20 de enero de 2012

El cambio climático afectará a la salud, ya sea directamente, en cuanto a los efectos fisiológicos del calor y el frio, como indirectamente, a través de comportamientos humanos alterados. Un incremento en estos efectos ha sido ya visto en Europa en las últimas décadas (por ejemplo, se cree que sólo las olas de calor el verano de 2003 causaron más de 70000 muertes, Robin et al., 2008). España es uno de los países europeos más afectados por el incremento de temperatura, con una variación observada de entre +1ºC y +2ºC en el periodo 1970-2004 (IPCC Climate change report 2007). Además, los escenarios de cambio climático sugieren que otros países europeos no mediterráneos podrían ser afectados en el futuro por olas de calor. Dado que eventos extremos (por ejemplo islas urbanas de calor) se hacen más frecuentes y distribuidos espacialmente debido al cambio climático, las enfermedades y muertes por climatología podrían aumentar. Para más inri, el envejecimiento de la población está cambiando la pautas de enfermedad, lo que amenaza la sostenibilidad del sistema de saludo de la UE. EUROSTAT estima que para el 2050 el número de personas mayores de 65 en la UE aumentará en un 70%, mientras que el grupo de más de 80 lo hará en un 170%. Por esto, el reto para los políticos, tanto a nivel nacional como de la UE, es entender estos cambios climáticos y desarrollar e implementar políticas que aseguren un nivel óptimo de adaptación y mitigación. En los países de la UE, se estima que la mortalidad aumente entre 1 y 4% por cada grado de aumento en la temperatura, lo que significa que la mortalidad podría aumentar en 30000 muertes por año en el 2030, y en 50000 o 100000 muertes anuales para el 2080 (PESETA project report, http://peseta.jrc.ec.europa.eu/docs/Agriculture.html).
Es por esto por lo que las políticas europeas sugieren que se debe dar apoyo al envejecimiento saludable mediante acciones para promover la salud y prevenir enfermedades abordando los temas clave incluyendo el riesgo medioambiental. En este contexto INSA ha implementado un innovador sistema geoespacial para:

• Mejorar la monitorización de eventos de altas temperaturas (temperatura del aire e islas urbanas de calor) usando una combinación de datos satelitales, información estática multifuente (productos sintéticos), y una plataforma on-line (geoportal) para la entrega del producto. Este producto ayuda a reducir el impacto de las olas de calor en la salud humana proporcionando identificación y localización de población en riesgo en tiempo cuasi real.

• Soporte a la toma de decisiones y los procesos de planificación a corto, medio y largo plazo y aumento de la eficiencia de localización de recursos sanitarios, proporcionando productos sintéticos sobre la población afectada, zonas de alto riesgo e infraestructuras de salud relacionadas; con esta información, el impacto socio-económico puede ser reducido.

• Apoyo a la planificación urbana futura indicando la localización de las zonas de alto riesgo que necesitan acciones de mitigación y verificando los efectos de estas actividades.

Para lograr estos objetivos, INSA ha dedicado recursos internos de I+D a la definición de aplicaciones de teledetección y al procesamiento de algoritmos para monitorizar eventos de altas temperaturas con el fin de reducir su impacto en la salud humana.

Islas urbanas de calor (UHI) en la ciudad de Madrid

Durante el último siglo, el mundo ha sido testigo de un enorme aumento de la población; el intenso y relativamente rápido crecimiento de las áreas urbanas cambia las características de la superficie y de la atmósfera de la Tierra. Las actividades antropogénicas introducen cambios en las características físicas de la superficie (albedo, capacidades térmicas, conductividad del calor, humedad) y tienen implicaciones importantes energéticas (Oke, 1987). En las áreas metropolitanas y más aun en la los centros de las ciudades, la eliminación de la cubierta de superficie natural y la introducción de materiales artificiales, como el hormigón o el asfalto, modifican el balance energético de la superficie, resultando en un incremento de la temperatura de la superficie; esto crea un incremento sensible en el flujo de calor y por tanto un aumento en la temperatura del aire. En el caso de una ola de calor, estos factores normalmente asociados a bajas velocidades de viento y alta humedad ponen a la población bajo un fuerte esfuerzo térmico con consecuencias dramáticas.
Lo anterior hace que las áreas céntricas de las ciudades estén mucho más calientes que las zonas rurales circundantes produciendo el fenómeno de la Isla Urbana de Calor (UHI). Las UHI son habitualmente detectadas por estación meteorológicas usando termómetros para medir la temperatura del aire en la capa dosel. Un método alternativo utiliza radiometría infrarroja desde vehículos aéreos o plataformas satelitales para observar la superficie de la UHI o, más específicamente, para ver pautas espaciales de radiación térmica ascendente recibida por el detector y usarlas para estimar la temperatura superficial. Una ventaja de utilizar datos satelitales respecto a los datos de tierra es que se pueden proporcionar unas medidas más representativas espacialmente de la temperatura superficial de grandes áreas de ciudades.
Diversas investigaciones han sido publicadas en los últimos años para estudiar la temperatura superficial (LST). Entre estos métodos, algoritmos de dos canales o “split-window “ han sido los más comúnmente utilizados. Los split-window tienen la ventaja de la absorción diferencial en dos canales infrarrojos cerrados para corregir en los efectos atmosféricos, describiendo la temperatura superficial mediante una combinación lineal de temperaturas de brillo medidas en los dos canales térmicos. Los coeficientes del algoritmo dependen del estado atmosférico y de la emisividad superficial y son escogidos con el fin de minimizar el error en la determinación de LST. Se han realizado numerosos estudios para estimar estos coeficientes; pero, a veces se utilizan valores corregidos, lo que introduce errores en los resultados.
Para emplear un método para la evaluación de las UHI en Madrid con menor incertidumbre, INSA ha desarrollado un algoritmo local y más apropiado para la estimación de las UHI con datos de MODIS y SEVIRI (Fabrizi et al., 2011). Este método innovador explota la disponibilidad de datos de temperatura del aire de las estaciones meteorológicas en la zona de estudio para la calibración y validación del modelo.

Los mapas de UHI son generados automáticamente y son proporcionados experimentalmente a través del geoportal de INSA (www.insageoservices.com). Los mapas contienen datos semánticos (datos de calles, datos administrativos). El producto resultante en una capa vectorial (shape file) que incluye temperatura del aire y extensión e intensidad de la UHI, así como la población afectada (proporcionada por el Instituto Nacional de Estadística (www.ine.es)), zonas de alto riesgo e infraestructuras de salud relacionadas.

Referencias

IPCC: Climate change 2007: The physical science basis. Contribution of working group I to the fourth assessment report of the intergovernmental panel on climate change. Editado por: Solomon S, Qin D, Manning M, Chen Z, Marquis M, Averyt KB, Tignor M, Miller HL. United Kingdom and New York, NY, USA. Cambridge University Press:996.
Fabrizi, R., De Santis, A., Gomez, A. (2011) Satellite and ground-based sensors for the Urban Heat Island analysis of the city of Madrid. 10.1109/JURSE.2011.5764791
Oke, T.R. Boundary Layer Climates, 2nd Ed.; Routledge, London, 1987; pp. 435
Robine, J., Cheung, S., Le Roy, S., Van Oyen, H., Griffiths, C., Michel, J.P., Herrmann, F., 2008. Death toll exceeded 70,000 in Europe during the summer of 2003. C. R. Biol. 331, 171–U175.