Investigadores de la Universidad de Basilea, en Suiza, comprobaron en laboratorio que las emisiones de motores aeronáuticos aumentan su potencial oxidativo al experimentar transformaciones químicas en la atmósfera.
Redacción: Redacción Noticias de la Tierra
Editor: Eduardo Schmitz
Las partículas contaminantes expulsadas por los motores de los aviones pueden adquirir propiedades potencialmente más perjudiciales después de permanecer en la atmósfera. Una investigación de la Universidad de Basilea, en Suiza, publicada en octubre de 2026, encontró que el envejecimiento químico de las emisiones aeronáuticas aumenta significativamente su capacidad para desencadenar reacciones oxidativas, un mecanismo relacionado con los efectos de la contaminación atmosférica sobre la salud.
El descubrimiento procede de experimentos realizados con emisiones de un pequeño motor de reacción aeronáutico y un motor diésel marino. Los investigadores reprodujeron en condiciones controladas las transformaciones que experimentan las partículas después de ser liberadas al aire y compararon cómo cambiaban sus propiedades químicas.
Los resultados, publicados en la revista científica Environmental Science: Atmospheres, muestran diferencias importantes entre ambas fuentes contaminantes. Mientras que las partículas procedentes del motor marítimo mantuvieron un potencial oxidativo relativamente estable, las emisiones aeronáuticas registraron un incremento significativo después de su envejecimiento atmosférico simulado.
El hallazgo plantea una cuestión relevante para la gestión ambiental: la peligrosidad potencial de las partículas no depende únicamente de su concentración o de las características que presentan al salir del motor, sino también de las reacciones químicas que experimentan mientras permanecen suspendidas en el aire.
La luz solar transforma las emisiones después de la combustión
Las emisiones de los motores de combustión contienen mezclas de gases y partículas que pueden experimentar numerosas transformaciones una vez incorporadas a la atmósfera.
La radiación solar y las reacciones con otros componentes del aire modifican progresivamente la composición química del material particulado. Este conjunto de procesos se conoce como envejecimiento atmosférico y puede alterar propiedades relevantes para su comportamiento ambiental.
El equipo dirigido por el profesor Markus Kalberer, de la Universidad de Basilea, investigó específicamente cómo cambia el potencial oxidativo de las partículas emitidas por motores aeronáuticos y marítimos.
El potencial oxidativo expresa la capacidad de una muestra de partículas para participar en reacciones que pueden alterar el equilibrio químico de los sistemas biológicos. Es una propiedad utilizada en investigaciones sobre los posibles efectos nocivos de la contaminación del aire.
Para estudiar estas transformaciones, los científicos emplearon un reactor fotoquímico capaz de reproducir procesos atmosféricos equivalentes a períodos de envejecimiento de entre uno y doce días.
El procedimiento permitió comparar las emisiones recientes con muestras sometidas a transformaciones químicas aceleradas, sin depender exclusivamente de observaciones realizadas en condiciones meteorológicas variables.
Esta aproximación resulta importante porque los aerosoles atmosféricos pueden modificar sus propiedades durante su permanencia en el aire, lo que influye tanto en su comportamiento físico como en las reacciones químicas que experimentan.
Un instrumento desarrollado en Basilea permitió medir el potencial oxidativo
La investigación utilizó un equipo especializado desarrollado en la Universidad de Basilea para medir las propiedades oxidativas de las partículas en tiempo real.
El instrumento, denominado Online Oxidative Potential Ascorbic Acid Instrument (OOPAAI), permite evaluar la capacidad del material particulado para consumir ácido ascórbico durante reacciones químicas controladas.
Este procedimiento ofrece una medida experimental del potencial oxidativo y permite comparar muestras con diferentes composiciones y grados de envejecimiento.
La utilización del dispositivo fue fundamental para identificar las diferencias entre las partículas recién emitidas y aquellas que habían experimentado procesos fotoquímicos.
Entre los investigadores participantes figura Battist Utinger, del Departamento de Ciencias Ambientales y del Instituto Suizo de Nanociencia de la Universidad de Basilea, quien destacó la necesidad de estudiar las emisiones más allá de sus características iniciales.
El análisis demostró que las reacciones atmosféricas pueden modificar considerablemente el potencial oxidativo de determinadas partículas, incluso cuando proceden de una misma fuente de combustión.
Las emisiones aeronáuticas mostraron un comportamiento diferente al de los barcos
Una de las observaciones más relevantes del estudio fue la diferencia registrada entre las emisiones del motor de reacción y las del motor diésel marino.
En las muestras procedentes del motor aeronáutico, el potencial oxidativo aumentó significativamente conforme avanzaba el envejecimiento fotoquímico simulado.
Los investigadores atribuyen este comportamiento a las modificaciones en la composición química de las partículas provocadas por su interacción con componentes atmosféricos bajo la influencia de la radiación solar.
Por el contrario, las partículas del motor marítimo conservaron propiedades oxidativas relativamente estables durante los experimentos.
Esta diferencia indica que las emisiones de distintos sistemas de combustión no necesariamente evolucionan de la misma manera después de alcanzar la atmósfera.
También demuestra que no resulta adecuado atribuir un comportamiento uniforme a todas las partículas contaminantes, ya que su composición original y las transformaciones posteriores pueden modificar sus características.
El resultado complementa investigaciones sobre los mecanismos que regulan el crecimiento de las nanopartículas atmosféricas, otra línea científica que busca comprender cómo evolucionan los aerosoles después de su formación.
En ambos casos, el objetivo es representar con mayor precisión los procesos que determinan las propiedades de las partículas presentes en el aire.
Por qué el potencial oxidativo importa para la contaminación atmosférica
Las partículas finas y ultrafinas generadas por la combustión pueden permanecer suspendidas durante períodos prolongados y desplazarse desde sus fuentes de emisión.
Debido a su pequeño tamaño, algunas pueden penetrar profundamente en el sistema respiratorio cuando son inhaladas.
Una de las vías por las que determinados contaminantes pueden producir efectos biológicos es el estrés oxidativo, que aparece cuando se altera el equilibrio entre las sustancias oxidantes y los mecanismos antioxidantes del organismo.
Este proceso puede contribuir a respuestas inflamatorias y se estudia por su relación con enfermedades respiratorias y cardiovasculares.
Sin embargo, es importante distinguir entre el potencial oxidativo medido en laboratorio y la toxicidad real de una exposición humana.
El estudio de Basilea demuestra que determinadas emisiones aeronáuticas aumentan su capacidad para participar en reacciones oxidativas después de envejecer químicamente. No establece por sí solo cuánto aumenta el riesgo sanitario de las personas expuestas ni cuantifica enfermedades atribuibles a esas partículas.
Para determinar esos efectos se necesitan investigaciones adicionales que consideren concentraciones ambientales, dosis inhaladas, duración de la exposición y respuestas biológicas.
La importancia del resultado radica en que identifica una propiedad química que puede cambiar considerablemente después de la emisión y que no queda reflejada cuando únicamente se examinan partículas recién producidas.
La calidad del aire no depende solamente de la cantidad de partículas
Los sistemas habituales de vigilancia atmosférica utilizan indicadores como PM2.5 y PM10 para medir la concentración de partículas según su tamaño aerodinámico.
Estas mediciones son esenciales para evaluar la contaminación y establecer límites destinados a proteger a la población.
No obstante, partículas con concentraciones similares pueden presentar composiciones químicas diferentes y, por tanto, propiedades oxidativas distintas.
La investigación suiza aporta evidencia experimental sobre la necesidad de considerar también esas características cuando se estudian los posibles efectos ambientales y sanitarios de las emisiones.
Este desafío se relaciona con los esfuerzos por comprender las partículas contaminantes de menor tamaño presentes en la atmósfera, cuya distribución y composición requieren métodos de observación especializados.
También tiene implicaciones para la evaluación de emisiones procedentes de aeropuertos, rutas aéreas y otras actividades que utilizan motores de combustión.
Los resultados no permiten afirmar que todas las emisiones aeronáuticas se vuelvan más tóxicas en cualquier circunstancia. Los experimentos se realizaron con fuentes concretas y condiciones controladas, por lo que sus conclusiones deben interpretarse dentro de ese alcance.
Los investigadores cuestionan las limitaciones de las normas actuales
El profesor Markus Kalberer considera que los resultados ponen de manifiesto limitaciones en los sistemas regulatorios que evalúan la contaminación atmosférica sin incorporar suficientemente las diferencias de toxicidad potencial entre las fuentes emisoras.
El investigador señaló específicamente que marcos normativos como la Ordenanza suiza sobre el control de la contaminación atmosférica no consideran adecuadamente las fuentes de partículas con mayor potencial tóxico ni las propiedades que determinan ese comportamiento.
La observación no implica que las normas actuales carezcan de utilidad. Los límites de concentración siguen siendo instrumentos fundamentales para controlar la contaminación del aire.
Lo que plantea el estudio es la conveniencia de complementar esas mediciones con indicadores capaces de describir mejor la composición y las propiedades químicas del material particulado.
En este contexto, las investigaciones sobre las reacciones químicas que favorecen la formación de partículas contaminantes muestran que la atmósfera funciona como un sistema dinámico, donde las sustancias emitidas pueden transformarse y generar productos diferentes de los originales.
El trabajo de Basilea añade una dimensión específica a ese conocimiento: las transformaciones atmosféricas también pueden modificar el potencial oxidativo de las partículas existentes.
Una nueva variable para evaluar las emisiones de la aviación
La investigación fue publicada bajo el título científico Online characterisation of oxidative potential and reactive oxygen species of fresh and aged aircraft turbine and ship engine particulate emissions, con Alexandre Barth y otros investigadores entre sus autores.
El trabajo aporta una metodología para examinar cómo evolucionan las propiedades químicas de las emisiones procedentes de diferentes motores después de su liberación.
Sus resultados indican que evaluar exclusivamente las partículas recién emitidas puede ofrecer una visión incompleta de su comportamiento posterior.
En el caso del motor aeronáutico estudiado, los procesos fotoquímicos incrementaron significativamente el potencial oxidativo. En el motor marítimo analizado, ese indicador permaneció relativamente estable.
Esta diferencia abre posibilidades para mejorar la caracterización de las emisiones y desarrollar evaluaciones ambientales que incorporen tanto las condiciones iniciales como las transformaciones posteriores.
La aplicación de estos conocimientos a escenarios reales requerirá nuevas mediciones atmosféricas y estudios sobre diferentes motores, combustibles y condiciones ambientales.
El resultado central es que la contaminación emitida por una aeronave no necesariamente conserva las mismas propiedades químicas durante su permanencia en el aire. Comprender esas transformaciones puede contribuir a una evaluación más precisa de las fuentes contaminantes y de los procesos atmosféricos que determinan su potencial impacto.
Fuentes referenciales:
Environmental Science: Atmospheres — Investigación científica original
Universidad de Basilea — Información institucional sobre el estudio
