EFECTO DE LOS INCENDIOS FORESTALES SOBRE … · para la defensa de la meseta de Bucaramanga –...

EFECTO DE LOS INCENDIOS FORESTALES SOBRE LA CALIDAD

DEL AIRE EN DOS CIUDADES COLOMBIANAS

Lina María Chacón Rivera

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Química y Ambiental

Bogotá D.C., Colombia

2015

Efecto de los Incendios forestales sobre la calidad del aire en dos

ciudades colombianas

Lina María Chacón Rivera

Trabajo de investigación presentado como requisito parcial para optar al título de:

Magister en Ingeniería Ambiental

Director:

Ph.D., Luis Carlos Belalcázar C.

Línea de Investigación:

Ingeniería ambiental- calidad del aire

Grupo de Investigación:

Calidad del aire

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Química y Ambiental

Bogotá D.C., Colombia

2015

A Dios por hacerlo todo perfecto en nuestra

existencia, a mi Madre porque me ha acompañado

durante toda mi vida, a mi esposo por ser mi pilar en

todos los momentos difíciles y a mis hijos que con su

sonrisa se constituyen en una razón más para hacer

todos los días lo que hago.

Agradecimientos

Debo agradecer de forma especial al Profesor Luis Carlos Belalcázar director de este

trabajo de grado, pues gracias a él y a su paciencia y asesoría logré culminar este

proyecto, sus conocimientos y apoyo incondicional fueron muy importantes para culminar

con éxito esta etapa.

A mis amigos de maestría Msc. Luis Elkin Guzmán, Msc. Jennifer Pedraza y Msc. Oscar

Guerrero de quienes aprendí muchas experiencias y conocimientos.

De forma especial quiero a gradecer a: la Secretaria Distrital de Ambiente SDA por

brindarnos las bases de datos de calidad del aire para Bogotá, Al laboratorio Calaire de la

Universidad Nacional de Medellín quien administra los datos de la red de calidad del aire

del Valle de Aburrá y que me facilitó los datos de la red de Medellín para los períodos de

estudio.

Finalmente al profesor del Departamento de Ingeniería química y ambiental de la

Universidad Nacional de Colombia Ph.D. Néstor Yesid Rojas quien hizo la gestión y nos

facilitó también los datos de la red de monitoreo de la Corporación Autónoma Regional

para la defensa de la meseta de Bucaramanga – CDMB.

VIII Efecto de los incendios forestales sobre la calidad del aire en dos ciudades

colombianas

Resumen y Abstract IX

Resumen

Los incendios forestales son una fuente importante de gases de efecto invernadero,

afectan los ecosistemas y emiten grandes cantidades de contaminantes que pueden

afectar la calidad del aire urbano. En los últimos años se ha observado una gran

cantidad de incendios forestales que se presentan en la época de verano (noviembre a

abril) en el Norte de Sur América (NSA) y en particular en la Orinoquia colombo-

venezolana. A la fecha, el impacto de estos incendios forestales en la calidad del aire

urbano no ha sido evaluado. Por tanto, el objetivo de este estudio es evaluar el impacto

de los incendios forestales que ocurren en el Norte de Sur América en la calidad del aire

de tres ciudades colombianas.

Para este estudio se utilizaron los datos de calidad del aire registrados por las redes de

calidad del aire instaladas en Bogotá, Medellín y Bucaramanga. Se utilizaron los datos

promedio diarios de PM10, PM2.5 y CO registrados en estas ciudades desde el año

2002 hasta el 2013. De igual modo, se utilizaron los datos de incendios forestales

registrados diariamente por MODIS (NASA) en el mismo periodo, y los datos de

precipitación diaria acumulada disponibles en TRIM (NASA). Con esta información se

analizaron las tendencias del número diario de incendios forestales ocurridos en un

dominio de 2000x2000 Km, junto con la precipitación y las concentraciones de

contaminantes registradas en las ciudades. Finalmente, se utilizó el modelo Híbrido

Lagrangiano de Trayectoria Integrada de Partícula (HYSPLIT) para determinar los

orígenes y las trayectorias de las masas de aire que llegan a las tres ciudades.

El análisis de tendencias indica que hay una relación clara entre número de incendios

forestales y las concentraciones de PM10 y PM2.5 registradas en Bogotá, Medellín y

Bucaramanga. Por otro lado, no se observa relación entre las concentraciones de CO y

el número de incendios forestales, probablemente esto se debe a que los incendios

forestales no emiten cantidades significativas de esta substancia. Los resultados de las

modelaciones con HYSPLIT indican que las masas de aire que llegan a estas tres

ciudades provienen de la Orinoquía colombo-venezolana, por tanto existe una alta

probabilidad de que la quema de biomasa que se produce en la época seca en esa

región del NSA esté afectando la calidad del aire a nivel urbano. Es necesario determinar

las causas de estos incendios forestales y en particular se requiere realizar estudios más

detallados para confirmar los hallazgos de esta investigación.

Palabras clave: Emisiones de partículas; contaminación atmosférica transfronteriza;

quema de biomasa

X Efecto de los incendios forestales sobre la calidad del aire en dos ciudades

colombianas

Abstract

Wildfires are an important source of greenhouse gases, affecting ecosystems and

emitting large amounts of pollutants that affect the quality of urban air. In recent years

there has been a lot of wildfires that occur in the summer season (November to April) in

northern South America (NSA), particularly in the Colombian-Venezuelan Orinoco. Up to

date, the impact of these wildfires on urban air quality has not been evaluated. Therefore,

the aim of this study is to evaluate the effect of wildfires on the air quality in three

Colombian cities.

For this study we used air quality data from the automatic air quality monitoring stations

installed in Bogota, Medellin and Bucaramanga. We took daily average data from PM10,

PM2.5 and CO registered in these cities from 2002 to 2013. In the same way, we used

MODIS Active Fire Data from the NASA Earth-Data website that uses the records of the

wildfires per day in the same period, and the TRMM daily precipitation data available on

the Giovanni website (NASA). With this information, the trends of the daily number of

wildfires in a domain of 2000X2000KM, precipitation and pollutant concentrations

registered in the cities observed were analyzed. Finally, the Hybrid Single Particle

Lagrangian Integrates Trajectory Model (HYSPLIT) was used to determine the origins

and trajectories of the air masses that arrive in the three cities.

Trend analysis indicates that there is a clear relationship between wildfires and the

concentrations of PM10 and PM2.5 registered in Bogota, Medellin and Bucaramanga. On

the other hand, there is no relationship observed between the concentrations of the other

pollutant analyzed (CO) and wildfires, probably because the wildfires do not emit

significant amounts of this substance. The HYSPLIT back trajectory analysis indicates

that air masses arriving in these three cities come from the Colombian-Venezuelan

Orinoco; therefore there is a high probability that the biomass burning, which occurs

during the dry season in the NSA region, affects air quality at the urban level. It is

necessary to find the causes of these fires and in particular requires more detailed

studies to confirm the conclusions of this research.

Keywords: Aerosol Emission, Biomass Burning, Trans-boundary Air Pollution,

long-range transport.

Contenido XI

Contenido

Pág.

Resumen ......................................................................................................................... IX

Lista de figuras ............................................................................................................. XIII

Lista de tablas ............................................................................................................. XIV

Lista de Símbolos y abreviaturas ................................................................................ XV

Introducción .................................................................................................................... 1

1. Marco Teórico ................................................................ ¡Error! Marcador no definido. 1.1 Incendios forestales y su efecto sobre la atmosfera¡Error! Marcador no definido.

1.2 Antecedentes en Asia ...................................................................................... 7 1.3 Antecedentes en Europa…….………………………………………………………………………..…….8

1.4 Antecedentes en Norte y centro América ......................................................... 9 1.5 Antecedentes en sur América ........................................................................ 10 1.6 Antecedentes en Colombia ............................................................................ 13 1.7 Sistemas de vigilancia y monitoreo de la calidad del aire en las zonas de estudio ..................................................................................................................... 17

1.7.1 Área metropolitana de Bucaramanga .................................................. 18 1.7.2 Red de monitoreo de calidad del aire del Valle de Aburrá ................... 19 1.7.3 Red de monitoreo de calidad del aire de Bogotá RMCAB ................... 22

1.8 MODIS (Espectro radiómetro de imágenes de media revolución) .................... 23 1.9 Modelo de simulación lagrangiana HYSPLIT ......................................................... 24

2. Metodología ............................................................................................................ 27 2.1 Análisis de los datos de las redes de monitoreo de calidad del aire .............. 28

2.1.1 Análisis de los datos de la red para la meseta de Bucaramanga ......... 28 2.1.2 Análisis de los datos de la red del valle de Aburra AMVA ................... 29 2.1.3 Análisis de los datos de la red de Bogotá ............................................ 30 2.1.4 Suavización de los datos de las redes de monitoreo ........................... 31

2.2 Incendios para el periodo de estudio ............................................................. 31 2.3 Determinación de las trayectorias de las masas de aire mediante HYSPLIT . 33

2.4 Determinación de la correlación entre los contaminantes y los incendios ...... 36

3. Resultados .............................................................................................................. 39

3.1 Incendios forestales en los dominios de estudio ........................................... 39 3.2 Incendios forestales y precipitación ............................................................... 40

XII Efecto de los incendios forestales en la calidad del aire de dos ciudades

colombianas

3.3 Incendios forestales y concentraciones de contaminantes ............................43

3.3.1 Material Particulado (PM10) ..................................................................43 3.3.2 Material Particulado inferior o 2.5 micras (PM2.5) .................................46 3.3.3 Monoxido de carbono (CO) .................................................................48

3.4 Trayectorias de las masas de aire hacia las ciudades de estudio ..................51

4. Conclusiones y Recomendaciones .......................................................................57

4.1 Conclusiones ..................................................................................................57 4.2 Recomendaciones ..........................................................................................59

A. Anexo: Incendios forestales y precipitación años 2003, 2004 y 2010 .................63

B. Anexo: Focos activos para marso de 2009 y febrero de 2010 .............................67

C. Anexo: Trayectorias de las masas de aire para el 2002, 2009, 2010 ...................68

Bibliografía .....................................................................................................................78

Contenido XIII

Lista de figuras

Pág. Figura 1-1: Incendios anuales observados en Colombia a través de MODIS para los

años 2004 y 2007 (McCarty,2013). ................................................................................. 14

Figura 1-2: Mapa de ubicación de las estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá. 20

Figura 2-1: Página de ingreso de los datos sobre WFM (MODIS, 2015). ................. 32

Figura 2-2: Trayectoria simple para Bogotá enero 29 de 2007. ................................ 35

Figura 2-3: Trayectoria simple para Bucaramanga enero 29 de 2007. ..................... 35

Figura 2-4: Trayectoria múltiple para Medellín enero 29 de 2007. ........................... 35

Figura 3-1: Incendios producidos en el periodo 2002-2013 (MODIS, 2015). ............ 39

Figura 3-2: Incendios del 29 de enero al 12 de febrero de 2007 (MODIS, 2015)...... 40

Figura 3-3: Precipitación anual acumulada en la zona de influencia (NASA). .......... 41

Figura 3-4: Incendios forestales y precipitación diaria año 2007 (NASA; MODIS).... 42

Figura 3-5: Incendios forestales y PM10 Bogotá, Medellín y Bucaramanga. ............. 45

Figura 3-6: Incendios forestales y PM2.5 Bogotá y Medellín (MODIS; SVCA, 2015). 47

Figura 3-7: Incendios forestales y CO Bogotá y Bucaramanga (MODIS; SVCA, 2015). . 50

Figura 3-8: Trayectorias desde el 29 de enero al 12 de febrero de 2007

Bogotá(HYSPLIT). .......................................................................................................... 53

Figura 3-9: Trayectorias desde el 29 de enero al 12 de febrero de 2007 Medellín

(HYSPLIT). .............................................................................................................. 54

Contenido XIV

Lista de tablas

Pág. Tabla 1-1: Monitoreo calidad del aire en las ciudades de estudio (IDEAM,2012). ¡Error!

Marcador no definido.

Tabla 1-2: Sistema de calidad del aire para Bucaramanga (IDEAM,2012). .......... ¡Error!

Marcador no definido.

Tabla 1-3: Sistema de vigilancia de calidad del aire para Medellín (IDEAM,2012). ..... 20

Tabla 1-4: Sistema de vigilancia de calidad del aire para Bogotá D.C (IDEAM,2012). 22

Tabla 2-1: Porcentaje de datos disponibles para la red de Bucaramanga. .................. 28

Tabla 2-2: Porcentaje de datos disponibles en la red del Valle de Aburra. .................. 29

Tabla 2-3: Porcentaje de datos disponibles para la red de monitoreo de Bogotá. ....... 30

Tabla 2-4: Parámetros ingresados HYSPLIT para Bogotá (Draxler et al.,2015). ........ 30

Contenido XV

Lista de Símbolos y abreviaturas

Subíndices Subíndice Término

PM10 Material particulado inferior a 10 micras PM 2.5 Material particulado inferior a 2.5 micras

XVI Efecto de los incendios forestales en la calidad del aire de dos ciudades

colombianas

Abreviaturas Abreviatura Término

AOD Aerosol optical depth AGL Sobre el nivel del suelo AMVA Área Metropolitana del valle de Aburrá CAR Corporación autónoma Regional de Cundinamarca

CDMB Corporación Autónoma Regional para la defensa de la meseta de Bucaramanga

CMM Valor suavizado media móvil CE Carbono elemental CO Monóxido de carbono CORANTIOQUIA Corporación Autónoma Regional de Antioquia CORPOBOYACA Corporación autónoma regional de Boyacá CORPONOR Corporación Autónoma Regional de la Frontera Nororiental FLEXPART Modelo Lagrangiano de dispersión de partículas FRP Fire radiative power

GIOVANNI Geospatial Interactive Online Visualization ANdaNalysisInfrastructure

HMS Hazard Mapping System HYSPLIT Hibrid Single Particle Lagrangian Integrates Trajectory Model

IDEAM Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia

K Potasio MODIS Moderate resolution Imaging spectro radiometer NH4 Ión amonio NASA National aeronautics and space Administration NOAH National Oceanic Atmospheric Administration NOx Óxidos de Nitrógeno O3 Ozono PM10 Material particulado inferior a 10 micras PM2.5 Material particulado inferior a 2.5 micras PST Partículas suspendidas totales RMCAB Red de monitoreo de la calidad del aire de Bogotá R Coeficiente de correlación SeaWif Sea-viewing wide fiel- of-view sensor SIAC Sistema de información ambiental de Colombia SDMA Secretaria Distrital de medio ambiente SVCA Sistema de Monitoreo y vigilancia de la calidad del aire TOMS Total Ozone Mapping Spectrometer TRMM Tropical Rainfall Measuring Mission WFM Web Fire mapping WRF Weather Research and forecasting model with chemistry ZCIT Zona de convergencia intertropical

Contenido XVII

Introducción

La contaminación atmosférica es una de las problemáticas ambientales que causa

mayor preocupación para los colombianos. Cuando se analiza el problema a nivel de las

grandes ciudades se encuentra que se usan metodologías, mediciones y procedimientos

para encontrar cuales son las fuentes que generan la mayor contaminación. Es así, que

para Bogotá por ejemplo se encontró que las fuentes móviles y la producción no

tecnificada de ladrillo (seguida por las calderas que utilizan carbón como combustible)

son unas de las más importantes fuentes de contaminación por material particulado en la

ciudad (SDA, 2009). Para la ciudad de Medellín las fuentes antropogénicas y los aportes

de los procesos de combustión son los causantes de las altas concentraciones de

material particulado que se registran. (AMVA, 2010).

De acuerdo con los estudios llevados a cabo por el IDEAM en colaboración con todos los

sistemas de vigilancia y monitoreo de la calidad del aire en Colombia se identificó que el

material particulado es el contaminante que más deteriora la calidad del aire en

Colombia al superar los límites máximos permisibles tanto anuales como diarios entre

2007 y 2010 en las estaciones operadas por AMVA, CORPONOR, CORANTIOQUIA,

SDA, CAR y CORPOBOYACÁ, entre otras (IDEAM, 2012). Por tanto este requiere ser

estudiado cada vez de forma más profunda a nivel del país y sobretodo en las ciudades

que son altamente afectadas no solo por los niveles en que se encuentra sino por los

efectos que causa sobre la salud.

Los incendios forestales son una fuente contaminante importante que debe ser

considerada pues tiene incidencia directa sobre el aumento del material particulado y

contaminantes como el CO2, SOX, NOX, CH4 y N2O (Wayne, 2000). Un incendio forestal

puede producirse de forma natural cuando un ecosistema o bosque tropical pierden parte

de los contenidos de humedad superficial o interior, predisponiéndolo hacia la

combustión de la biomasa vegetal que lo compone (SIAC, 2014; Goldammer et al., 1989;

Sanford et al., 1985). Sin embargo no solamente se produce de forma natural ya que

2 Introducción

también de forma antropogénica se provoca la quema de biomasa para talar bosques y

matorrales, uso agrícola, control de plagas e insectos, producción de carbón vegetal

para uso industrial, movilización de nutrientes y otras variables pertenecientes a la cultura

de los habitantes de los lugares donde se efectúa la quema (Crutzen et al., 1990).

Para Sur América se ha analizado el efecto de los incendios forestales sobre el paisaje,

sus sistemas ecológicos, la salud humana y la actividad económica y sociocultural;

desarrollando modelos predictivos que representan de forma espacial y temporal la

liberación de gases a la atmósfera y que afectan la ecología, ciclo hidrológico y suelo

(Castillo et al., 2003; Archer-Nichollset al., 2014; portillo et al.,2012, Armenteras et

al.,2011). También se ha encontrado que las emisiones producidas en los incendios

forestales son transportadas a través del aire a distintas zonas y por grandes distancias,

causando aumento en las concentraciones de los distintos contaminantes sobretodo en

centros urbanos. (Phuleria et al., 2005; Hodzic et al., 2007; Garcia-Hurtado et al., 2014).

De tal manera que la contaminación del aire no es un problema local si los contaminantes

que son emitidos viajan grandes distancias afectando regiones que incluso se pueden

encontrar a cientos o miles de kilómetros de la fuente. Por tanto; la problemática de

contaminación del aire no se puede tratar de forma aislada más cuando esta produce

efectos graves no solo para la población sino para los seres vivos y para los bienes de

cualquier naturaleza. Lo que obliga a tratar el tema no solo como lo que pasa en una

ciudad o en una localidad determinada, sino como un sistema interconectado, en donde

las emisiones generadas en un lugar geográfico tienen implicaciones negativas en zonas

alejadas.(SDA, 2009).

Incluso se ha encontrado recientemente que las emisiones de contaminantes producidas

en las sabanas venezolanas durante la estación seca que es el periodo donde más se

producen incendios y quemas de biomasa son transportadas a distintas zonas de Sur

América, como por ejemplo el norte de los Andes y las islas Galápagos (Hambuerger et

al., 2013). También para la ciudad de Bogotá se realizó un estudio en el cual se encontró

una relación entre los incendios forestales producidos en un área de 2000X2000 Km y el

aumento de las concentraciones de material particulado PM10 detectadas por la red de

monitoreo de la ciudad. (Beckert et al., 2015).

Introducción 3

Por tanto se hace necesario continuar este análisis del efecto de los incendios forestales

sobre la calidad del aire de las ciudades. De esta manera en el presente trabajo se

determina el posible efecto que tienen las emisiones producidas por los incendios

forestales producidos en el norte de sur América cubriendo básicamente Colombia y

Venezuela, sobre la calidad del aire de dos ciudades colombianas: Medellín y

Bucaramanga y se comparan con los resultados obtenidos para Bogotá.

Para el análisis se tomaron los datos de PM10, PM2.5, y CO suministrados por las redes

de monitoreo de calidad del aire de las ciudades de estudio y se compararon con la

cantidad de incendios forestales producidos en la zona durante el período de análisis.

Los registros de los incendios se tomaron haciendo uso de las imágenes y los datos de

incendios obtenidos por el espectro radiómetro de imágenes de resolución moderada de

la NASA (MODIS) ubicado en el satélite Terra, cuyo acceso es a través de la web. Se

determinan además la procedencia de las masas de aire mediante el uso del modelo

Lagrangiano HYSPLIT.

Finalmente, se espera que los resultados obtenidos en este trabajo sirvan como un

punto de partida para entener esta problemática. Y que estos resultados sirvan para que

las autoridades ambientales tenga en cuenta este problema y adopten las medidas

necesarias para mejorar la calidad del aire.

1. Marco Teórico

En este capítulo se dará una mirada global a las investigaciones hechas a nivel mundial

sobre el efecto de los incendios forestales en las concentraciones de diferentes

contaminantes, el uso de los satélites para detección de focos activos y las herramientas

de modelación para trazar las trayectorias de las masas de aire desde la fuente hacia las

zonas afectadas.

1.1 Incendios forestales y su efecto sobre la atmósfera

Varios estudios a través del tiempo han demostrado que una contribución importante a la

concentración de partículas en la atmósfera es ocasionada por la quema de especies

vegetales (Nance et al. 1993). Un incendio forestal está descrito como una propagación

del fuego, en áreas mayores a 0.5 hectáreas que sean de actitud forestal y que cumplan

una función ambiental (SDA,2013).

Un incendio forestal normalmente se presenta cuando los ecosistemas tropicales

húmedos, pierden parte de los contenidos de humedad superficial o interior,

predisponiéndolos hacia la combustión de la biomasa vegetal que los compone (SIAC,

2014). Esta predisposición también depende de las condiciones climáticas de las zonas

donde se presentan. De tal manera que se puede determinar de acuerdo a estas

características si hay mayor o menor predisposición a la ocurrencia de un incendio o

quema forestal.

Normalmente cuando las zonas tienen muchas especies vegetales y están dentro de los

períodos de verano la probabilidad de ocurrencia de incendios es mayor sobretodo en

áreas que no tienen protección; pues los bosques contienen gran cantidad de materia

orgánica acumulada debido a la lenta descomposición del material vegetal y durante las

temporadas de incendios, la precipitación es mínima por tanto las zonas son muy secas,

favoreciendo la quema.

6 Efecto de los incendios forestales sobre la calidad del aire en dos ciudades

colombianas

Pero no solo se produce dentro de un incendio forestal la quema natural de las especies

vegetales sino que también hay participación del hombre en muchos de los eventos

especialmente cuando se produce la deforestación así como las quemas que se llevan

acabo, para el desarrollo de infraestructura, la agricultura y la cría de ganado. (Portillo et

al.2012).

Se ha determinado que a nivel global los incendios forestales son una fuente de emisión

significativa de partículas en la atmósfera (Lighty et al., 2000) representando no

solamente peligros inmediatos para las zonas y las personas cercanas a los lugares de

ocurrencia, sino que también; liberan gases nocivos y partículas que afectan los

ecosistemas y la química atmosférica, su grado de afectación depende de factores como:

La cantidad y composición de la biomasa quemada, el tipo de combustible, la fase hasta

la que llegue la quema, las condiciones climáticas y la distancia de la fuente. (Samsonov

et al., 2005). Esto último es de gran importancia para definir el tipo de contaminante, ya

que cerca a la fuente el aporte de carbono orgánico, carbono elemental y partículas es

mayor.

En un incendio forestal se emiten varios compuestos químicos a la atmósfera,

dependiendo de la etapa en que estos se den (encendido, llamarada, combustión lenta y

extinción) (Lobert et al., 1993). Los que se emiten en la etapa inicial cuando las

temperaturas son de 1800K y donde se rompen las moléculas vegetales convirtiéndose

en especies de menor peso molecular son óxidos de nitrógeno, hidrocarburos y algunos

aerosoles. Durante la generación de la llamarada se producen compuestos como el CO

y luego en las etapas finales cuando se produce la combustión lenta y la extinción la

temperatura desciende y se emite CH4 y N2O (Ward et al., 1992; Wayne, 2000).

En un análisis de aerosoles que se presentaron a varios kilómetros de distancia de las

fuentes de incendios se encontró que las concentraciones de material particulado PM2.5

fueron 2.7 veces más grandes que las de material particulado de diámetro mayor o igual

a 10 micras PM10 y que su radio aumenta en la medida que se van alejando de las

fuentes, además se encontró que el PM2.5 contenía grandes concentraciones de

carbono orgánico (CO) y elemental (EC) y iones como potasio K+, amonio NH4+ y

sulfato, que en varios casos se usan como trazadores para poder identificar lejos de las

Marco teórico 7

fuente, que la contaminación producida esta dada por las masas de aire de los incendios

forestales.

Por tanto la importancia que tienen estudiar los efectos de los incendios forestales y su

relación con los contaminantes emitidos sobretodo cuando se ha encontrado que los

contenidos de contaminantes en las parcelas de aire también dependen de la zona del

mundo donde se produzca la quema, es decir; son distintas para la Amazonía, Asía,

Europa y África (Ryu et al., 2007)

1.2 Antecedentes en Asia

Hacia el año 1997 en la ciudad de Kuching (provincia de Sarawak, Malasia), se registró

un aumento en la concentración promedio de PM10 durante 24 horas de 930 μg/m3 que

es un aumento quince veces mayor al límite establecido por la regulación para ese lugar,

motivo por el cual el gobierno estuvo a punto de evacuar a 300.000 habitantes de la

ciudad (Brauer et al., 1998). Se demostró que las masas de aire contaminado viajaron a

través de todo el sudeste asiático y causaron la interrupción del tránsito aéreo local e

internacional, interrupción del tránsito marino e incluso se atribuye parcialmente también

un accidente aéreo con 234 víctimas mortales en Sumatra.

Otros eventos de gran importancia se han presentado sobre el hemisferio norte, en las

latitudes medias y altas de Norte América, Europa y Asia (Kasischke et al., 2005; Witham

and Manning, 2007; Turquety et al., 2009). Estos son llamados incendios boreales y la

mayor parte normalmente se presentan en Sibería donde se encuentra el 10% de los

bosques de este tipo a nivel mundial (Kasischke et al., 2000) este tipo de incendios son

los responsables de la mayor perturbación radiativa y química durante los meses de

verano en estas regiones (Val Martín et al., 2006).

En Rusia en abril de 2003 se presentaron incendios boreales a gran escala, la severidad

de estos aumentó en el mes de mayo cuando miles de incendios consumían más de

15X106 hectáreas de terrenos boscosos. Las regiones más afectadas fueron Chitinskaya,

Buryatiya Republic y Amurskaya Oblast. Las plumas de aire contaminado provenientes

de estas quemas masivas se desplazaron a lo largo de grandes zonas sobre el


colombianas

hemisferio norte siendo observadas durante 17 días de forma continua y trazadas hasta

la zona oriental de Rusia, Norte América y Europa (Mattis et al., 2003).

El seguimiento de las quemas en este caso se realizó mediante MODIS (Moderate

Resolution Imaging Spectroradiometer). Con TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer)

se detectó los aerosoles a nivel troposférico. Y Para determinar el origen y transporte de

las plumas se utilizó el modelo Lagrangiano de dispersión de partículas FLEXPART

utilizando CO como trazador. Como resultado se encontró que Una parte de los

contaminantes cruzaron el estrecho de Bering hacia Alaska y el este de Canadá y otra

parte se dispersó a través del Atlántico hacia Europa, llegando hasta Alemania. Hacia

finales de mayo el penacho ya había sumido gran parte del hemisferio norte afectando la

calidad del aire de las zonas por las cuales cruzó la pluma de contaminantes.

Un nuevo estudio llevado a cabo en Rusia en el verano de 2012 comparó el efecto de los

incendios forestales ocurridos en el periodo de estudio sobre la calidad del aire de tres

puntos ubicados entre 400 y 800km de la zona de producción del fuego como resultado

se encontró que la variación del material particulado fue de 8 a 142 g/m3 lo que es el

mayor indicio que se tiene de que la quema de biomasa producida afectó la calidad del

aire de las zonas de estudio. Además fue corroborado en la determinación de PST y los

iones que caracterizan los aerosoles producidos en los incendios forestales. (Smolyakov

et al., 2014).

1.3 Antecedentes en Europa

El área mediterránea de Europa es catalogada como la de mayor impacto por los

incendios forestales, durante el 2006 se presentó un aumento de los niveles de

contaminación en el sur oeste de la península Ibérica en el este de la región de

Andalucía, sobre el golfo de Cádiz en el valle medio del Guadalquivir. Los Incendios

forestales que afectaron la calidad del aire de la zona de estudio se presentaron en la

región de Galicia y el norte de Portugal del 2 de agosto al 16 de agosto, la cantidad de

incendios que se detectaron a través de MODIS fueron más de 700 con un pico el 8 de

agosto correspondiente a 905 incendios. El episodio de contaminación que se manifestó

al sur de la península empezó a verse entre el 12 y 13 de agosto, el aumento del material

Marco teórico 9

particulado fue significativo, ya que en días previos al evento los valores reportados en

PM10 estaban entre 25 y 100 g/m3 y durante el episodio de contaminación se

reportaron valores de hasta 230 g/m3.

Las masas de aire viajaron hasta 1000 km a lo largo de la costa de Portugal sobre el

océano Atlántico, la pluma viajó paralela al golfo de Cádiz afectando entre 40 y 50 Km

hacia adentro de la costa, las trayectorias fueron modeladas a través de Hysplit. (Adame

et al, 2012).

1.4 Antecedentes en Norte y Centro América

En Canadá, durante las dos primeras semanas de junio de 2010 se presentaron cuatro

grandes incendios que consumieron más de 100000 hectáreas. Estos se produjeron en la

zona de Saskatchewan. Las plumas de contaminantes se desplazaron 2500 km hacia la

zona sur de Ontario, su desplazamiento se facilitó gracias a las condiciones

meteorológicas.

En estaciones de monitoreo de la calidad del aire en Toronto, Oshawa y Newmaket se

detectaron aumentos en las concentraciones de PM2.5 y O3 de forma anormal durante

este período y fueron asociadas directamente con los incendios producidos. El

seguimiento de la pluma de contaminantes fue detectado por la NOAH (National Oceanic

Atmospheric Administration) mediante el sistema HMS (Hazard mapping system) desde

el 13 al 17 de junio (Demsey, 2013).

Durante la primavera 1998 se presentaron miles de incendios forestales en la parte sur

de México, Guatemala y Honduras que se detectaron a través de los sensores espaciales

SeaWIFS (Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor) de la NASA que observó el

movimiento de las masas sobre el océano y el satélite TOMS que observó la superficie

de las zonas y la topografía detectando la absorción de los aerosoles. Mediante las

herramientas satelitales se hizo un seguimiento durante un período de 10 días, de mayo

7 al 17, los episodios forestales en Centro América se produjeron desde el 10 de mayo y

se extendieron hasta el 12 del mismo mes.

Durante el período de visualización se encontró que la masa de aire contaminado se

movió hacia el norte de Estados Unidos y Canadá, causando aumento en las


colombianas

concentraciones de material particulado inicialmente sobre el golfo de México, luego

sobre mayo 12 más al norte a lo largo del valle del rio del Mississippi, cerca del 15 de

mayo las masas contaminadas habían llegado a la bahía de Hudson al noreste de

Canadá.

El poder realizar este seguimiento permitió que las autoridades ambientales tomaran

medidas para prevenir y alertar a todas las zonas sobre las cuales se desplazaba la

masa de aire, al igual que permitió demostrar que la calidad del aire de muchas zonas

alejadas de los eventos forestales, se afectaron por estos lo que permitió organizar una

infraestructura que facilitara el seguimiento de los eventos para realizar gestión sobre

ellos (Husar et al, 2000)

Finalmente al fusionar los datos obtenidos de los dos sensores espaciales se logró tener

una ubicación espacio temporal de los contaminantes y sus propiedades ópticas con el

fin de caracterizar las plumas de contaminantes que se estaban visualizando lo que

permitió a largo plazo realizar los monitoreos preventivos de los incendios forestales

localizados en áreas distintas a Estados Unidos (Stefan et al., 2001).

1.5 Antecedentes en Sur América

La quema de Biomasa en Sur América constituye el 30% del total de la quema a nivel

mundial (Rissler et al., 2006) y en cuanto a emisiones constituye del 20 al 25%, y se

estima que el 50% de estos contaminantes cruzan las fronteras y se dispersan a lo largo

de todo el continente (Koch et al., 2007; Bond et al., 2004). Afectando el balance

radiativo, debido precisamente a los procesos de dispersión y absorción.

Durante 1999 se estudió el efecto que tiene la quema de biomasa en el trópico en la

formación de ozono troposférico, estos incendios producen grandes cantidades de

partículas que pueden influenciar los ciclos hidrológicos y la radiación a nivel terrestre

(Andreae, et al 1996). Mediante mediciones se detectó que la quema de biomasa en las

sabanas de Venezuela provoca grandes cantidades de gases contaminantes y partículas

en el aire (Sanhueza et al., 1996).

Marco teórico 11

Con el fin de seguir estudiando el efecto de los contaminantes causados por las quemas

se tomó una zona de la parte central del Orinoco Venezolano en el estado de Guárico, en

la cual se registraron las concentraciones de O3 y CO en horas del medio día en los

períodos húmedo y seco, encontrando una correlación lineal que sugiere que los altos

niveles de ozono observados durante la estación seca son producidos fotoquímicamente

durante la oxidación de hidrocarburos reactivos en presencia de NOx ambos emitidos

durante la quema de biomasa.

Adicionalmente, se estudió también la región de Cerrado en la zona central del Brasil.

Esta zona contiene el segundo ecosistema más grande de país. Las mediciones se

realizaron de 1 al 7 de septiembre del 2000; particularmente en este lugar, hay una

circulación de aire anticiclónica que se da en los períodos secos que normalmente son de

Julio a Septiembre. En este estudio se utilizó CO como trazador debido a que este tiene

un tiempo de vida en la atmósfera que va desde dos semanas hasta dos meses (Novelli

et al., 1998). Las mediciones se hicieron tanto en áreas donde se presentaba quema de

biomasa como en zonas apartadas y libres de estos eventos y se miró también la

trayectoria de las masas del aire a través de los puntos de análisis.

El principal logro del estudio fue correlacionar la cantidad de incendios producidos, el

origen de las masas de aire y las condiciones meteorológicas con las concentraciones de

CO medidas. Fue de gran interés el entender la dinámica de los movimientos

horizontales sobre la baja tropósfera de la región de estudio los cuales pueden

redistribuir los elementos contaminantes presentes en los incendios. Esta dinámica

incluye:

La zona de convergencia intertropical sobre los océanos Atlántico y Pacífico,

asociada con las actividades convectivas provenientes de la parte norte de sur

América (Colombia y Venezuela) y Centro América.

Los frentes cálidos transitorios provenientes de la zona tropical de Sur América.

Los sistemas de alta presión subtropical sobre el Océano Atlántico.

Al hacer el análisis se concluyó que el régimen de transporte durante la estación seca es

el causante del transporte de las masas de contaminantes producidos por la quema de la

biomasa desde la fuente hasta regiones distantes. (Boian et al., 2004).


colombianas

Un nuevo análisis se realizó desde le año 2005 en gran parte de Sur América en el cual

se tuvo en cuenta que también hay aportes de aerosoles provenientes de África que

afectan de forma secundaria el norte de Suramérica y que han generado picos en las

épocas lluviosas (Schafer et al., 2008; Bevan et al., 2009).

Para demostrarlo se tomaron otras zonas que podrían estar influenciadas por los

contaminantes provenientes de los incendios, por eso se dividió la zona en cuatro

grandes regiones Venezuela y Colombia, La región de Cerrado en Brasil, La región

oriental de Brasil y las zonas de Paraguay y Argentina. Los años de estudio van desde el

2005 hasta el 2009. Cómo herramientas para el análisis se utilizaron MODIS-Terra

aerosol optical depth (AOD), MODIS-Terra fire counts y MODIS ‘Fire Radiative Power’

(FRP). Para trazar las trayectorias de las masas de aire a través del continente se utilizó

el modelo lagrangiano HYSPLIT.

Como resultado se encontró que debido a que el área de Venezuela y Colombia posee

una estacionalidad diferente a la del Brasil el efecto de los incendios forestales sobre la

contaminación del aire es significativo en los meses de verano, teniendo un pico alto del

90% sobre todas las lecturas de las cuatro zonas en los meses de Marzo durante los

años de estudio. Además también se tuvo en cuenta que la circulación de los vientos en

esta zona es distinta por tanto el aporte global de contaminantes hacia el sur del

continente ocasionado por Venezuela y Colombia es muy bajo, pero la influencia a nivel

local entre los dos países si es significativa y tiende a ser más crítica durante los meses

de febrero a abril. (Castro et al., 2013).

La conclusión anterior confirmó los análisis realizados por Menon et al., (2002) quien

descartó la teoría de que los contaminantes encontrados eran provenientes de Brasil que

es donde se presenta la mayor quema de biomasa en Sur América, debido a que la

estación seca en Venezuela corresponde a la estación húmeda en Brasil, por tanto el

nivel de quemas se disminuye y también el transporte de estas.

Al igual que se descartó la teoría de la procedencia de los contaminantes desde África,

pues las trayectorias de las masas de aire efectuadas en HYSPLIT, la correlación

hallada entre la cantidad de incendios forestales presentados en las sabanas

Marco teórico 13

venezolanas durante los años de análisis obtenidos a través de MODIS y el estudio de

las concentraciones de contaminantes durante las estaciones secas y húmedas durante

los años 2007 a 2009 sugirieron que las quemas estaban directamente asociadas a los

fenómenos del niño y la niña y las actividades realizadas sobre las sabanas que se

presentan en mayor escala durante la temporada seca y con presencia del fenómeno del

niño.(Hamburger et al., 2013)

1.6 Antecedentes en Colombia

Los aerosoles provenientes de las quemas de biomasa influencian el clima regional y

global, (Zhang et al., 2009) por sus reacciones directas con la radiación, e indirectamente

actúan como núcleos de condensación en las nubes, cambiando las propiedades ópticas

de estas, limitando su tiempo de vida y su capacidad de iniciar la precipitación

(McFiggans et al., 2006).

Las quemas de biomasa presentadas en Colombia contribuyen de manera importante a

todas las que se producen en sur América y estas a su vez son catalogadas como de

gran importancia a nivel mundial debido a que son fuente importante en la generación de

aerosoles y gases de efecto invernadero. (Streets et al., 2004).

Las zonas más vulnerables hacia la quema en Colombia provienen del análisis de las

coberturas vegetales, a partir de esto se ve que la mayor parte de la zona andina, la

región caribe y la parte alta de la zona de la Orinoquía presenta mayor vulnerabilidad

esto hace que en cualquier momento y en cualquier lugar del país se produzca uno o

varios incendios forestales de mayor o menor magnitud.

El factor antropogénico juega un rol importante en la producción de incendios en

Colombia ya que las quemas se producen principalmente porque los agricultores

necesitan grandes extensiones libres para la ganadería y la agricultura (Armenteras et

al., 2005; Castro et al., 2013) lo que ha causado alteración de la biodiversidad, ha

impactado el suelo, ha afectado el ciclo de los nutrientes y en muchos casos ha

producido desertificación (Díaz et al., 2003)


colombianas

También se resalta que la vegetación de herbazales es la más afectada por las quemas y

luego los pastos y los bosques naturales. Y como segunda medida las zonas con

vegetación secundaría, agrícolas y cultivos. (Armenteras et al., 2009).

La cantidad de incendios producidos en Colombia año tras año se ha analizado de forma

puntual mediante el uso de la teledetección espacial ya que permite la reproducción,

homogeneidad y objetividad de la información que se obtiene de la superficie terrestre.

En la figura 1.1 se ilustran los incendios producidos para el año 2004 y 2007 obtenidos a

través de MODIS.

Figura 1.1: Incendios anuales observados en Colombia a través de MODIS para los

años 2004 y 2007 (McCarty,2013)

Año 2004 Año 2007

A partir de este tipo de censado a través del satélite, se ha detectado por ejemplo que

para Colombia los años 2004 y 2007 fueron años extensivos en quemas, lo que produjo

que se consumieran 19449 Km2 del territorio, esto corresponde; 12.7% del total de

quemas para ese mismo año en Sur América (Chuvieco et al., 2008). Se debe tener en

Marco teórico 15

cuenta también que hasta el año 2009 se habían quemado 32.446 km2 que representa

un 2.84% de la superficie terrestre total de Colombia.

El efecto de los incendios también está influenciado por clima de las regiones, este factor

tiene mucha influencia ya que no solamente determina el régimen de producción y

propagación de incendios, sin que también la distribución de la vegetación en las zonas

por tanto entender las interacciones entre clima vegetación y fuego tienen alto grado de

complejidad. (Van der Werf et al., 2008). Se ha detectado que la producción de incendios

asociada al clima tiene una variabilidad interanual y está totalmente determinado que los

aumentos en las quemas son totalmente estacionales encontrando los picos más altos en

las estaciones secas (Román-Cuesta et al., 2003; Alencar et al., 2006).

En Colombia por ejemplo los picos de incendios se han detectado durante las épocas de

diciembre a Abril (Romero-Ruiz et al.,2009). Y en un estudio hecho desde diciembre del

2002 y hasta febrero del 2009 donde se analizó las relaciones del cambio de clima, el

tipo de vegetación, las zonas geográficas e incluso los factores socio económicos que

influencian la ocurrencia de incendios forestales, se buscó correlacionar la climatología

incluyendo los fenómenos del niño y de la niña y el tipo de vegetación del país. Como

resultado se encontró que la mayor quema por tipo de vegetación se encuentra en los

pastizales del Orinoco siendo tres veces mayor que la quema producida en el mismo tipo

de vegetación en la zona de la Amazonía. En segundo lugar los bosques en la región

caribe. En la región pacífica no se encuentra mucha incidencia de incendios forestales.

En este mismo estudio se define que efectivamente la cantidad de incendios forestales

tiene relación directa con la estacionalidad y los periodos de lluvia en las zonas de

estudio, que tienen un régimen bimodal influido por la circulación atmosférica la Zona de

Convergencia Intertropical (ZCIT) y en donde se presentan temporadas de lluvia que

generalmente van de abril a julio y de octubre a diciembre y los meses de verano que

van de diciembre a febrero donde principalmente hay mayor presencia de puntos de

quemas en todo el país.

Cuando hay presencia del fenómeno del niño se ve que hay mayores puntos de quema,

sin embargo este no es un factor totalmente determinante porque también los factores


colombianas

socio-económicos en el país están influenciando el número de incendios que se

producen por temporada (van der Werf et al., 2008).

La decisión de los dueños de las tierras de definir cuando talan, cuando siembran o

cuando usan los terrenos para ganadería es un factor preponderante en la cantidad de

incendios producidos y la alteración de los espacios naturales expandiendo la frontera

agrícola (Lauk y Erb, 2009). Tan es así que por ejemplo en la región pacífica donde las

actividades socioeconómicas están dadas por la minería y la extracción de madera hay

un número reducido de quemas ya que la actividad de la zona no implica el uso del fuego

para llevar a cabo los procesos productivos. (Armenteras et al., 2011).

Finalmente en un estudio hecho sobre la región de Cundinamarca en el año 2002 se

encontró también que La vegetación de páramo y subpáramo presenta el pico más alto

de afectación de todas las coberturas vegetales valoradas, convirtiéndose en la categoría

más representativa y directamente asociada a la intervención del hombre en áreas

naturales, con el fin de aumentar la frontera agropecuaria, sobre todo en áreas de baja

altitud como la parte centro y suroccidental, y la parte sur que rodea al Sumapaz y que

protege ecosistemas de páramo y subpáramo (Amaya et al., 2012).

El mismo comportamiento de origen antropogénico se encontró en las zona del norte de

la Amazonía perteneciente a Colombia donde la gran cantidad de incendios reportados

durante los años 2004 y 2007 no coincide con los periodos se extrema sequía

experimentados en la Amazonía en el periodo del 2005 al 2010 pero si se correlaciona

bien con un efecto de deforestación ocasionados por actividades antropogénicas,

principalmente agricultura a pequeña y medina escala (incluidos los cultivos ilegales) y

cría de ganado. Porque en esta zona hay bastantes frentes activos de colonización que

finalmente han causado un impacto en la frecuencia de los incendios y daños en los

bosques que históricamente han sido preservados. (Armenteras et al., 2012).

Por tal motivo es necesario Para realizar este tipo de análisis no solamente la

información obtenida de los radio sensores como MODIS (Moderate resolution Imaging

spectro radiometer) sino también los datos de las redes de monitoreo de calidad de aire

Marco teórico 17

de las zonas de estudio, para poder correlacionar los eventos forestales y las

concentraciones de los contaminantes detectados en las estaciones de monitoreo.

Para efecto de este trabajo se utilizó la información obtenida de la red de monitoreo de

calidad del aire de Bogotá, del Valle de Aburrá y de la meseta de Bucaramanga de las

cuales se hará una breve descripción.

1.7 Sistemas de vigilancia y monitoreo de la calidad del aire en las zonas de estudio

Con el fin de determinar el estado de la calidad del aire del país se tiene un sistema de

vigilancia y monitoreo de la calidad del aire (SVCA). Este sistema al 2010 estaba

conformado por 170 estaciones de monitoreo de las cuales 137 pertenecen al sistema y

son operadas por 19 autoridades ambientales y 33 son operadas por cinco entes

privados: Cerrejon, Drumond, Cenicaña y Cementos Argos. (IDEAM, 2012).

En las estaciones de monitoreo del país el contaminante más medido es el material

particulado menor a 10 micrómetros PM10 y luego los dióxidos de azufre y de nitrógeno.

En algunas estaciones también se monitorean variables meteorológicas como la

precipitación, la velocidad y dirección del viento, la temperatura, la presión atmosférica, la

radiación solar y la humedad relativa.

Para este estudio se utilizaron los datos de las estaciones de la secretaría distrital de

ambiente (SDA) en Bogotá, del área metropolitana del Valle de Aburrá (AMVA) en

Medellín y de la Corporación Autónoma Regional para la Defensa de la Meseta de

Bucaramanga (CDMB). Los parámetros medidos se resumen en la tabla 1.1 donde los

números consignados en los cuadros muestran la cantidad de estaciones que monitorean

cada parámetro.


colombianas

Tabla 1-1: Monitoreo calidad del aire en las ciudades de estudio (IDEAM, 2012).

Autoridad

ambiental

Fecha

aproximada

de inicio de

operación

Parámetros Monitoreados

Contaminantes atmosféricos Variables Meteorológicas

SO

2

NO

2

O3

CO

PM

10

PM

2.5

PS

T

Dv

Vv

Pp

Rs

Pa

T

Hr

AMVA 1993 6 6 4 5 18 4 0 7 7 7 7 7 7 7

CDMB 2001 2 3 5 3 5 0 0 2 2 2 2 2 2 2

SDA 1997 11 11 13 11 14 6 1 16 16 16 6 6 16 5

Fuente:IDEAM a partir de la información de los SVCA, 2011.*DV: Dirección del Viento. VV: velocidad del Viento. PP: Precipitación. RS: Radiación Solar. PA:Presión atmosférica. T:Temperatura. HR:Humedad Relativa.

1.7.1 Área metropolitana de Bucaramanga

La corporación autónoma regional para la defensa de la meseta de Bucaramanga –

CDMB- cuenta con un sistema de calidad del aire conformado por ocho estaciones, fijas

y una móvil. El sistema de vigilancia y monitoreo mide de manera continua material

particulado menor a 10 micas PM10, dióxido de nitrógeno (NO2), Ozono troposférico (O3),

dióxido de azufre (SO2) y monóxido de Carbono (CO) (IDEAM,2012) distribuidos como se

muestra en la tabla 1.2.

Tabla.1-2: Sistema de calidad del aire para Bucaramanga (IDEAM, 2012)

Estación Fecha

aproximada

de inicio de

operación

Contaminantes Monitoreados

SO

2

NO

2

O3

CO

PM

10

PM

2.5

PS

T

Cemex 2007 Solo variables meteorológicas

Centro 2001 X X

Chimita móvil 2001 X X X X

Ciudadela 2001 X X X X

Florida 2001 X X X

Norte 2001 X X X

Marco teórico 19

Tabla 1-2: (Continuación)

1.7.2 Red de monitoreo de calidad del aire del Valle de Aburrá

La red de monitoreo del Valle de Aburrá tiene cobertura en los nueve municipios del área

Metropolitana. La red cuenta con 22 estaciones fijas y dos unidades móviles. Estas

estaciones tienen 18 equipos medidores de PM10, ocho medidores de PM2.5 cinco

medidores de NO2, un medidor automático de SO2, dos medidores de lluvia ácida, cuatro

medidores de monóxido de carbono (CO), 8 medidores de Ozono, dos estaciones

automáticas fijas con medición de PM10, PM2.5, O3, CO y pluviometría. Catorce estaciones

meteorológicas. Un analizador de partículas menores a una micra PM1.0., un medidor de

PST (AMVA, 2014). En la figura 1.2 se ilustra la ubicación de las estacones de monitoreo

de AMVA sobre el mapa de la zona metropolitana.

Estación Fecha

aproximada

de inicio de

operación


SO

2

NO

2

O3

CO

PM

10

PM

2.5

PS

T

Ptar 2010 Solo variables meteorológicas

UIS 2002 Solo variables meteorológicas


colombianas

Figura 1.2: Mapa de ubicación de las estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá

Fuente: http://www.metropol.gov.co/CalidadAire/Paginas/default.aspx

La red de monitoreo es operada por la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín.

En la tabla 1.3 se encuentra la distribución actual de las estaciones y los contaminantes

monitoreados.

Tabla 1-3: Sistema de vigilancia de calidad de aire para Medellín (AMVA,2014)

.

Estación Fecha

aproximada

de inicio de

operación


SO

2

NO

2

O3

CO

PM

10

PM

2.5

PS

T

Barbosa 2001 X

Girardota 2007 X

Copacabana 2004 X

Bello 2007 X X

Aguinaga 2003 X X X X X

Marco teórico 21

Tabla 1-3: (Continuación)

Estación Fecha

aproximada

de inicio de

operación


SO

2

NO

2

O3

CO

PM

10

PM

2.5

PS

T

Universidad

Nacional de

Colombia

2000 X X X X

Universidad de

Medellín

2001 X

Corantioquia 2002 X

Politécnico 1993 X X X X

Éxito San

Antonio

2007 X

Poblado los

Balsos

2008 X X X

Itagüí Ptar 2002 X X

La Estrella 2008 X

Sabaneta 2004 X

Caldas La Salle 2012 X

Caldas plaza de

Mercado

2007 X

Museo de

Antioquia

2013 X X X

Itagüí Colegio el

Rosario

2007 X

Itagüí Casa de

Justicia

2012 X X

Villa Hermosa 2013 X

Parque de las

Aguas

2014 X


colombianas

1.7.3 Red de monitoreo de calidad de Bogotá RMCAB

La red de monitoreo de calidad del aire de Bogotá que es operada por la secretaría

distrital de ambiente cuenta con trece estaciones de monitoreo fijas automáticas y una

estación móvil. En la tabla 1.4 se encuentran las estaciones y los parámetro

monitoreados (IDEAM,2012)

Tabla 1-4: Sistema de vigilancia de calidad de aire para Bogotá D.C. (IDEAM, 2012)

Estación Fecha

aproximada

de inicio de

operación


SO

2

NO

2

O3

CO

PM

10

PM

2.5

PS

T

Guaymaral 1997 X X X

Usaquén 1999 X X X X

Suba 1997 X X X X

Bolivia 2012

Las ferias 2002 X X X X X X

Parque Simón

Bolívar

2002 X X X X X X

Sagrado corazón 1997 X X

Fontibón 1997 X X X X

Puente Aranda 1997 X X X X X

Kennedy 2005 X X X X X

Carvajal 1997 X X X X X X

Tunal 2005 X X X X X X

San Cristóbal 2009 X X X X

Móvil 2008 X X X X X

Marco teórico 23

1.8 MODIS (Espectro radiómetro de imágenes de media resolución).

En la medida que va evolucionando el tiempo, también van mejorando las herramientas

de análisis y el uso de sistemas modernos y más completos de modelación, de esta

forma; se usan también las lecturas hechas por los satélites que observan los

comportamientos atmosféricos y la dispersión de los contaminantes en el aire además de

hacer seguimiento a los incendios a nivel global (Ichoku and Ellison, 2012, Kaiser et al.,

2012).

Una de estas herramientas es el espectroradiómetro de imágenes de media resolución

(MODIS) que fue lanzado por primera vez en el año 1999 a bordo del satélite Terra de la

NASA. Para el año 2004 también estaba montado sobre el satélite Aqua. Posee más de

treinta canales en resoluciones variables (250, 500 y 1000m) y fue diseñado para censar

la dinámica global de la tierra incluyendo los cambios en las coberturas de las nubes, los

procesos oceánicos, procesos terrestres y cambios en la atmósfera baja.

El sensor MODIS ya ha sido ampliamente usado a nivel mundial en diferentes estudios,

constituyéndose en uno de los teledetectores más importantes, sobretodo en el caso de

los focos activos de los incendios o Hotspot. La detección de estos es procesada en la

Collection 4 Active Fire dataset (FIRMS, 2007). y se realiza a través de un algoritmo

contextual que utiliza la fuerte de emisión de radiación en el infrarrojo medio de los

incendios detectados (Giglio et al., 2003).

La información obtenida del análisis de los datos del satélite, se puede integrar con

sistemas de información geográfica que permiten el almacenamiento procesamiento y

análisis de gran cantidad de registros. (Sunar y Özkan, 2001). Además; es perfecto para

modelar y entender los cambios ambientales, estimar las emisiones atmosféricas y

desarrollar valoraciones regionales y globales periódicamente porque no requieren

grandes inversiones para realizar las investigaciones, ni se necesitan hacer extensivos

trabajos de campo lo que permite tener mayor cobertura tanto temporal como espacial

de la biomasa consumida por el fuego (Kerr and Ostrovsky. 2003).


colombianas

1.9 Modelo de simulación lagrangiana HYSPLIT

HYSPLIT (Hibrid Single Particle Lagrangian Integrates Trajectory Model) es un modelo

de simulación lagrangiana que predice las trayectorias simples y complejas de las

parcelas de aire y la dispersión de contaminantes a través de distintas distancias

haciendo uso de las imágenes obtenidas a través de los sensores satelitales como

MODIS.

El programa utiliza registros meteorológicos históricos para generar los modelos

predictivos, delimitando las áreas de estudio mediante coordenadas de las zonas a

simular con el fin de obtener la trayectoria de los vientos para estudiar la procedencia

geográfica de los posibles contaminantes que viajan a través de las masas de aire

durante grandes distancias y que pueden formar parte de las inmisiones de las zonas

analizadas.

Para trabajar el modelo no es necesario instalar una aplicación en el ordenador, el

programa funciona directo desde la red y puede realizar simulaciones de ceniza

volcánica, modelos de dispersión y modelos de trayectoria, que utilizan las bases de

datos históricas para hacer las simulaciones determinadas.

La dispersión de un contaminante mediante el modelo se calcula ya sea como pluma de

contaminante o partícula en dispersión, si se trabaja como pluma el modelo asume que

esta se expande hasta superar los limites horizontales y verticales y se divide en varias

plumas nuevas conservando su masa. Para el modelo de partícula la configuración

asume una distribución en tres dimensiones y cada una de ellas es llevada a la

componente turbulenta a través del aire.

El modelo es muy útil ya que mediante su uso se ha podido determinar las trayectorias

de los contaminantes producidos en los incendios forestales, que es nuestro caso de

estudio sobre distintas zonas a nivel mundial, como por ejemplo en Rusia en el año 2003,

en la península Ibérica en el 2006 y en Ontario Canadá en el 2010 entre otros.

(Dempsey, 2013; Adame et al., 2012).

Marco teórico 25

2. Metodología

Dentro del análisis realizado en este trabajó fue necesario contar con los datos de las

redes de monitoreo de calidad del aire de las ciudades de interés, que fueron Bogotá

Bucaramanga y Medellín. El análisis se centró principalmente sobre el material

particulado menor a 10 micrómetros (PM10), pues es el contaminante que más se ha

monitoreado en todas las redes y del cual se disponen más datos y el que regularmente

ha excedido el límite máximo permitido en los monitoreos. Se incluye también el material

particulado inferior a 2.5 micras (PM2.5) y el monóxido de carbono (CO).

Con los resultados obtenidos de los contaminantes y la cantidad de incendios producidos

tomados a través de MODIS (Moderate resolution Imaging spectro radiometer) de la

NASA, se hizo una comparación para el periodo de estudio que se estableció desde el

año 2002 hasta el 2013 tomando un dominio de 2000X2000 Km con Bogotá en el centro.

Se analizó también la relación de los incendios y los datos de las redes con la

precipitación (TRIM) que se dio en los años de análisis, con el fin de corroborar lo ya

descrito por otros autores referente a la estacionalidad y al aumento de los incendios. Los

datos de precipitación media diaria se obtuvieron a través de Giovanni.

(Geospatial Interactive Online Visualization ANdaNalysisInfrastructure).

Finalmente para trazar las trayectorias de las parcelas de aire que transportan los

contaminantes provenientes de los incendios y determinar el origen de las masas de aire

para ver la influencia real que tienen los incendios sobre la calidad del aire de las ciudades

estudiadas se utilizó el modelo HYSPLIT (Hybrid Single-

ParticleLagrangianIntegratedTrajectory Model.

28 Efecto de los incendios forestales sobre la calidad del aire de dos ciudades

colombianas

2.1 Análisis de los datos de las redes de monitoreo de calidad del aire de las ciudades de estudio

Cada red de monitoreo de calidad de aire cuenta con estaciones que miden distintos

parámetros. Para el análisis se tomaron todas las estaciones disponibles de cada red con

datos suficientes para los contaminantes escogidos durante el periodo de estudio. Es

decir, las estaciones que contaban con más del 75% de los valores válidos fueron las que

se seleccionaron.

2.1.1 Análisis de los datos de la corporación autónoma regional para la defensa de la meseta de Bucaramanga-CDMB

Los valores de la concentración de este contaminante se utilizan para calcular el

promedio diario (24 horas) durante todos los años de estudio. Los datos seleccionados

están por encima del 75% sobre el total para el periodo de estudio tomados desde el

momento en que las estaciones empiezan a reportar.

De la misma manera que para PM10 se hizo el análisis con el monóxido de carbono

(CO). Las estaciones que miden este contaminante y que cuentan con los suficientes

datos son: Ciudadela, Chimita Móvil y Florida. La estación de florida reportó datos hasta

mayo de 2007. También se tuvo en cuenta el promedio diario del contaminante que fue

reportado directamente por la red de monitoreo.

Tanto para PM10 como para CO se tomó el promedio aritmético diario de todas las

estaciones que cumplían con la cantidad mínima de datos. Para PM2.5 no se cuenta con

datos suficientes para realizar el análisis. La tabla 2.1 muestra la cantidad de datos

válidos de las estaciones tomadas por contaminante.

Tabla 2-1: Porcentaje de datos disponibles para la red de Bucaramanga

Contaminante Estaciones

CENTRO CHIMITA MOVIL

CIUDADELA FLORIDA

PM10 93% 93% 92% 98

CO N/A 94% 78% 94%

Fuente: el autor.

Metodología 29

2.1.2 Análisis de los datos de la red de monitoreo de calidad del aire del área metropolitana del Valle de Aburrá-AMVA

De acuerdo con los datos suministrados por el operador de la red en el área

metropolitana del Valle de Aburrá se encontró que hay mediciones de la concentración

de PM10 desde el año 2003. Sin embargo, las mediciones arrancaron de forma manual

en las estaciones de Centro, Corantioqua y Guayabal. La medición se hizo hasta el

2007.

A partir de este año, doce estaciones empiezan a reportar de forma automática, pero la

cantidad de datos que reportan no son superiores 75%. Solo cuatro estaciones de las

doce tienen el número necesario de datos para el análisis. Estas son: Politécnico, San

Antonio, Ditaires y Girardota Colegio. Con cada una de ellas se obtuvo el promedio diario

de PM10 y posteriormente se calculó el promedio aritmético diario de las cuatro

estaciones para obtener el valor general del material particulado.

No se pudo evaluar antes del año 2007 ya que la única estación que tiene una cantidad

de datos significativa es Guayabal, pero el porcentaje de datos funcionales no alcanza al

75%

Para PM2.5 se reportan datos a partir del año 2008 pero los valores reportados no

alcanzan al 75% de datos confiables. Por tanto para este contaminante se decidió

establecer un porcentaje del 70% para poder utilizar los valores de las estaciones

Poblado CES, Itagüí Casa de la Justicia (ITA CJUS), Aguinaga, Ditaires, Politécnico,

Universidad Nacional (UNFM) e Itagüí Colegio Concejo (ITA CONC) Con estas

estaciones se obtuvo el promedio diario de PM2.5 utilizado en el análisis.

Para monóxido de carbono (CO) no hay una cantidad de datos suficientes en la red para

realizar el análisis. En la tabla 2.2 se muestra la cantidad de datos disponibles para

AMVA

Tabla 2-2: Porcentaje de datos disponibles en la Red del Valle de Aburrá (Fuente: El

autor)

Contaminante

Estaciones

Politéc-nico

San Antonio

Ditaires Girardota Colegio

Poblado CES

Agui -naga

ITA CONC

UNFM ITA CJUS

PM10 78% 84% 75% 83% N/A N/A N/A N/A N/A

PM2.5 73% N/A 72% N/A 82% 70% 96% 96% 81%


colombianas

2.1.3 Análisis de los datos de la red de monitoreo de calidad del aire de Bogotá

Para la ciudad de Bogotá el análisis se hizo sobre los tres contaminantes propuestos

para los cuales se tomó el promedio diario de todas las estaciones seleccionadas por

contaminante. Para el PM10 las estaciones seleccionadas bajo este criterio fueron

Carvajal, Fontibón, Las Ferias, Puente Aranda y Suba. Los datos para el análisis se

tomaron desde al año 2002 hasta el 2013.

Para el PM2.5 aunque desde al año 2004 hay reportes en la estación parque Simón

Bolívar, no se cuenta con datos suficientes para que esta estación complete el análisis.

En el año 2005 la estación Kennedy empezó a reportar también PM2.5 pero solo hasta al

año 2006 la cantidad de datos no reportados se vuelve inferior al 15%. Para el año 2014

seis estaciones (PSB, Suba, Kennedy, Tunal, Min ambiente Y San Cristóbal) estaban

reportando las concentraciones de este contaminante pero estos datos no forman parte

del análisis por encontrarse fuera del período de estudio y no ser suficientes. Al ser la

estación de Kennedy la única que a partir del año 2006 reporta una cantidad de datos

suficientes que permiten el estudio, es esta la única estación de la red de Bogotá que se

toma en cuenta para establecer la comparación para PM2.5.

En cuanto al monóxido de carbono CO se tomaron los datos a partir del 01 de enero de

2007 para cuatro estaciones, Carvajal, Fontibón, las Ferias, y Puente Aranda todas

tienen datos suficientes lo cual permitió realizar el análisis. En la tabla 2.3 Se resume el

porcentaje de datos disponibles para las estaciones de la red de monitoreo de calidad del

aire de Bogotá.

Tabla 2-3: Porcentaje de datos disponibles para la Red de monitoreo de Bogotá

Contaminante

Estaciones

Carvajal Fontibón Ferias Puente Aranda

Suba Kennedy

PM10 89% 83% 80% 93% 78% N/A

PM2.5 N/A N/A N/A N/A N/A 81%

CO 87% 75% 91% 75% N/A N/A

Fuente: el autor

Metodología 31

2.1.4 Suavización de los datos de las redes de monitoreo de calidad del aire de las distintas ciudades

Se calculó un promedio global diario para los contaminantes estudiados tomando los

datos de cada estación analizada por red. De esta forma, para cada día de cada año

dentro del periodo de estudio hay un valor global que le corresponde.

Bebido a que en las estaciones se presentan fluctuaciones y los datos tomadas están

influenciados por varios factores y para reducir el efecto que tienen las otras fuentes de

emisiones (fijas, móviles) en las concentraciones de calidad del aire se empleó la media

móvil como técnica de suavización. (Ver ecuación 2.1)

( )

∑ ( ) (2.1)

Donde

CMM: corresponde al valor suavizado media móvil para cada día desde t=1 hasta 7

t: día escogido para suavizamiento.

C (t): Valor promedio para el día del análisis sin suavizar.

2.2 Incendios para el periodo de estudio.

Para obtener la información de los puntos calientes causados por los incendios forestales

para analizar los efectos de las quemas producidas y su influencia en las tres ciudades.

Se definieron dos dominios. El primero comprende un área de 500KmX500Km con

Bogotá en la parte central y que cubre a Bucaramanga por el lado nororiental y a

Medellín por el límite noroccidental. Este dominio evalúa un efecto local a nivel Colombia

ya que está cubriendo las quemas ocurridas en territorio colombiano, y se miden los

efectos sobre Bogotá principalmente. El segundo dominio corresponde a un área de

2000KmX2000Km, este espacio ya cubre un efecto regional, pues comprende a toda

Colombia, parte de la selva del Brasil, y la zona del Orinoco incluyendo Venezuela que

de acuerdo con la literatura estudiada previamente es donde se produce la mayor quema

de biomasa que puede afectar las ciudades Colombianas en estudio.

La detección de focos activos y zonas de quema para cuantificar la actividad global de

los incendios forestales en términos de la cantidad de quemas que se presentaron


colombianas

durante el periodo comprendido entre los años 2003 a 20013 se efectuó haciendo uso de

las imágenes obtenidas por medio del espectroradiómetro de imágenes de resolución

moderada de la NASA(MODIS) ubicado sobre el satélite Terra y cuyo acceso se realiza a

través de la web y que hace un barrido terrestre en el cual mediante múltiples canales

detecta las anomalías térmica ocurridas en la superficie de la tierra.

MODIS contiene la información actualizada desde los últimos siete días hasta las

veinticuatro horas anteriores al presente, y se pueden consultar a través de la

herramienta Active Fire Data. También a través de sus herramientas y el barrido terrestre

que realiza puede generar imágenes que incluyen la nubosidad, el área terrestre, el agua

y los incendios forestales si es necesario todo este detalle.

Si se quieren datos anteriores a 7 siete días la herramienta permite localizar puntos hasta

de dos meses e incluso años atrás a través de los archivos contenidos en la base de

datos sobre los satélites Terra y Aqua solamente se debe ingresar en la zona de Web

Fire mappere (WFM) los datos de las fechas en las que se desea ver los puntos calientes

producidos por los incendios. La fuente base (Data Source) es FIRMS Near Real Time y

la fuente satelital (satellite source) es Aqua y Terra. La fecha de análisis se coloca en

customs. Para visualizar los puntos y detallar las áreas de estudio solo es necesario

hacer zoom en el mapa global. En la Figura 2-1 Se ilustra la página de ingreso de los

datos.

Figura 2-1: Página de ingreso de los datos sobre WFM (MODIS,2015)

Fuente:http://firms.modaps.eosdis.nasa.gov/firemap/2007-01-29&e=2007-02-12

Metodología 33

MODIS permite además obtener en formato (.csv) los datos de los incendios mediante la

herramienta Archive download tool. Donde se crea una solicitud, se ingresan las

cocordenadas de la zona de estudio, las fechas y el tipo de formato en el que se desea

obtener la información. Con esta información se realizaron los conteos diarios para cada

año dentro del periodo de estudio en los dominios de interés. Estos valores se graficaron

para poder analizar el comportamiento de las quemas así como visualizar los picos

presentados en cada periodo.

2.3 Determinación de las trayectorias de las masas de aire a través del modelo Lagrangiano HYSPLIT

Para poder determinar el desplazamiento de las masas de aire hacia las ciudades de

interés se utilizó el modelo HYSPLIT (Hybrid Single-ParticleLagrangianIntegrated

Trajectory Model) es un modelo de dispersión lagrangiana para trazar trayectorias simples y

complejas de las parcelas de aire a través de las zonas específicas. Las trayectorias que se

trazaron se movían hacia las ciudades de estudio tomando incluso hasta 120 horas anteriores

a la fecha de análisis. De esta forma se puede visualizar de manera correcta todas las

trayectorias a través de la parte norte de Suramérica, ya que las masas de aire dependiendo de

la velocidad se demoran hasta cinco días en llegar a ciudades como Bogotá o Medellín.

Para que la modelación sea correcta, se deben proporcionar las coordenadas de las ciudades a

las cuales se quiere modelar la trayectoria, en el caso de Bogotá en grados decimales la latitud

tiene un valor de 4.6N y en longitud 74.1W. Para Bucaramanga Latitud:7.0621N y Longitud

73.0938W y para Medellín latitud 6.2437N y longitud 75.5767W.

Posteriormente se le indica al programa la semana en la que se quiere modelar y se determina

la cantidad de horas en las cuales se quiere ver la trayectoria. Para las modelaciones realizadas

en las fechas escogidas la hora en la que comienza la trayectoria es a las 00:00 UTC y a partir

de este punto se cuentan las 120 horas teniendo en cuenta que la altura en la que se realiza el

trazado es de 500m que es la altura que se considera adecuada parra comprender el

comportamiento de las masas de aire en la capa límite planetaria.(McGowan and Clark,

2008).


colombianas

Las trayectorias pueden ser simples o múltiples hay que aclarar que la resolución espacial de

los datos de entrada es de un grado sobre la horizontal, 0.01 unidades sigma (cerca de 25m) en

la vertical y 24 niveles de resolución vertical y seis horas de cobertura temporal (Cottle et al.,

2014).

Al trazar la trayectoria esta se toma como un cubo tridimensional con el centro en la

ciudad de estudio. Al tomar múltiples trayectorias el programa toma tres planos y a cada

uno le asigna 9 trayectorias, cada plano a +/- 0.1 sigma (cerca de 250m). Las 9

trayectorias en cada plano representan todas las combinaciones en los planos X, Y y Z.

para un total de 27 trayectorias (Draxler et al., 2015).

La escogencia de las trayectorias a trazar mediante este modelo se determinan de

acuerdo con el comportamiento del material particulado tanto PM10 como PM2.5 y su

relación directa con el aumento de los incendios en cada una de las ciudades de estudio.

Lo que se buscó fue picos atípicos correlacionados con el aumento de los puntos de

quema. Una de las fechas en que se presentó este fenómeno y que se ve similar en las

tres ciudades fue el periodo comprendido entre el 29 de enero al 12 de febrero de 2007.

Periodo en el cual el comportamiento de los contaminantes y el número de incendios

incrementó notablemente.

En las figuras 2-2 y 2-3 se ilustra el trazado de una trayectoria Simple a través de

HYSPLYT para el 29 de enero de 2007 sobre Bogotá y Bucaramanga y en la figura 2.4

se muestra la trayectoria múltiple para Medellín en el miso periodo de tiempo. En la tabla

2-4 se ilustran los parámetros ingresados para obtener las trayectorias.

Tabla 2-4: Parámetros en HYSPLIT Para corrida en Bogotá (Draxler et al., 2015)

Parámetro Valor Parámetro Valor

HYSPLT trayectory Model

Compute archive trayectories

Total run time 120

Type of trayectory Normal/Ensamble Max number of trayectories 24

Meteorology GDAS (1 degree, global, 2006-predict)

Level 1 height 500 meters AGL

Latitude 4.6N GIS output of control none

Longitud 74.1W Plot resolution (dpi) 96

Trayectory direction backward Zoom factor 70

Vertical motion Model vertical velocity

Metodología 35

Figura 2-2:. Trayectoria simple para Bogotá Enero 29 de 2007 (Draxler et al.,2015)

Figura 2-3:. Trayectoria simple para Bucaramanga Enero 29 de 2007 (Draxler et al.,2015)

Figura 2-4:. Trayectoria múltiple para Medellín enero 29 de 2007. (Draxler et al.,2015)


colombianas

2.4 Determinación de correlación entre la concentración de contaminantes y la cantidad de incendio forestales.

Para determinar las características comunes relevantes entre la concentración de

Material particulado tanto PM10 como PM2.5 y CO y la cantidad de incendios producidos

en las diferentes ciudades para el periodo de estudio, se utilizó un sistema de correlación

cruzada.

Mediante el análisis de correlación se estudió la influencia que tienen los incendios

forestales sobre la inmisión detectada por las estaciones de monitoreo sobre las

ciudades analizadas, teniendo en cuenta que dependiendo del tipo de quema, se

producen en mayor o menor concentración un contaminante específico.

También se hizo necesario encontrar la relación existente entre la cantidad de

precipitación de agua y el número de incendios producidos pues estas dos variables

afectan la concentración de contaminantes sobre todo de material particulado cuando la

cantidad de incendios aumenta y la cantidad de precipitación disminuye.

Metodología 37

3. Resultados

En este capítulo se presentan los resultados obtenidos en los dominios seleccionados de

2000X2000 Km y 500X500Km, y las concentraciones de PM10, PM2.5 y CO registradas

en Medellín, Bucaramanga y Bogotá, desde el año 2002 al año 2013.

3.1 Incendios forestales en los dominios de estudio

La cantidad acumulada de incendios se presenta en la figura 3.1, donde se aprecia que

en el dominio más grande ocurrieron desde 28000 a 69000 incendios por año. Los años

con mayor ocurrencia de incendios son el 2003, 2004, 2007 y 2010 donde se presentaron

eventos entre 50000 y 70000 incendios por año. Y los años con menor cantidad de

incendios ocurridos son el 2002 seguido por el 2011 donde la cantidad de focos

encontrados no asciende a los 30000.

Muchos de los focos de incendio presentados tienen origen en las zonas de los llanos de

la Orinoquía colombiana y venezolana, siendo en mayor cantidad en la zona venezolana,

sin embargo no es posible determinar cuantos de estos son de origen natural y cuantos

de origen antropogénico.

Figura 3-1: Incendios producidos en el periodo 2002-2013 (MODIS, 2015)

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Nú

me

ro d

e In

cen

dio

s

Año

Área 500x500Km

Área 2000X2000 Km


colombianas

De acuerdo con la información de la figura 3-1 se ve que uno de los años de mayor

incidencia de incendios forestales es el 2007, con 63.257 eventos. Este año es reportado

como un periodo seco sobretodo en los tres primeros meses del año. Lo que significa

que al disminuir las lluvias e intensificarse la sequía las zonas se vuelven más

vulnerables hacia las quemas.

Una de las temporadas en el año 2007 en la que más eventos forestales se presentaron

(13.412 incendios) fue el periodo comprendido entre el 29 de enero y el 12 de febrero.

Este periodo se escogió en el estudio por ser uno de los más representativos y que

presenta picos en las concentraciones de material particulado PM10 y PM2.5 para las

tres ciudades de estudio. En la figura 3-2 se observan los incendios forestales obtenidos

a través de MODIS para ese periodo.

Figura 3-2: Incendios del 29 de enero al 12 de febrero de 2007 (MODIS,2015)

3.2 Incendios forestales y precipitación

Desde el año 2002 a 2013 se encuentra un comportamiento bimodal de la precipitación

acumulada anual en mm. La cantidad de lluvia por año tiene un mínimo de 2287mm en el

año 2013 y un máximo de 2574mm en el año 2010. El comportamiento promedio para el

periodo corresponde a 2409 mm, en la figura 3-3 se observa el comportamiento descrito.

Resultados 41

Figura 3-3: precipitación anual acumulada en la zona de influencia (NASA)

De acuerdo con la figura 3.3 los años de menor precipitación fueron 2002, 2003, 2004,

2009 y 2013, los años 2007 y 2010 presentaron entre 2500 y 2600 mm en precipitación

acumulada sin embargo como se verá mas adelante en los mese secos de estos años

(enero a abril) es cuando más incendios se producen.

En el anexo A se encuentra el análisis comparativo de la cantidad de incendios

producidos y la precipitación diaria acumulada para los años 2003, 2004 y 2010.

El año 2007 fue intenso en el número de incendios producidos, se encuentra que sobre

todo entre los meses de febrero y marzo hay un pico mayor a 1000 incendios cuando la

precipitación diaria desciende a un valor entre 0.7 a 2mm es decir, fue un periodo

bastante seco que intensificó las quemas. Este comportamiento se ve en la figura 3-4.

2100

2150

2200

2250

2300

2350

2400

2450

2500

2550

2600

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Pre

cip

itac

ión

mm

/añ

o

Año


colombianas

Figura 3-4: Incendios forestales y precipitación diaria para el año 2007 (NASA; MODIS,

2015)

De acuerdo con este análisis se encuentra que para todos los años mencionados hay un

periodo seco normalmente más intenso en los meses de enero a abril donde

definitivamente se encuentra una relación inversamente proporcional entra la cantidad de

precipitación y los incendios forestales producidos.

Se ve también como un aumento en los mm de lluvia por encima de los 2mm puede

disminuir notablemente la cantidad de focos presentados. Además para estos cuatro

ener

o

Feb

rero

Mar

zo

Ab

ril

May

o

Jun

io

Julio

Ago

sto

Sep

tiem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Año 2007

Pre

cip

itac

ión

en

mm

/Day

ener

o

Feb

rero

Mar

zo

Ab

ril

May

o

Jun

io

Julio

Ago

sto

Sep

tiem

bre

Oct

ub

re

No

viem

bre

Dic

iem

bre

0

2

4

6

8

10

12

Año 2007

Pre

cip

itac

ión

en

mm

/Day

Resultados 43

años el comportamiento de abril hasta noviembre es muy similar. Cuando el nivel de

precipitación diaria aumenta, la cantidad de focos activos disminuye casi totalmente.

Se puede considerar que el periodo noviembre diciembre para estos años es un periodo

de transición en donde la cantidad de lluvia va disminuyendo y se va acercando al

periodo seco que se exhibe en los primeros meses de cada año estudiado.

Se calculó un índice de correlación entre estas dos variables de 0.66 lo que indica que la

relación entre los focos activos y la precipitación están relacionadas como se mencionó

en los párrafos anteriores.

3.3 Incendios forestales y concentraciones de contaminantes

En este estudio se analizaron las concentraciones de material particulado inferior a 10

micras (PM10), inferior a 2.5 micras (PM2.5) y monóxido de carbono (CO) los incendios

forestales producidos para las ciudades de Bucaramanga, Medellín y Bogotá desde el

año 2002 al 2013.

3.3.1 Material Particulado (PM10)

Para la ciudad de Bogotá desde el año 2002 hasta el 2007 se encuentran

concentraciones de material particulado que oscila entre (80-140 µg/m3) en los periodos

secos y que se correlacionaron con el número de incendios forestales. En la tendencia

que se muestra en la figura 3.5 se ve claramente como varios valores pico en la cantidad

de incendios forestales coinciden con el aumento en la concentración de material

particulado PM10 sobre las mismas fechas.

El coeficiente de correlación (R) calculado para las concentraciones promedio diarias de

PM10 registradas en todos los años y el número de incendios producidos en el dominio

de 2000x2000 Km es de 0.47 lo que indica que hay una clara relación entre estas dos

variables para la ciudad de Bogotá.

La ciudad de Bucaramanga exhibe un comportamiento similar a Bogotá inclusive hasta el

año 2008. Después de este año hay un descenso de las concentraciones a menos de 80

µg/m3) que se mantiene hasta el 31 de diciembre de 2011 que es el último año de reporte

que se tiene para esta red. El coeficiente de correlación entre el PM10 y el número de


colombianas

incendios forestales para la ciudad de Bucaramanga fue 0.49 lo que marca una relación

directa entre las dos variables.

En La ciudad de Medellín el comportamiento del material particulado oscila entre (50-80

µg/m3). El coeficiente de correlación de 0.42 muestra una relación directa entre el PM10 y

los incendios producidos en el dominio de 2000X2000Km.

Se observa además que para todos los centros urbanos estudiados hay un descenso en

la cantidad incendios producidos en la región y las concentraciones reportadas de PM10

a partir del año 2008 sin que se presente un cambio significativo en el comportamiento

de la precipitación diaria.

Resultados 45

Figura 3-5: Incendios forestales y PM10 Bogotá, Medellín y Bucaramanga

(MODIS;SVCA,2015)


colombianas

De la gráfica anterior se deduce que el aumento de material particulado se ve

influenciado por el aumento de los incendios forestales en los años de estudio lo que

también es corroborado por los índices de correlación encontrados para los tres centros

urbanos.

3.3.2 Material Particulado inferior a 2.5 micras (PM2.5)

Para este análisis se tomaron solamente Bogotá y Medellín pues solo se cuenta con

registros de este contaminante en estas dos ciudades. En la figura 3.6 se presentan las

concentraciones de PM2.5 disponibles en las dos ciudades junto con el número de

incendios forestales producidos en todo el periodo de estudio.

Se ve que las concentraciones de este contaminante para la ciudad de Bogotá en los

puntos críticos sobrepasa los 50 µg/m3 y en algunos momentos llega hasta 90 µg/m3

oscilando la mayor parte del tiempo sobre 40 µg/m3 .

Para la Ciudad de Medellín a diferencia de Bogotá los valores de la concentración de

PM2.5 en el período de estudio no sobrepasan los 52 µg/m3 y su comportamiento oscila

entre (20-40 µg/m3).

Se observa un aumento en las concentraciones de PM2.5 en las dos ciudades en las

épocas en las que se presenta un aumento de la cantidad de incendios forestales

detectados, que corresponden en su mayoría a las épocas de verano para cada uno de

los años estudiados.

Los coeficientes de correlación calculados entre el PM2.5 y los incendios forestales

producidos para Bogotá y Medellín son de 0.44 y 0.47 respectivamente, esto indica una

correlación clara para estos datos.

Resultados 47

Figura 3.6: Incendios forestales y PM2.5 Bogotá y Medellín (MODIS;SVCA,2015)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600 In

cen

dio

s p

or

día

Incendios en área 2000Kmx2000Km"

Incendios en área 500KmX500Km"

0

20

40

60

80

100

PM

2,5

en

µg/

m3

Bogotá

0

10

20

30

40

50

60

PM

2,5

en

µg/

m3

Medellín

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Año

Pre

cip

itac

ión

en

mm

/Day


colombianas

3.3.3 Monóxido de carbono (CO)

Este estudio se hizo para las ciudades de Bogotá y Bucaramanga, donde hay suficientes

datos para realizar el análisis. En la figura 17 se presenta el resultado obtenido,

mostrando que las concentraciones de CO oscilan entre (0.5-2 µg/m3) para ambas

ciudades, eventualmente se encuentra un aumento superior a este valor. Se observa

además que para el año 2007 hay un aumento del contaminante evaluado en Bogotá y

concuerda con el aumento de los incendios presentados para este mismo periodo.

El periodo 2002-2007 se evaluó con los datos de la red de monitoreo de la meseta de

Bucaramanga ya que para Bogotá y Medellín no hay suficientes datos, sin embargo y

aunque hay aumento en las concentraciones para los periodos estudiados no todas

coinciden con el aumento de los focos de incendios activos en el mismo periodo. El

coeficiente de correlación obtenido entre las concentraciones de CO disponibles y el

número de incendios forestales presentes en la región es de 0.1, ésto no sugiere una

relación directa entre estas dos variables.

Para Bogotá, se observa una tendencia similar en el cambio de los datos entre los

incendios producidos y las concentraciones de Monóxido de carbono durante el periodo

2007-2013, encontrando en años como 2007, 2010 y 2012 aumentos en el nivel del

contaminante que coinciden de manera parcial con el aumento de los incendios

forestales en el dominio estudiado. El coeficiente de correlación entre estas dos variables

es de 0.09, ésto sugiere al igual que en la ciudad de Bucaramanga que no hay una

relación entre estas dos variables.

Esto se puede explicar porque a medida que las partículas de aerosol se van alejando de

la fuente del incendio, la composición inicial de la pluma cambia debido a la interacción

con la humedad atmosférica y a las reacciones fisicoquímicas que se presentan después

de la quema. (Chuang et al., 2013).

También porque las concentraciones de monóxido de carbono (CO) y iones como potasio

K+, amonio NH4+ y sulfato, en varios casos dependen del tipo de vegetación que se esté

consumiendo en el fuego. Por ejemplo: en el incendio producido en Rusia en el 2003 se

detectaron altas concentraciones de CO durante 17 días incluso estas se movieron de

Resultados 49

manera transcontinental y esto se debe a que la vegetación quemada en su gran mayoría

estaba constituida por bosques de coníferas (Mattis et al., 2003)

En el estudio hecho por Ryu et al.,(2007) Se encontró además que los contenidos de

contaminantes en las parcelas de aire también dependen de la zona del mundo donde se

produzca la quema, es decir; son distintas para la Amazonía, Asía, Europa y África.


colombianas

Figura 3-7: Incendios forestales y CO para Bogotá y Bucaramanga (MODIS;SVCA,2015)

0

500

1000

1500

2000

Ince

nd

ios

po

r d

ía

Incendios en área 2000Kmx2000Km"

Incendios en área 500KmX500Km"

0

0,5

1

1,5

2

2,5

CO

en

µg/

m3

Bogotá

0

0,5

1

1,5

2

2,5

CO

en

µg/

m3

Bucaramanga

0

2

4

6

8

10

12

14

16

año

Pre

cip

itac

ión

en

mm

/Day

Resultados 51

3.4 Trayectorias de las masas de aire hacia las ciudades de estudio

En este trabajo se escogieron los periodos de mayor concentración de material

particulado PM10 y PM2.5 para cada uno de los centros urbanos y a través de HYSPLIT

se trazaron las trayectorias hacia las ciudades estudiadas para determinar en donde se

originan las masas de aire.

Los episodios más representativos para PM10 corresponden al periodo del 28 de febrero

al 14 de marzo del 2002 para Bogotá y Bucaramanga; del 29 de enero al 12 de febrero

del 2007 y del 8 al 17 de febrero de 2010 para las tres ciudades.

En cuanto al material particulado menor de 2.5 micras PM2.5 se escogió el periodo

desde el 7 hasta el 14 de marzo del 2009. En el que hay un aumento de la concentración

del contaminante en las dos ciudades estudiadas (Bogotá y Medellín) y se presenta

también un aumento de los incendios forestales en el dominio analizado.

Como resultado para el año 2007 se observa que para todos los periodos dentro de los

episodios escogidos las masas de aire provienen mayormente de las sabanas

venezolanas y en algunos casos también cruzan el Orinoco Colombiano, lo que

corrobora estudios realizados anteriormente en los que se aseguró que las masas de aire

con contaminantes producto de la quema de biomasa en Venezuela pueden viajar a

través de grandes distancias e incluso pueden llegar hasta las Islas Galápagos.

(Hambuerger et al., 2013).

En Bogotá y Bucaramanga las concentraciones PM10 para esta fecha de estudio son

mayores que para Medellín, y esto se debe a que los focos de incendios forestales

activos están concentrados en Venezuela y en el Orinoco Colombiano (figura 3-2) y las

trayectorias de las masas de aire llegan directamente hacia estos dos centros urbanos.

En cambio para Medellín una parte de las masas vienen directamente de Venezuela,

pero otras cruzan la zona Caribe Colombiana, en la que la cantidad de focos activos es

poco significativa si se compara con la zona norte de la Orinoquía suramericana.


colombianas

En las figuras 3.8 y 3.9 se observa las trayectorias de las masas de aire hacia Bogotá y

Medellín para el periodo escogido en el año 2007. No se muestra la trayectoria hacia

Bucaramanga ya que las masas de aire que se dirigen hacia Bogotá pasan sobre esta

ciudad.

Resultados 53

Figura 3-8: Trayectorias desde 29 de enero al 12 de febrero 2007 Bogotá (Draxler et al.,

2015)


colombianas

Figura 3-9: Trayectorias desde 29 de enero al 12 de febrero 2007 Medellín (Draxler et

al., 2015)

Resultados 55

El mismo análisis para el 2007 se realizó para los otros periodos propuestos tanto para

PM10 como para PM25. Las gráficas de focos activos para febrero de 2010 y marzo del

2009 se encuentran en el anexo B. Y las trayectorias de las masas de aire se encuentran

en el Anexo C.

En el periodo del 8 al 17 de febrero 2010 que también aplica para las tres ciudades se ve

que tanto para Bucaramanga como para Medellín las masas de aire no solamente

recogen los contaminantes provenientes de Venezuela, sino que también la costa Caribe

colombiana, afectando la concentración de PM10 de los dos centros urbanos debido a la

cantidad de focos activos que hay es esta fecha en esta zona del territorio. (anexo .B)

Al comparar las trayectorias que llegan a Medellín con las concentraciones de PM2.5

especialmente en los días 12,13 y 14 de marzo del 2009 donde hay un aumento de la

concentración (50-51 µg/m3) se observa que no solamente están influenciadas por las

quemas producidas en las sabanas venezolanas, sino que también por las quemas

producidas en la región Caribe colombiana en la cual en estas fechas tenía una

cantidad de focos activos considerable (anexo C).

Finalmente se encuentra que para Bogotá parte de las concentraciones de material

particulado definitivamente son provenientes de las quemas en Venezuela que son

arrastradas hacia Colombia en la misma dirección de los focos activos. Estas parcelas de

aire al entrar al territorio Colombiano recogen los contaminantes de los incendios

producidos en la zona de los llanos, principalmente en los departamentos de Arauca y

Casanare y luego forman parte de la inmisión del centro urbano.


colombianas

4. Conclusiones y recomendaciones

4.1 Conclusiones

En el presente trabajo se evaluó el efecto de los incendios forestales ocurridos

durante los años 2002 al 2013 en la zona norte de Sur América, sobre las

concentraciones de material particulado PM10 y PM2.5, y Monóxido de carbono

CO; en dos centros urbanos colombianos, Bucaramanga y Medellín los cuales se

compararon con Bogotá. Haciendo uso de herramientas como el modelo

Lagrangiano HYSPLIT, al igual que MODIS Active Fire Data de las cuales se

encontró que son herramientas bastante útiles para determinar de forma indirecta

los efectos planteados en este trabajo.

Para determinar las características comunes relevantes entre la concentración de

Material particulado tanto PM10 como PM2.5 y CO y la cantidad de incendios

producidos en las diferentes ciudades para el periodo de estudio, se utilizó un

sistema de correlación cruzada, mediante el cual; Se encontró un coeficiente de

correlación (R) mayor a 0.4 para PM10 y PM2.5 en las ciudades de estudio, lo

que es indicativo de que existe una relación directa entre la cantidad de incendios

producidos en el dominio trabajado y las concentraciones de estos

contaminantes. Para monóxido de carbono CO no hay una relación entre las

concentraciones medidas de este contaminante y los incendios forestales. La

correlación obtenida es muy baja: 0.1 para Bucaramanga y 0.09 para Bogotá.

Mediante el análisis de las gráficas generadas de los datos obtenidos de MODIS y

GIOVANNY para incendios y precipitación se encontró que hay una relación

directa entre los incendios forestales (30 a 70 mil por año), los periodos secos y

húmedos y la precipitación dentro de la zona norte de sur América. Este estudio

determinó que los mayores incendios forestales se producen en las épocas secas


colombianas

(enero a Abril) y corresponde a periodos de baja precipitación. Además se

correlacionó la precipitación diaria con la cantidad de incendios producidos

encontrando una relación inversamente proporcional marcada por un índice de

correlación de 0.66.

Mediante el modelo Híbrido Lagrangiano de Trayectoria Integrada de Partícula

(HYSPLIT) se determinaron los orígenes y las trayectorias de las masas de aire

que llegan a las tres ciudades. Con esto se encontró que las quemas producidas

en las sabanas venezolanas y el Orinoco Colombiano, especialmente en los

departamentos de Arauca y Casanare afectan las concentraciones de PM10 y

PM2.5 en Bogotá, Bucaramanga y Medellín.

Al analizar las trayectorias obtenidas a través de HYSPLIT se encontró que hacia

la ciudad de Bogotá las masas de aire se mueven de forma directa desde

Venezuela entrando en la mayoría de los caso a Colombia por la parte nor-

occidental de los llanos (Arauca y Casanare) por lo tanto la inmisión en este

centro urbano se ve afectada en la mayoría de los casos solo por los

contaminantes producidos en los incendios del Orinoco colombo- venezolano. En

cambio, para Bucaramanga y Medellín se encontró que las concentraciones se

ven afectadas no solo por las emisiones provenientes de las quemas en las

sabanas venezolanas, sino también de la costa Colombiana debido al cambio de

trayectoria de las parcelas de aire que se dirigen a estas dos ciudades.

En el análisis hecho de las trayectorias de las masas de aire en los periodos del

7 al 14 de marzo del 2009 y del 8 al 17 de febrero de 2010 en los cuales se

presentó un aumento del material particulado PM10 y PM2.5 y un pico en la

cantidad de incendios producidos, se encontró para Bucaramanga que las

trayectorias de las masas de aire salieron de Venezuela pero una parte entró al

territorio colombiano a través de la Guajira recorriendo la costa atlántica para

dirigirse a través del departamento del Cesar hacia Santander. Y para Medellín se

encontró que las masas de aire que parten de Venezuela vienen acompañadas

en su recorrido por todo los que se produce en la costa Atlántica ya que la

entrada a la zona de Antioquia se hace en todos los casos analizados por el

Conclusiones 59

departamento de Córdoba después de haber recorrido en su totalidad la costa

Norte.

Mediante este estudio que sirve como punto de referencia para el desarrollo de

nuevas investigaciones en Colombia y haciendo uso del modelo lagrangiano

propuesto, se comprobó que lo que suceda en regiones alejadas a los centros

urbanos estudiados puede afectar directamente la calidad del aire de las

ciudades.

Debido a que es la primera vez que se hace un estudio de este tipo en Colombia

mediante el cual se mostró que las emisiones producidas por los incendios

forestales con fuentes en zonas alejadas de los centros urbanos afectan la

calidad de aire de estos. Se espera que este estudio y los siguientes sirvan para

que se desarrollen planes de análisis y prevención en materia de calidad del aire

que tengan en cuenta los efectos de los incendios forestales presentados en este

documento.

4.2 Recomendaciones

Este trabajo es uno de los primeros estudios de este tipo llevados a cabo para la

zona norte de Sur América que incluye especialmente tres ciudades colombianas.

Aquí se evaluó la influencia de los incendios forestales sobre las concentraciones

de material particulado y monóxido de carbono. En futuros estudios se

recomienda evaluar otros contaminantes e incorporar otras variables

meteorológicas, ya que los modelos utilizados tienen muchas herramientas que

no fueron usadas pero que permitirían en un futuro cercano profundizar más en

este tema.

Se recomienda además ampliar el estudio a otros centros urbanos ubicados

dentro de la zona norte de Sur América especialmente en Colombia ya que de

acuerdo a las trayectorias de las masas de aire, estas pueden viajar

transfronterizamente y afectar de manera directa la calidad de aire de otras

ciudades en varios países.


colombianas

Debido a que las trayectorias de las masas de aire se trazaron mediante el uso

del HYSPLIT que es un modelo lagrangiano, es difícil determinar la influencia de

las emisiones y su interacción sobre los centros urbanos. Para este propósito se

recomienda utilizar un modelo euleriano como WRF-Chem (Weather Research

and Forecasting Model with Chemistry), que puede predecir la variación temporal

de la concentración de los contaminantes, en celdas de un dominio tridimensional

de estudio y considera además, la deposición y los procesos de transporte,

dispersión y transformación en la atmósfera.

De acuerdo con las trayectorias trazadas se vio que las masas de aire viajan a

través de la Orinoquía colombo- venezolana, la costa atlántica e incluso algunas

vienen desde centro América. Por tanto se recomienda estudiar con más detalle

que zonas específicas del norte de Sur América tienen la mayor incidencia sobre

las concentraciones de los contaminantes medidos en los centros urbanos.

En este estudio se determinó el efecto que tienen los incendios forestales sobre la

calidad del aire de dos centros urbano, pero no se determinó si las quemas son

de origen natural o antropogénico, tampoco se sabe de acuerdo con esta

clasificación cual es la proporción de cada uno sobre el total de todos los

incendios producidos para el periodo de estudio, por eso se recomienda en una

próxima investigación analizar este tema.

Al encontrar una correlación entre las concentraciones de material particulado

PM10 y PM2.5 con los incendios forestales producidos se demostró que estos

afectan la concentración de los contaminantes en los centros urbanos, pero no se

estudió cuál es la contribución en cantidad de los incendios forestales y cual es el

aporte de las fuentes locales, motivo por el cual se recomienda realizar este

análisis para tener un estudio más detallado en cuanto a la proporción en que las

diversas fuentes pueden afectar las concentraciones de los contaminantes en las

ciudades.

Conclusiones 61

Se recomienda medir la composición química de las partículas en las ciudades

durante las épocas de los incendios forestales para corroborar los resultados

encontrados en esta investigación.

Finalmente se recomienda también determinar cómo los incendios forestales

afectan la química de la atmósfera en la región y cuales son los efectos reales

sobre la salud de la población en las ciudades colombianas.


colombianas

A. Anexo: Incendios forestales y precipitación años 2003, 2004 y 2010

Figura A-1 : Incendios forestales y precipitación diaria año 2003 (NASA; MODIS, 2015)


Colombianas

Figura A-2: Incendios forestales y precipitación diaria año 2004 (NASA; MODIS, 2015)

Anexo A. Incendios forestales y precipitación años 2003, 2004 y 2010 65

Figura A-3 : Incendios forestales y precipitación diaria año 2010 (NASA; MODIS, 2015)

0

100

200

300

400

500

600

700 In

cen

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20

10

Incendios Área 2000X2000Km Incnedios Área 500X500

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Julio

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0

2

4

6

8

10

12

14

Año 2010

Pre

cip

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mm

/Dia


Colombianas

B. Anexo: Focos activos para marzo de 2009 y febrero de 2010

Figura B-1: Focos de Incendio activos del 7 al 14 de Marzo de 2009 (MODIS,2015)

Figura B-2: Focos de Incendio activos del 8 al 17 de Febrero de 2010 (MODIS,2015)

C. Anexo: Trayectorias de las masas de aire para el 2002, 2009 y 20010

Figura C-1: Trayectorias de las masas de aire para 28.02 a 14.03 de 2002 Bogotá

(HYSPLIT,2015)


colombianas

Figura C-2: Trayectorias de las masas de aire del 07.03 al 14.03 de 2009 Bogotá. (HYSPLIT,

2015)

Anexo C. Trayectorias de las masas de aire para el 2002, 2009 y 2010 71

Figura C-3: Trayectorias de las masas de aire del 08.02 al 17.02 de 2010

Bogotá.(HYSPLIT,2015)


colombianas

Figura C-4: Trayectorias de las masas de aire apara 28.02 a 14.03 de 2002 Bucaramanga

(HYSPLIT, 2015)


Figura C-5: Trayectorias de las masas de aire del 08.02 al 17.02 de 2010.Bucaramanga

(HYSPLIT,2015)


colombianas

Figura C-6: Trayectorias de las masas de aire del 07.03 al 14.03 de 2009.Medellín (HYSPLIT,

2015)


Figura C-7: Trayectorias de las masas de aire del 08.02 al 17.02 de 2010. Medellín

(HYSPLIT,2015)


colombianas

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