El ozono es un contaminante secundario formado en la troposfera, resultado de complejas reacciones fotoquímicas a partir de las emisiones de gases precursores como NOx y VOCs (Volatil Organic Compounds). Las concentraciones más altas se registran en el Sur de Europa y afecta a la salud humana y a los ecosistemas. El periodo más adverso para registrar episodios de altas concentraciones es el comprendido entre los meses de junio y setiembre. Al mismo tiempo los episodios de ozono, están fuertemente relacionados con condiciones meteorológicas caracterizadas por temperaturas altas y situaciones anticiclónicas estacionarias. La ocurrencia de episodios de un año a otro puede variar de forma considerable.

La contaminación por ozono tiene una dimensión espacial importante, ya que para su formación requiere la interacción entre la radiación solar y los gases precursores emitidos que ocurre durante el transporte y envejecimiento de la masa aérea. Este proceso no sólo tiene que ver con la masa aérea local, sino que incluso puede estar afectado por el transporte a larga distancia. Las emisiones de precursores se localizan en grandes aglomeraciones urbanas e industriales, y los flujos de transporte los trasladan hacia zonas suburbanas y rurales que presentan un mayor impacto de ozono durante los episodios, aunque, en algunos casos, los valores objetivo pueden ser también superados en las ciudades. Por tanto, establecer relaciones entre zonas fuente de precursores (generalmente áreas urbanas) y zonas receptoras donde la población está más expuesta a altas concentraciones (generalmente áreas rurales) no es tarea fácil.

Para preservar la salud de la población, el valor objetivo a nivel europeo (EU Ambient Air Quality Directive 2008/50/EC), limita a 25 días/año, como promedio de 3 años consecutivos, el nº de días con un máximo octohorario de O₃ superior a 120 µg/m³. También  recoge (Artículo 17) que "Los Estados miembros tomarán todas las medidas necesarias que no conlleven costes desproporcionados para asegurarse de que se alcanzan los valores objetivo y los objetivos a largo plazo", siendo el valor objetivo a largo plazo la máxima diaria de las medias móviles octohorarias para un periodo anual que no podrá ser superior a 120 µg/m³. Además (Articulo 25) cuando existe una componente transfronteriza en el transporte del ozono o sus precursores "los Estados miembros afectados deberán cooperar y, cuando así proceda, idear actividades conjuntas como la preparación de planes de calidad del aire comunes o coordinados".

El 26 de octubre de 2022 se aprobó la propuesta de una nueva Directiva relativa a la calidad del aire ambiente y a una atmósfera más limpia en Europa y entre sus objetivos está armonizar más estrechamente las normas de calidad del aire de la UE con las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS), más exigentes, y así en 2030 el promedio octohorario máximo diario no podrá ser superior a 120 µg/m³ en más de 18 días al año en un promedio de 3 años (valor objetivo) y a 100 µg/m³ en más de 3 días al año (valor objetivo a largo plazo).

El valor objetivo para el ozono se define como el valor fijado con arreglo a conocimientos científicos con el fin de evitar, prevenir o reducir los efectos nocivos del ozono para la salud humana y/o el medio ambiente en su conjunto, que debe respetarse/alcanzarse, en la medida de lo posible, en un período determinado.

Y el objetivo a largo plazo se define como el nivel que debe alcanzarse a largo plazo, excepto cuando no pueda conseguirse mediante medidas proporcionadas, con el objetivo de proteger eficazmente la salud humana y el medio ambiente.

Euskadi en su mitad Norte, tiene una topografía compleja, caracterizada por numerosos valles que desembocan en el mar Cantábrico con orientaciones S-N y cimas montañosas con alturas que, salvo excepciones, no alcanzan los 1.000 m y en su mitad Sur se eleva en una meseta en la que destaca la zona de la llanada alavesa (entre 500 y 600 m sobre el nivel del mar) rodeada por los Montes Vascos, como la parte más oriental de cordillera Cantábrica, enlazando ésta a los Pirineos. Se dividen en dos alineaciones, una septentrional y otra meridional, y diferentes sierras dispuestas de oeste a este, con cimas por encima de los 1000 m y en algunos casos cercanas a los 1.500 m. En el extremo Sur, se encuentra la Sierra de Cantabria, como límite natural con la zona de la Rioja Alavesa y picos de altitudes entre 1.200 y 1.500 m en toda su extensión.

En la Red de Vigilancia de la Calidad del Aire (RVCA) el nº de estaciones para la medida de O₃ como su ubicación fueron objeto de análisis (Environment and Systems, 2014 [1]), dando como resultado una zonificación para su evaluación, acorde con la división en zonas climáticas, hasta recomendar la medida en 25 puntos repartidos en las diferentes zonas. Los criterios de optimización del número de equipos de medida (reducción-reubicación), partiendo de las estaciones existentes, se basaron en criterios de cumplimiento de la normativa, mejora de la cobertura espacial en áreas con un mayor impacto (formación y transporte local) y medidas en ubicaciones seleccionadas para ser utilizadas como indicadores de un aporte externo (transporte regional).

https://www.euskadi.eus/web01-a2ingair/es/contenidos/informacion/ozono_troposferico/es_def/index.shtml

Actualmente, en Euskadi se mide ozono en 31 estaciones fijas en las zonas resultantes del estudio previo mencionado con una densidad de estaciones desigual.

Algunas estaciones de medida como Jaizkibel (513 m) y Urkiola (693 m), son estaciones situadas a una altura considerable en zonas montañosas y utilizadas como indicadores del aporte externo de ozono. Mundaka y Pagoeta son las que tienen un carácter más Rural en la zona del litoral y Valderejo se califica como Rural de Fondo o Remota, en la zona de las cuencas interiores.

Se utiliza el P93,2 (percentil 93,2) de los máximos octohorarios diarios de cada año como indicador (si es mayor de 120 µg/m³) de la superación en más de 25 días del valor objetivo. El siguiente gráfico muestra el valor de este indicador para los últimos 5 años en las estaciones de medida.

Las estaciones que destacan por registrar más días con valores altos de forma recurrente son Valderejo y Urkiola.

Destaca la subida de los niveles de O₃ registrados en 2019 en algunas estaciones, sobre todo de la mitad Sur y de las estaciones situadas en las cimas montañosas. En 2020 y 2021 el indicador es más bajo sobre todo en estaciones con un carácter más rural, achacable a la menor emisión de precursores consecuencia de la pandemia del COVID 19 y a la meteorología.

Concretamente en Valderejo, en el año 2018 el nº de superaciones de 120 µg/m³ del promedio octohorario máximo diario fueron 22 días, 48 días en 2019 y en 2020 fueron 10 días, la media de los años 2018-2019-2020 es de 27 días; superando el valor objetivo establecido.

En 2021, las superaciones de 120 µg/m³ del promedio octohorario fueron pocas en general, y en Valderejo se produjeron en tan solo 5 días, atribuible en parte a un verano con poco sol y temperaturas más bajas de lo esperable para la época, pasando el promedio del nº de días en los años 2019-2020-2021 a 21 días

El año 2022, en el que se han registrado tres olas de calor importantes el nº de superaciones en Valderejo ha sido de 29 días, con lo que el promedio de los últimos tres años, 2020-2021-2022, queda en 15 días.

Existe una relación entre la temperatura y las concentraciones de ozono en ubicaciones concretas, pero su ajuste no siempre es bueno al intervenir otros factores asociados a los fenómenos de dispersión de contaminantes. La relación del ozono con la meteorología es más clara cuando se trabaja con patrones meteorológicos en los que intervienen más variables seleccionadas para una mejor descripción de las condiciones que caracterizan la dispersión de los contaminantes a nivel local, sobre todo en zonas de topografía compleja e interacción mar-tierra. Además, la adecuada selección de las variables y estaciones de medida tiene su encaje a mayor escala, pudiendo conocer también que patrones favorecen un transporte regional de O₃.

Los niveles de ozono registrados en Euskadi son una combinación de las concentraciones de fondo, las reacciones fotoquímicas en las zonas fuente de precursores locales y en su dispersión hacia zonas receptoras en los diferentes patrones meteorológicos típicos y de un aporte externo en determinadas situaciones meteorológicas a nivel sinóptico, que afectan de forma generalizada a nuestro territorio.

Las zonas más afectadas dependen de las condiciones de dispersión asociadas al patrón meteorológico local dominante. Estos patrones con sus ciclos diarios son los que condicionan dónde se localizan las áreas receptoras.

Environment and Systems participó en el proyecto OAsIS (Olas de cAlor e Impactos sobre la Salud humana), liderado por el BC³ (Basque Climate Change Center) y financiado por IHOBE, Sociedad Pública de Gestión Ambiental del Gobierno Vasco, dentro del programa Klimatek 2017-2018, y llevó a cabo la clasificación de los patrones meteorológicos horarios y su evolución, típicos en verano (junio-setiembre) en Euskadi. Se analizaron de 13 años (2003-2015), aplicando técnicas de análisis estadístico multivariante a un conjunto de 19 estaciones de superficie (algunas situadas en cimas montañosas) y un total de 84 variables (Tª, HR, Viento, Presión y Radiación).

Entre los resultados se obtuvo una relación entre los días con las concentraciones de ozono más elevadas y algunos patrones meteorológicos en el periodo diurno, principalmente dos, caracterizados por las temperaturas diurnas más altas, pero con claras diferencias entre ambos.

A nivel local, en este patrón tiene lugar un transporte de los contaminantes de las áreas emisoras más extensas situadas cerca de la costa hacia el interior del territorio. En este caso la estación de Valderejo se sitúa en una ubicación propicia para que se registren las máximas concentraciones de ozono diarias a últimas horas de la tarde, al ser receptora del ozono generado a partir de las emisiones de precursores, como los óxidos de nitrógeno emitidos por el tráfico en la cuenca del Nervión e industrias cercanas, con un peso importante en el conjunto de Euskadi.

A escala sinóptica, la presencia de centros de altas presiones influye en la circulación general, pero su posición puede condicionar un aporte externo extra de ozono, desde su formación en otras regiones y su transporte en capas altas [2].

A escala sinóptica, en este patrón es típico observar un alejamiento hacia el Oeste del anticiclón de las Azores y la extensión de las altas presiones hacia el Este, cubriendo parte de Europa y del Mediterráneo, mientras que en altura el anticiclón africano desplazado hacia el Norte, cubre toda la Península en su radio de acción. La presencia de una lengua de aire caliente en altura crea una gran estabilidad que reduce el intercambio vertical de aire a una capa superficial relativamente delgada, donde se acumula el calor producido por el calentamiento diurno del suelo, alcanzando la temperatura valores muy altos.

Las concentraciones de ozono son altas en general, pero los valores más altos no se registran en Valderejo, sino que puede que se alcancen cerca del litoral o en el interior de los valles cantábricos, dependiendo del alcance de la brisa de mar.

Los episodios más importantes de ozono que han tenido lugar en el verano de 2022 (Environment and Systems, 2022 [3]), han sido favorecidos precisamente por las olas de calor que se han registrado en junio, julio y agosto y donde el transporte de ozono desde otras regiones ha aumentado los niveles registrados de forma generalizada.

Los máximos que han superado el umbral de información a la población se han registrado, bien en estaciones más cerca del litoral como Abanto y Andoain en el episodio de junio (días 16 y 17), cuando la brisa de mar apenas se ha desarrollado y ha dominado el viento del Sur canalizado por los valles (segundo patrón descrito), bien en Valderejo en el episodio de julio (días 11, 12 y 14) cuando la brisa de mar (primer patrón descrito) ha logrado vencer al viento Sur en altura.

Los dos patrones se pueden dar el mismo día con el paso de las horas, como ocurrió el día 16 de junio en que finalmente la brisa de mar penetró a más distancia de la costa y la concentración de ozono registro un máximo en Abanto a primeras horas de la tarde, descendiendo con la entrada de la brisa y aumentar considerablemente en Valderejo a últimas horas de la tarde, con la llegada de ésta.

[3] Departamento de Desarrollo Económico, Sostenibilidad y Medio Ambiente del Gobierno Vasco. Expediente Nº 071-2022-41

El mayor número de superaciones (por encima de 120 µg/m³) del máximo promedio octohorario diario de ozono que se registra en Valderejo, se debe principalmente al mayor impacto en esa ubicación de las condiciones de dispersión asociadas al primer patrón (brisa de mar bien desarrollada), que incluso sin registrarse un episodio con un aporte externo destacado, contribuyen a que a últimas horas de la tarde llegue el ozono generado a partir de las emisiones de las principales fuentes de precursores locales situadas más al Norte, sumándose al fondo existente.