Diseñan una herramienta estadística innovadora para mejorar el control de la polución en las ciudades

Un estudio de la Universitat Jaume I de Castelló (UJI) ha diseñado una herramienta estadística innovadora para mejorar el control de la polución en las ciudades. El trabajo liderado por la investigadora Ana Belén Vicente Fortea del Departamento de Ciencias Agrarias y del Medio Natural propone el uso de covariables para fijar puntos de muestreo representativos de la contaminación atmosférica en entornos urbanos. Los resultados de este trabajo se han publicado en la revista Environmental Pollution.

La investigación, que también analiza la relación entre la calidad del aire y su relación con el cambio climático, propone un nuevo método estadístico para «abordar uno de los principales problemas que emerge en la evaluación de la calidad del aire en un área de estudio: decidir el número de puntos de muestreo representativos de cada microambiente», argumenta Ana Belén Vicente Fortea, perteneciente al Área de Cristalografía y Mineralogía. «Nosotros hemos incorporado, por primera vez, las covariables porque demostramos que reducen la variabilidad y aumentan la calidad de la comparación de la polución de los puntos de muestreo», agregan los autores del trabajo, en el que han colaborado científicos de la UJI, la Universidad Nacional Autónoma de México y la Pompeu Fabra de Barcelona.

Los investigadores de la UJI explican que, hasta ahora, otros científicos han utilizado el coeficiente de correlación de Pearson o el de divergencia para encontrar diferencias significativas de estadística básica. Sin embargo, «nuestro estudio revela que la aplicación de las covariables incrementa la resolución del control de la polución», agregan.

Las covariables son los distintos elementos que se añaden a los modelos y que influyen sobre el valor de la variable y que además mejoran la posible predicción de esta misma variable. En concreto, este estudio se centra en la variabilidad de la concentración de las partículas en suspensión PM10 en espacio y tiempo. En este estudio, se mejora el coeficiente de divergencia y de redundancia (CODR) con la inclusión como covariables de la distancia entre estaciones y también del coeficiente de variación de Pearson. Este nuevo coeficiente es referenciado como CODRcv(d) y con la representación frente a la distancia entre estaciones en España, México e Italia, permite mejorar la decisión de cuántas estaciones son necesarias para el muestreo de PM10.

En el caso de Castellón, el uso de las covariables ayudaría a mejorar la caracterización de las zonas de estudio. «Sabríamos el número de estaciones que son necesarias para caracterizar un área en concreto y los lugares donde colocarlas. De esta manera, podríamos evaluar zonas de riesgo para la población de una manera más exacta y, además, ahorrar fondos públicos», asevera Ana Belén Vicente Fortea.

Estudio de Vila-real, Monterrey y el Piamonte

El objetivo de esta investigación era analizar cómo se comporta el nuevo método estadístico en ambientes diferentes con el fin de ser una herramienta útil para el desarrollo de futuros planes de calidad del aire en otras áreas industrializadas. Las tres zonas estudiadas han sido Vila-real, la macro ciudad de Monterrey en México y la región de Piamonte en Italia. La provincia en la que se encuentra Vila-real es una zona estratégica en el marco del control de la contaminación de la Unión Europea. Aproximadamente el 80% de las baldosas cerámicas europeas y los fabricantes de fritas cerámicas se concentran en dos áreas, formando los llamados «clústeres cerámicos»; uno está en Módena (Italia) y el otro en Castellón. El investigador de la UJI Sergi Meseguer recuerda que en este tipo de áreas «hay una gran cantidad de contaminantes en el aire provenientes de este tipo de industria, por lo que es difícil cumplir los límites establecidos por la normativa europea en cuanto a partículas en suspensión».

Por otro lado, la ciudad mexicana de Monterrey, del estado norteño de Nuevo León, presenta niveles altos de concentración de materia particulada en la atmósfera producido por la extracción de materiales de construcción en la colina que rodea la ciudad. Finalmente, la región de Piamonte, al norte de Italia, presenta problemas de contaminación del aire, principalmente porque incluye la mayor área industrial, comercial y agrícola con alta densidad de población en Italia. En consecuencia, la población está expuesta a niveles altos de contaminación.

Este estudio ha sido resultado de la colaboración entre los investigadores Ana Belén Vicente Fortea y Sergi Meseguer Costa del Departamento de Ciencias Agrarias y del Medio Natural; Pablo Juan Verdoy del Departamento de Matemáticas de la Universitat Jaume I; Carlos Díaz Ávalos del Departamento de Probabilidad y Estadística de la Universidad Nacional Autónoma de México, y Laura Serra Saurina del Departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud de la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona, durante su estancia en la Unidad de Bioestadística de la Universidad de Florencia en Italia.

El Área de Cristalografía y Mineralogía del Departamento de Ciencias Agrarias y del Medio Natural de la Universidad Jaume I está formada por un grupo multidisciplinar de científicos que desarrollan dos líneas de investigación. Una se basa en la evaluación de la calidad del aire en ambientes urbanos y la otra en el estudio de rocas y minerales de interés industrial. La primera de ellas surgió del estudio de la contaminación atmosférica en el área de Castellón, desarrollando y adecuando la metodología y las técnicas analíticas en la determinación del particulado atmosférico en entornos urbanos. Así mismo, ha venido estudiando el proceso de la dinámica mineral en la atmósfera de Castellón, que puede utilizarse como modelo de la zona industrial costera. Además, ha evaluado la relación entre la contaminación atmosférica y el cambio climático con el fin de determinar escenarios de vulnerabilidad de las ciudades frente a este fenómeno. Actualmente, está aplicando la metodología desarrollada, además de en el ámbito local, en otras zonas contaminadas a nivel internacional de Italia y de México.

El segundo ámbito de trabajo, basado en el estudio de los minerales industriales, se centra en la gestión geológica de afloramientos de interés industrial, la caracterización mineralógica y el control de las materias primas. Esta línea surgió a raíz de la importancia de la industria cerámica en la economía de la provincia de Castellón, que hacía necesaria la caracterización de los minerales de interés cerámico.

Enlaces a la investigación:

Fuente: UJI







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