Dispersión de aerosoles y carbono negro en Chile central y sur en verano e invierno de 2016: El rol de la quema de leña

Abstract

Durante la temporada fría (abril a agosto) se constatan frecuentes excedencias de la norma chilena (50 µg/m3 promedio diario) de partículas totalmente inhalables (MP2,5) en la zona centro y sur de Chile (30°S 50°S). Esto coincide con el uso intensivo de leña en el sector residencial. Esto ha llevado al gobierno de Chile a implementar 16 Planes de Descontaminación Atmosférica en distintas ciudades y localidades del país, siendo su mayor foco la reducción de MP2,5 por quema de leña en las zonas centro y sur del país. Estas políticas regulatorias, que tienen como foco mejorar la calidad del aire, también tienen un impacto en las políticas de mitigación de cambio climático. Esto debido a que el carbono negro (BC, por su sigla en inglés), un forzante climático de vida corta, es parte del MP2,5. Chile suscribió el Acuerdo de París para limitar el aumento de temperatura del mundo y, en su segunda Contribución Nacionalmente Determinada (NDC, por su sigla en inglés), se ha comprometido a reducir los niveles de BC en al menos un 25% al 2030 respecto de 2016. Sin embargo, las emisiones de MP2,5, y por lo tanto BC, están sujetas a grandes niveles de incertidumbre debido al uso de múltiples factores emisión e incertezas en los niveles de actividad por quema de leña. Este trabajo busca acotar la incertidumbre de las emisiones por quema de leña residencial usando un modelo de transporte químico de última generación para explorar el nivel de emisión de MP2,5, y por ende de BC, consistente con las observaciones de concentración MP2,5 disponibles, así como los escasos datos de composición de aerosoles. Para esto se simulan y evalúan las concentraciones de MP2,5 según dos inventarios de emisión con los que se cuenta para el año 2016. El primer inventario corresponde a uno detallado y distribuido en alta resolución espacial (1x1 km2). El segundo corresponde a un inventario nacional, sin distribución espacial y que sirvió como base para el compromiso de la NDC de Chile. El primer inventario indica una emisión por parte de la quema de leña en Chile de 168 kt/a de MP2,5 y 17 kt/a de BC, mientras que la segunda estima 31 kt/a de MP2,5 y 3,8 kt/a de BC. Tras realizar estudios de sensibilidad con respecto a las emisiones de MP2,5 y BC por leña, se encuentra que la mejor concordancia con las observaciones ocurre para un flujo en torno a 138 kt/a de MP2,5 y 14 kt/a de BC. Esto es, valores intermedios respecto de las estimaciones previas. La simulación optimizada determina una composición de los aerosoles coincidente con las observadas en los pocos estudios disponibles en cuanto a la contribución de materia orgánica, pero sobreestima la fracción de BC. Esto sugiere que la fracción de BC emitido corresponde a menos del 10% del MP2,5. También se sobreestima la contribución de sal marina, posiblemente debido al tratamiento de la condición de borde en la configuración usada. Las estimaciones de los flujos de emisiones, así como de composición de aerosoles podrán ser mejoradas en tanto se disponga de más observaciones, particularmente en zonas rurales y periurbanas.