Aire

¿Qué es el aire y cómo está compuesto?

Llamamos «aire» al conjunto de gases que conforman la atmósfera de nuestro planeta. Está compuesto principalmente de nitrógeno (78%), oxígeno (21%) y argón (0,9%), pero también contiene vapor de agua (entre 0 y 4% del porcentaje restante en la troposfera), dióxido de carbono, metano, ozono, hidrógeno, entre otros.

En cantidades todavía más pequeñas, el aire puede contener otro tipo de sustancias como polen, polvo o cenizas volcánicas, además de los gases contaminantes liberados a la atmósfera por la actividad humana, como cloro, flúor, mercurio y compuestos de azufre.

El aire suele ser más húmedo en regiones costeras que en zonas interiores, debido a las principales fuentes de evaporación cercanas. Pero el vapor de agua tampoco se distribuye equitativamente con la altura, ya que la mayor parte del aire húmedo se concentra en las capas inferiores de la atmósfera, mientras que los niveles medios y altos son muy secos. 

Funciones del aire

La presencia de aire en nuestro planeta es esencial para la vida como la conocemos, ya que, a través de los diferentes gases que lo componen, cumple funciones indispensables:

• Nos protege de amenazas externas. Filtra la radiación solar más nociva y  evita que algunos elementos foráneos (como los meteoritos) alcancen la superficie íntegramente.
• Contiene sustancias de vital importancia para los organismos vivos, como el oxígeno que respiramos. Además, su densidad permite que algunos animales como las aves o los insectos puedan volar.
• Hace posible el ciclo hidrológico, ya que absorbe el vapor de agua desde la superficie y lo eleva hasta el nivel de condensación, donde se forman nubes y, paulatinamente, precipitaciones.
• Permite que el sonido viaje desde la fuente de emisión hasta nuestros oídos.
• El oxígeno presente en el aire hace posible la combustión, algo que ha sido fundamental en la supervivencia de nuestra especie, y lo sigue siendo en la sociedad actual.

Propiedades del aire

En líneas generales, el aire es transparente, incoloro, inodoro e insípido, excepto cuando se encuentra contaminado por alguna sustancia particular. Entre sus propiedades también encontramos:

• Es sensible a los cambios de temperatura. Se expande y se eleva cuando es calentado, mientras que se contrae y desciende cuando se enfría.
• Ejerce una determinada presión sobre cualquier punto en la atmósfera o la superficie («presión atmosférica»).
• Sus principales características varían con la altura. Comúnmente, a mayor altitud, menor peso. Esto se debe a que los gases más densos (y pesados) son atraídos con mayor fuerza hacia la superficie por efecto de la gravedad. Esto afecta al resto de sus propiedades, dado que la densidad, la presión y temperatura del aire están estrechamente relacionadas.

En cuanto a las capas de la atmósfera, la troposfera y la estratosfera son las de mayor interés meteorológico. La primera de estas contiene el aire que respiramos, pero además en ella ocurren todos los fenómenos meteorológicos que conocemos, ya que alberga casi todo el vapor de agua y contiene a todos los tipos de nubes. La altura de la troposfera se estima entre unos 7 kilómetros en los polos y unos 16 kilómetros sobre el ecuador, pero varía según la época del año.

Por otra parte, en la estratósfera se encuentra la llamada «capa de ozono», entre los 25 y 50 km de altura. Esta capa protege al planeta de la radiación ultravioleta (UV) proveniente del sol, la cual es muy dañina para los organismos que habitan nuestro planeta.

También es importante remarcar que el viento es aire en movimiento, y si no fuese por éste y todo su aporte de propiedades (como la temperatura y la humedad) los climas de nuestro planeta serían muy diferentes. Además, junto con el viento, la humedad del aire influye en la temperatura que percibimos. De ahí la diferencia que suele darse entre la temperatura real y la sensación térmica.

Desastres naturales asociados al aire

Una combinación específica de condiciones atmosféricas puede provocar algunos de los fenómenos naturales más destructivos que existen en la Tierra, como los huracanes y los tornados.

Los huracanes se originan en zonas tropicales, con masas de aire cálido y húmedo. Se desarrollan sobre el océano, asociados a un sistema de baja presión con núcleo cálido, en un entorno muy inestable. Generan vientos muy extremos en grandes áreas a su alrededor.

Los tornados son columnas cuasi-verticales de aire que rotan sobre su propio eje a una gran velocidad. Los más intensos se producen en tormentas supercelulares, donde una nube embudo se desprende de la base de una cumulonimbus y paulatinamente hace contacto con la superficie. Sus vientos pueden llegar a ser los más fuertes sobre la Tierra, y concentran mucha energía en muy poco tiempo. 

Contaminación del aire

Cuando se altera la composición del aire, este puede perder varias de sus cualidades intrínsecas e incluso esparcir sustancias nocivas para la vida. A esto nos referimos cuando hablamos de «contaminación atmosférica».

Hablamos de contaminación en el aire cuando existen partículas sólidas o líquidas suspendidas en él, o bien, cuando alguno de los gases que lo componen aumenta considerablemente su concentración hasta superar los valores naturales. Esto quiere decir que la contaminación puede ser de origen natural (provocada por sucesos como las erupciones volcánicas) o de origen antropogénico (generada por la acción humana, como la industria o el transporte).

Peligros de la contaminación del aire

La contaminación de la atmósfera representa un peligro para los seres vivos, tanto a nivel local como global.

Por un lado, los contaminantes liberados desde las grandes urbes (mayormente del tráfico rodado, las calefacciones y las industrias) afectan considerablemente a la calidad del aire que respiramos. Los más importantes son el monóxido de carbono (CO), los óxidos de nitrógeno (NO_x) y el ozono troposférico, que participa en la formación de smog fotoquímico, propio de ciudades muy contaminadas.

Por otra parte, las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) provocan un aumento de la temperatura global, ya que estas sustancias absorben parte de la radiación de onda larga que se emite desde la superficie terrestre. Los más importantes son el dióxido de carbono (CO₂), el vapor de agua (H₂O), el óxido nitroso (N₂O), el metano (CH₄) y el ozono troposférico (O₃).

Por último, la emisión de contaminantes puede provocar lluvia ácida, es decir, precipitación con un pH más ácido de lo normal por la presencia de ácido sulfúrico y ácido nítrico disuelto en las gotas de agua. La región donde se emiten las sustancias que participan en la formación de lluvia ácida (SO₂ y NO_x) no necesariamente va a coincidir con las áreas que sufren el fenómeno. Esto se debe a los mecanismos de transporte atmosférico.