Una de las problemáticas que aqueja al Valle de México es la presencia de altos niveles de contaminación atmosférica, la cual, a lo largo de las décadas, ha sido causa de deterioro ambiental y de la salud pública.

Uno de los contaminantes atmosféricos más nocivos es el material particulado, cuyos principales generadores en la Ciudad de México son los vehículos pesados de carga, la industria de refinación mineral y alimenticia, así como la resuspensión de polvo generada por tránsito de vialidades pavimentadas; por el impacto negativo que tienen es necesario medir la concentración de contaminantes en el aire.

El material particulado es un excelente indicador de la contaminación urbana y por ende de la calidad del aire. Se clasifica por su tamaño en PM10 y PM2.5, esto significa que las partículas tienen un diámetro menor o igual a 10 y 2.5 micrómetros respectivamente, para entender esto, una partícula PM2.5 tiene un diámetro 30 veces menor a un cabello humano.

En este contexto, el maestro Rodrigo Takashi Sepúlveda Hirose, académico de la Facultad de Ingeniería-UNAM, y su equipo de trabajo integrado por 5 profesores de la DICyG, 10 becarios (9 estudiantes de la DICyG y 1 de DIE) y 5 estudiantes de servicio social, desarrollan modelos para estimar la concentración del material particulado en la Ciudad de México, a través del análisis de imágenes satelitales y los datos obtenidos de las estaciones de monitoreo de la Secretaría del Medio Ambiente (SEDEMA) de la CDMX.

En febrero del 2013, la NASA puso en órbita el satélite Landsat 8 el cual captura imágenes de la superficie terrestre, mismas que se usan para el análisis estadístico y desarrollo de modelos. La información que captura este satélite a la distancia y su procesamiento engloban un conjunto de técnicas de percepción remota. Primero, es necesaria una fuente de energía, como los rayos del Sol, que viajan kilómetros hasta llegar a la Tierra. En su transcurso pasan por la atmósfera donde encontrarán algunos objetos, en este caso las partículas ya mencionadas. Una vez hecha la interacción, estas pequeñísimas partículas pueden reflejar parte de la energía que poseen dichos rayos. Esta reflectancia será recibida por los sensores de Landsat 8 y, como cualquier mensajero, enviará los datos obtenidos a Tierra para ser analizados por los investigadores.

Para llevar a cabo el proyecto se utilizaron diferentes estaciones de monitoreo dentro de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México, abarcando desde Milpa Alta hasta Cerro de Tepeyac. También, se recabaron datos de calidad del aire de los últimos 5 años, datos obtenidos gracias a la colaboración con SEDEMA. En conjunto con los datos, se usaron imágenes satelitales, específicamente del satélite Landsat 8.

Después de haber obtenido las imágenes y los datos, se realizó un software que mediante regresiones lineales y algoritmos con redes neuronales permite al usuario establecer modelos que calculan la concentración de material particulado PM10 y PM2.5 distribuido de manera espacial y temporal sobre nuestra ciudad.

Los resultados obtenidos en este proyecto junto con el software elaborado servirán para robustecer la información con la que la SEDEMA trabaja, además, se pueden ampliar los parámetros que determinan la calidad del aire con el objetivo de determinar los riesgos que se puedan tener al realizar cualquier actividad al aire libre.

El equipo de trabajo agradece a la Secretaría de Educación, Ciencia, Tecnología e Innovación de la Ciudad de México por los fondos, asesorías y apoyos otorgados durante el desarrollo de esta investigación que forma parte del proyecto SECITI/089/2017 "Desarrollo de modelos para la estimación de material particulado suspendido de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México mediante el uso de imágenes satelitales e información geoespacial".