Durante el primer trimestre del año 2024, específicamente del 22 al 29 de enero, la Unidad de Química y Ambiente, (UQyA), del Centro de Tecnología de los Materiales (CTM), participó en el crucero científico organizado por el Instituto Nacional de Espacios Acuáticos, INEA, dirigido a realizar investigación y ejercicio de soberanía en Isla de Aves. El objetivo principal fue captar Partículas Totales Suspendidas en la atmósfera (PTS), Partículas de 10 y de 2,5 µm (Unidad de longitud que equivale a la milésima parte de un milímetro) de diámetro aerodinámico y continuar con la evaluación de la línea de base de aire limpio que ha realizado la UQyA en jornadas anteriores, años 2009 y 2010.
1. Isla de Aves.
A pesar que la Isla de Aves, Figura 1, es un territorio de dimensiones modestas, su importancia trasciende la mera delimitación física. La declaración de soberanía sobre este territorio tiene implicaciones geopolíticas y económicas que son especialmente relevantes en el contexto actual. Si bien la isla en sí no es extensa, su relevancia radica en el hecho de que forma parte de un conjunto de territorios que, en conjunto, definen la extensión del espacio marítimo venezolano. Esto repercute en la delimitación de la zona de influencia y, por ende, en la seguridad nacional y en la política de defensa de fronteras
La ubicación estratégica de la isla en el Océano Atlántico, cercana a rutas marítimas vitales y a zonas donde convergen intereses económicos y políticos, confiere a este enclave un valor simbólico y práctico para la nación. Desde el punto de vista geoestratégico, la posesión de Isla de Aves refuerza el control sobre las aguas adyacentes y, en consecuencia, sobre posibles zonas de explotación de recursos marinos. Además, la dimensión económica se relaciona con el potencial de los recursos marinos que rodean la isla, así como con la posibilidad de que dicho enclave sirva de punto de apoyo para la investigación y vigilancia científica en el área.
En un mundo globalizado y en continuo cambio, cualquier territorio que pueda contribuir a la ampliación de la zona económica exclusiva (ZEE) se convierte en un activo estratégico para el país. De esta manera, la reivindicación de Isla de Aves no es solamente un acto de afirmación histórica, sino también un movimiento calculado en términos de política económica y defensa.(1)
Figura 1. Vista de Isla de Aves desde la Base Naval Simón Bolívar .
(Imagen tomada por personal de la UQyA)
2. Polvo del Sahara.
El Sahara es la mayor fuente de polvo eólico del planeta, y es depositado mayoritariamente en el océano, por la acción de tormentas o el viento en zonas de suelos desnudos y secos (desiertos y localizaciones con muchos sedimentos pluviales). Este polvo tiene la capacidad, dada las condiciones climáticas y el pequeño tamaño de sus partículas (PTS, PM10 y PM2,5) de transportarse a grandes distancias. Además de la circulación atmosférica superficial, responsable parcial del transporte de polvo en zonas cercanas al margen africano y de la formación del afloramiento costero, la circulación atmosférica a mayor altitud, donde se sitúa la llamada Capa de Aire del Sahara (del inglés, Saharan Air Layer-SAL) reviste una gran importancia.
La SAL ha sido estudiada por muchos autores por su intervención en el transporte de polvo hacia el Océano Atlántico y Europa. Los aportes eólicos por la intermediación de la SAL alcanzan ocasionalmente el Caribe y Escandinavia. La SAL se sitúa entre 1,5 y 5-7 km sobre el nivel del mar, a mayor altura que la capa de aire monzónico. El aire del Sahara se eleva por encima del aire monzónico más frío y sirve de “almacén” de partículas de polvo movilizadas previamente. Esta estructura atmosférica vertical sobre el Atlántico facilita el transporte de polvo mediante la propagación de las ondas del Este desde el margen africano hasta zonas tan alejadas como el mar Caribe.(2)
Aparte de la contaminación puntual que se produce por la gran cantidad de partículas en suspensión que permanecen en la atmósfera, surgen preguntas sobre si es beneficioso o perjudicial tanto para la salud humana y para el entorno, pero sobre todo la afectación sobre la agricultura.
3. Captación de partículas.
El inicio de toma de muestras se realizó en las instalaciones de la Base Naval Simón Bolívar, Figura 2, del 25 de enero al 27 de enero de 2024 por un período de 45 horas. Se colocaron tres equipos de captación de partículas de alto volumen en el puente que comunica la base con la playa, Figura 3.
Figura 2. Base naval Simón Bolívar Isla de Aves
(Imagen tomada por la UQyA)
Figura 3. Puente, sitio de muestreo en la base naval
(Imagen tomada por la UQyA)
En la tabla 1 se observan las concentraciones de los diferentes tamaños, captadas durante el muestreo y su comparación con los valores obtenidos en muestreos realizados en el año 2010. Los valores obtenidos son inusualmente altos para la isla, aunque aún corresponden a aire limpio.
Este incremento en la concentración y la apariencia de las partículas, figura 4, reflejan una actividad inusual ocurrida durante el período de muestreo. A principios del año 2024 el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología, INAMEH(3), anunció intensa actividad de polvo sahariano en territorio venezolano, las características observadas en el material permiten inferir que los equipos captaron partículas correspondientes a este aerosol, por lo que se procedió a analizar los filtros para verificar la composición química de las partículas y determinar si corresponden a partículas provenientes del desierto del Sahara.
Tabla 1. Concentración de partículas
| Concentración de PTS (µg/m3) partículas medianas y pequeñas | |||||
| Isla de Aves (2010) | Isla de Aves (2024) | ||||
| PTS | PM10 | PM2,5 | PTS | PM10 | PM2,5 |
| 40 | 32 | 7 | 78 | 56 | 12 |
Figura 4. Filtro con PTS
4. Composición química.
Según algunas fuentes consultadas, la composición media del polvo sahariano es:
- 50 – 65 % de silicatos.
- 5 – 15 % de sulfatos.
- 4 – 8 % de sílice.
- 5 – 20 % de caliza.
- 2 % de hierro.
- 6 – 10 % material carbonáceo
En general, el polvo sahariano es rico en hierro, con color rojizo por la presencia de óxidos de hierro. También aporta fósforo total (como P2O5), 0,138 %, y fósforo soluble en agua (como P2O5) menor al 0,010 %. Posee un valor de nitrógeno total máximo del 0,2 %, además contiene una cantidad de potasio total (como K2O) cercana al 0,648 % y de potasio soluble en agua (como K2O) del 0,042%, aproximadamente. Posee micronutrientes en bajas concentraciones como, boro, manganeso, zinc y cobre(4).
Sobre los filtros se realizó un análisis semicuantitativo por la técnica de Microscopía Electrónica de Barrido (MEB-EDS), con la finalidad de estimar los principales elementos presentes en las partículas. La figura 5 ilustra un filtro no expuesto y otro con las partículas captadas
(5a) (5b)
Figura 5. 5a Filtro blanco. 5b filtro cargado con partículas
La composición química de las PTS, obtenida por MEB, se presenta a continuación
Tabla 2. Composición química por MEB-EDS.
Se procedió a realizar la digestión del filtro que captó todos los tamaños de partículas (PTS), y se realizó su análisis por la técnica de espectrofotometría de Absorción Atómica (EAA) para la determinación de los elementos metálicos presentes,(5) (6)de acuerdo a las normas analíticas de la ‘Environmental Protection Agency (EPA)’. También se determinó la cantidad de nitrógeno y fósforo contenidas en las partículas por métodos de análisis establecidos en el Standard Methods for examination of wáter & wastewater´.(7)
La tabla 3 contiene los valores obtenidos, los metales han sido reportados en sus respectivos óxidos al igual que el fósforo, mientras que el nitrógeno representa el contenido total en las partículas.
Tabla 3. Composición química de las PTS captadas.
| Elemento | Concentración p/p (% ) |
| SiO2 | 21,46 |
| CaO | 12,92 |
| Fe2O3 | 2,13 |
| K2O | 0,19 |
| MgO | 3,15 |
| CuO | 0,019 |
| MnO | 0,043 |
| P2O5 | 0,29 |
| N total | 0,19 |
El silicio está reportado como sílice, pero parte de él debe estar presente en forma de silicatos de magnesio, calcio y aluminio, el análisis por MEB también señala la presencia de azufre, el cual puede estar asociado a sulfatos de calcio y magnesio.
5. Conclusiones y recomendaciones.
La composición química determinada concuerda con valores reportados en la bibliografía para polvo sahariano, lo que permite concluir que durante el muestreo, la inusual concentración de partículas en el aire prístino de Isla de Aves probablemente corresponde a polvo sahariano captado.
Anualmente el caribe venezolano y zonas urbanas son afectadas por los aerosoles provenientes del desierto del Sahara, para algunos ecosistemas el aporte de nutrientes de este material es imprescindible para su desarrollo, por otro lado en zonas altamente habitadas la calima producida por este material puede causar impacto en la salud humana. El seguimiento de este fenómeno permitirá considerar medidas a seguir para beneficiarnos de su influencia y prevenir las consecuencias consideradas de alto riesgo para la salud.
6. Referencias bibliográficas
[1] Wolfang Scherer G. (2024) Isla de Aves. Academia de Ciencias Físicas, Matemáticas y Naturales, Caracas Venezuela
[2] Ana Moreno Caballud. (2002) Registro del aporte de polvo de origen sahariano y de la productividad oceánica en la Cuenca del Norte de Canarias y en el Mar de Alborán. DEPARTAMENT D’ESTRATIGRAFIA, PALEONTOLOGIA I GEOCIÈNCIES MARINES, Universitat de Barcelona, España
[5] Center for Environmental Research Information Office of Research and Development U.S. Environmental Protection Agency Cincinnati, OH 45268 (1999). Compendium Method IO 3.1 SELECTION,PREPARATION ANDEXTRACTION OF FILTER MATERIAL. Estados Unidos
[6] Center for Environmental Research Information Office of Research and Development U.S. Environmental Protection Agency Cincinnati, OH 45268 (1999).Compendium Method IO-3.2 DETERMINATION OF METALS IN AMBIENT PARTICULATE MATTER USING ATOMIC ABSORPTION (AA) SPECTROSCOPY. Estados unidos
[7] Standard Methods for examination of wáter & wastewater (2005). Editado por Andrew D Eaton, Leonore S Clesceri, Eugene W Rice y Arnold E Greenberg, Centennial Edition
Odoardo Álvarez y Roberto Illera
Unidad de Química y Ambiente (UQyA)
Centro de Tecnología de los Materiales (CTM)ctm@fii.gob.ve
