Programa Calidad de Aire – UC Davis Chile

Ciencia, Tecnologías e Investigación  de clase mundial para respirar mejor

UC Davis Chile impulsa un programa de cinco años que medirá, con estándares de la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. (EPA), la calidad del aire en las regiones Metropolitana, Valparaíso y O'Higgins — generando evidencia científica para proteger la salud de las personas y apoyar la toma de decisiones públicas y privadas.

Quiénes Somos

Un centro de investigación aplicada al servicio de Chile

UC Davis Chile – Chile Life Sciences Innovation Center es una fundación sin fines de lucro creada en 2015 por los Regentes del Sistema de Universidades Públicas de California (UC System), al alero del programa de CORFO “Atracción de Centros de Excelencia Internacional”. El Centro se dedica a la investigación aplicada y la extensión en ciencias de la vida, agricultura y medioambiente.

Un socio clave: Air Quality Research Center (AQRC) - UC Davis

El Air Quality Research Center (AQRC) de la Universidad de California, Davis, es un actor central en esta iniciativa. Desde 2005, este centro interdisciplinario lidera estudios sobre contaminación atmosférica y salud, abordando aspectos científicos, técnicos, sanitarios y sociales.

El AQRC coordina redes de monitoreo de referencia mundial, como IMPROVE (más de 150 estaciones en áreas protegidas de EE.UU.) y la Chemical Speciation Network (CSN), que analiza muestras en más de 140 sitios urbanos. Su experiencia en análisis químico avanzado de material particulado (masa, fluorescencia de rayos X, carbono, óptica) y en el aseguramiento de la calidad de los datos lo convierte en un referente internacional.

Gracias a su capacidad técnica y a protocolos validados por la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. (EPA), el AQRC será responsable del análisis de las muestras obtenidas en Chile, asegurando que los resultados cumplan con los más altos estándares internacionales.

El Desafío

Un problema que afecta la salud de millones de personas

Los problemas de contaminación atmosférica en la Región Metropolitana son ampliamente conocidos y han sido objeto de políticas públicas desde inicios de los años 90. De todos los contaminantes presentes, el material particulado fino (MP2,5) es el que provoca la mayor cantidad de enfermedades, proveniente de fuentes como el transporte, la industria, la quema de residuos y la combustión residencial de leña.

Hoy, el Sistema de Información Nacional de Calidad del Aire (SINCA) del Ministerio del Medio Ambiente mide de forma continua MP2,5, MP10, ozono, SO2, NO2 y CO. Sin embargo, la composición química del MP2,5 no se mide de manera continua en el país, y esa composición es clave para saber qué fuentes de emisión son realmente responsables del daño a la salud, y qué medidas de descontaminación funcionan mejor.

Respirar aire limpio es un derecho básico, pero hoy la contaminación atmosférica es una de las principales amenazas para la salud global. Según el Global Burden of Disease, en 2019 la contaminación atmosférica provocó 6,7 millones de muertes en el mundo:

• 60% de estas muertes correspondieron a niños menores de 15 años y adultos mayores de 70.

• Más de 476.000 recién nacidos fallecieron en su primer mes de vida debido a la contaminación del aire.

• El material particulado fino (PM2.5) fue responsable de la gran mayoría de los casos.

En Chile, la situación es crítica: nuestras estaciones de monitoreo no miden de forma continua contaminantes clave como el carbono elemental (EC), limitando la capacidad de identificar las fuentes y evaluar riesgos reales para la población.

Qué Hacemos

Misión del Programa

Generar conocimiento científico, fortalecer las capacidades de investigación, desarrollo e innovación en Chile, y responder desde la ciencia a preguntas que permitan informar a la población y apoyar la toma de decisiones públicas y privadas en materia de calidad del aire.

Objetivos específicos

• Instalar, operar y mantener estaciones de muestreo IMPROVE en la Región Metropolitana y regiones aledañas.
• Obtener datos continuos (cada 3 días) de concentración de MP2,5 y MP10, y realizar especiación química del MP2,5 bajo los estándares de la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. (EPA).
• Aportar información de material particulado al proyecto satelital MAIA de la NASA (Jet Propulsion Laboratory).
• Evaluar la efectividad de medidas de descontaminación, sus beneficios ambientales y su impacto en la reducción de riesgos de morbilidad y mortalidad.
• Desarrollar herramientas de monitoreo que integren datos satelitales, modelación atmosférica y sensores de bajo costo.
• Construir una base de datos científica abierta, disponible para investigadores, autoridades y la comunidad.
• Fortalecer capacidades locales en universidades y centros de investigación para operar y mejorar estos sistemas de monitoreo.

La Tecnología de Muestreo de las Estaciones IMPROVE

Precisión científica, estándar internacional

Las estaciones IMPROVE son equipos de muestreo de alta precisión, con protocolos validados por la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. (EPA). Cada estación cuenta con cuatro módulos de muestreo que operan cada tres días durante 24 horas , capturando partículas de MP2,5 y MP10 en filtros especializados.

Los filtros se cambian semanalmente por operadores locales y se envían al Air Quality Research Center (AQRC) de UC Davis para su análisis químico, generando información sobre la composición específica del material particulado — algo que hoy no se mide de forma continua en Chile.

Esta misma red de estaciones respalda al proyecto MAIA de la NASA, que pondrá en órbita un instrumento capaz de monitorear contaminantes atmosféricos de forma continua sobre una grilla de 1x1 km. Las mediciones terrestres de IMPROVE son el requisito crítico para calibrar los datos satelitales sobre la Región Metropolitana, habilitando estudios epidemiológicos sin precedentes en Chile.

Lo que hay detrás de cada filtro

Cada estación IMPROVE muestrea cada tres días durante 24 horas continuas, utilizando cuatro módulos de filtros independientes (A, B, C y D), cada uno diseñado para un tipo distinto de análisis. Tres de ellos capturan partículas menores a 2,5 micrómetros (MP2,5) y el cuarto, partículas menores a 10 micrómetros (MP10).

Los operadores locales inspeccionan los equipos y cambian los filtros semanalmente, y cada tres semanas los envían al Air Quality Research Center (AQRC) de UC Davis, donde se realiza el análisis de especiación química bajo protocolos validados por la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. (EPA).

Este análisis permite determinar, con precisión de laboratorio, los componentes específicos del material particulado — como elementos, iones, carbono orgánico y carbono elemental — en lugar de solo su masa total. Esa composición química es la que permite identificar el origen real de las emisiones (por ejemplo, distinguir entre tránsito vehicular, combustión de leña o procesos industriales) y así evaluar con evidencia qué medidas de descontaminación son efectivas y cuáles no.

El AQRC administra este mismo tipo de análisis para la red IMPROVE y la Red de Especiación Química (CSN) en Estados Unidos, con cerca de 400 estaciones operativas, lo que garantiza a Chile un estándar de análisis probado y comparable internacionalmente.

ALIANZAS ESTRATÉGICAS

Ciencia construida en colaboración

El Programa de Calidad del Aire se desarrolla junto a un conjunto de socios institucionales, científicos y de la industria:

• Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC) — anfitriona de estaciones y colaboración de investigación.
• Ministerio del Medio Ambiente (MMA) — articulación con política pública.
• NASA / Jet Propulsion Laboratory (JPL) — integración con la misión satelital MAIA.
• Clean Air Fund — apoyo a la agenda de calidad del aire.
• CODELCO — financiamiento para la instalación y operación de estaciones de monitoreo y programas de investigación.
• Anglo American — financiamiento para la instalación y operación de estaciones de monitoreo y programas de investigación.

La comunidad también hace ciencia

Air Quality Stewards es un programa de ciencia ciudadana que busca empoderar a las personas para entender, monitorear y responder a los desafíos de calidad del aire en su territorio. Inspirado en el modelo UC Climate Stewards, integra formación, participación cívica y justicia ambiental.

Los participantes avanzan a través de un sistema de insignias digitales — desde una introducción a la ciencia de la calidad del aire, pasando por el uso de sensores de bajo costo, hasta el diseño de campañas de sensibilización pública y la mentoría de nuevos participantes.

Dirigido a líderes comunitarios, educadores, estudiantes y jóvenes investigadores comprometidos con la calidad del aire y la salud pública.

Ciencia que se traduce en decisiones

• Evidencia científica robusta para políticas ambientales y sanitarias en la Región Metropolitana y regiones aledañas.
• Datos inéditos de composición química del material particulado, disponibles para la comunidad científica y el público.
• Evaluación de la efectividad real de las medidas de descontaminación implementadas en Chile.
• Fortalecimiento de capacidades locales de I+D+i en universidades chilenas.
• Una comunidad informada y activa en el cuidado de la calidad del aire.