Estudio de la variación intradiaria de los principales tipos polínicos en la atmosfera de Castilla-La Mancha

Resumen

Las concentraciones de polen atmosférico están caracterizadas por su periodicidad anual y diaria que depende de patrones biológicos, como el ritmo de apertura de las anteras o los mecanismos de liberación del polen, y de factores meteorológicos, como la temperatura, la precipitación y el viento. En general, las mayores concentraciones de polen atmosférico se producen durante el día, especialmente entre las 12 y las 18 horas. Las concentraciones mínimas, sin embargo, tienen lugar generalmente durante la noche. Las concentraciones horarias de polen informan también sobre la ubicación de las fuentes emisoras y por tanto, de su procedencia. Además, el conocimiento de la distribución intradiaria del polen puede ayudar a alertar a los pacientes alérgicos sobre las horas que concentran mayores cantidades de polen en la atmósfera, ya que el asma bronquial y la rinitis alérgica son dos problemas respiratorios muy comunes entre la población. Así, en España, el polen es la causa más frecuente de rinoconjuntivitis y asma bronquial. Los primeros trabajos realizados sobre variación intradiaria datan de los años 40, en los que se realizaban recuentos bi-horarios, utilizando portaobjetos cambiados cada dos horas. En España, en 1989, Galán y colaboradores fueron los primeros en realizar este tipo de estudios con variación intradiaria de Chenopodiaceae-Amaranthaceae. Dos años más tarde, en 1991, el mismo grupo realizó un estudio de variación horaria para el suroeste de España, en el que se elaboraron matrices horarias de concentración polínica dentro del Periodo de polinización principal (PPP en adelante). En otros trabajos se han calculado intervalos horarios de 4 horas con y sin días de lluvia. Algunos autores como Trigo y colaboradores en 1997, propusieron utilizar el Índice de Distribución Horaria que es calculado a partir del valor máximo y mínimo del total polínico horario para los días utilizados en el estudio. Otros trabajos se centraron en calcular las variaciones intradiarias a partir de un valor diario considerado como umbral, utilizando para ello concentraciones fijas de polen. Estos antecedentes conducen a considerar una serie de interrogantes: ¿es conveniente incluir en los análisis los días con precipitación o generan sesgos?, ¿el periodo incluido para los cálculos de la variación intradiaria debe incluir todos los días que presenten algún grano de polen en la atmósfera?, ¿es preferible acotar a un PPP o considerar sólo los días que presenten concentraciones por encima de un umbral? El área de estudio de esta tesis es Castilla-La Mancha, que se encuentra situada en el centro de la Península Ibérica y posee una superficie de casi 80.000 km2. Todo el territorio castellano-manchego, pertenece al macroclima Mediterráneo y está situado en el dominio climático templado, con inviernos rigurosos, veranos cálidos, sequía estival e irregularidad en las precipitaciones. Las metodologías empleadas en este trabajo han sido las que se detallan a continuación: Käpylä (1981): calcular por horas el porcentaje de polen que se ha recogido en un día, incluyendo todos los días presentes dentro de la estación polínica. Se consideran como tal aquellos que tengan al menos un grano de polen del tipo polínico objeto de estudio. Galán et al. (1991): se trata del método más utilizado y consiste en la utilización de la estación polínica como período para realizar los cálculos del patrón intradiario, eliminando los días donde haya presencia de precipitaciones, así como los días en los que la concentración diaria de polen haya sido menor a la concentración media diaria obtenida durante el período de polinización. Muñoz-Rodríguez et al. (2010): calcular las medias móviles horarias (a tres horas) de polen de los tipos polínicos que poseen una estación polínica que se alarga en el tiempo. Se ha separado la dinámica horaria por meses, con el fin de estudiar las diferencias entre la época de floración de las distintas especies que puede abarcar un mismo tipo polínico o bien, diferencias en las variables meteorológicas que caracterizan cada mes. Este método se ha utilizado para los tipos polínicos Cupressaceae, Chenopodiaceae-Amaranthaceae, Plantago, Poaceae, Quercus y Urticaceae. Frecuencia: Se han calculado las frecuencias horarias considerando los días en los que la concentración media de polen haya superado los valores considerados umbrales para provocar alergias, a partir de niveles de polen considerados de riesgo moderado. Se han tomado en consideración los valores propuestos por la Red AEROCAM y por Galán et al. (2007). Käpylä (1981) modificado: consiste en eliminar del cálculo de la variación intradiaria, los días en los que se hayan producido precipitaciones. Método de Galán et al. (1991) modificado: considerar todos los días del PPP cuya concentración media diaria, supere la concentración media diaria del PPP completo, sin que se hayan eliminado los días en los que se produce algún tipo de precipitación. Cálculo de las variaciones intradiarias a partir de valores mínimos diarios: calcular la variación intradiaria a lo largo de toda la estación polínica (PPP), eliminando aquellos días en los que las concentraciones polínicas no hayan superado los 5 granos/m3 para el caso de los tipos polínicos herbáceos y 10 granos/m3 para los tipos polínicos arbóreos. Cálculo de las variaciones intradiarias a partir de los valores umbrales de alergia: este método sólo ha sido aplicado a los tipos polínicos alergénicos, éstos son: Cupressaceae, Chenopodiaceae-Amaranthaceae, Olea, Platanus, Poaceae y Urticaceae. Se calcula la variación intradiaria a lo largo de todo el PPP, eliminando aquellos días cuya concentración no haya superado el nivel medio de concentración considerado como umbral para producir alergias, siguiendo las indicaciones de la Red AEROCAM. La comparación de los resultados obtenidos aplicando las distintas metodologías permitirá valorar la influencia de la lluvia en la dinámica horaria de los tipos polínicos estudiados, así como la consideración o no de aquellos días que no superen determinadas concentraciones polínicas. RESULTADOS La comparativa de los Índices Polínicos Anuales en el período estudiado muestra que Talavera de la Reina es la estación que presenta los valores más elevados, con una media de 81.190 granos, seguida de Ciudad Real y Toledo, que poseen cifras parecidas (48.577 y 48.566 respectivamente). Albacete ha sido la estación que presenta el Índice Polínico más bajo (23.959 granos). Los tipos polínicos predominantes coinciden en todas las estaciones, siendo Cupressaceae el más abundante en todos los casos. En segundo lugar se sitúa el polen de Quercus salvo en Talavera de la Reina, cuyo segundo tipo polínico más abundante es Platanus. Destacan además, las elevadas concentraciones medias anuales de polen de Olea en Ciudad Real (6.684 granos), de Poaceae en Talavera de la Reina (7.847 granos), de Urticaceae en Cuenca (4.721 granos) y de Chenopodiaceae-Amaranthaceae en Albacete (1.220 granos). Los resultados obtenidos en los patrones de distribución bi-horaria son en general similares, independientemente de la metodología empleada para su cálculo y por tanto, todos los métodos empleados en este trabajo, son válidos para describir el comportamiento de la variación intradiaria del polen atmosférico. La justificación podría estar en que en todos los casos se incluyen en el cálculo los días de mayores concentraciones de polen, que son los que determinan la configuración del patrón intradiario. La dinámica del promedio horario en los tipos polínicos estudiados hace posible diferenciar los siguientes patrones o modelos: 1) Tipos polínicos que presentan un solo máximo horario. Este modelo corresponde a los tipos polínicos Cupressaceae, Chenopodiaceae-Amaranthaceae (salvo en Cuenca) y Ulmus (salvo en Talavera). 2) Pólenes que presentan un modelo de distribución regular o comportamiento homogéneo durante todo el día, es el caso de Olea y Poaceae. 3) Tipos polínicos que presentan sus máximos horarios durante la noche; este comportamiento se ha estudiado en el polen de Platanus en Toledo y en Talavera y en el polen de Quercus en Guadalajara y en Talavera de la Reina. 4) Tipos polínicos que presentan modelos de distribución horaria diferentes según las estaciones. Es el caso de Pinus, Plantago, Populus y Urticaceae. Respecto a la dinámica mensual, el patrón intradiario del mes que posee las concentraciones de polen más elevadas es en general, el que va a determinar el comportamiento de todo el Periodo de Polinización Principal o dinámica general. Las gráficas de frecuencias horarias presentan curvas que se aproximan a las de la dinámica general. Las horas donde se localiza el mayor porcentaje de polen diario son, como cabía esperar, las que superan los umbrales de los niveles considerados de alergia para la población sensible. Los resultados obtenidos en los test estadísticos al correlacionar los datos diarios de las variables meteorológicas con los datos de polen resultan en general, significativos y positivos con las variables meteorológicas temperatura, radiación solar y velocidad del viento y negativos con la humedad. Cuando las correlaciones se refieren a datos horarios, los valores obtenidos en los coeficientes de correlación son más bajos y más aún cuando se consideran retardos de la concentración de polen de 2, 3 y 4 horas respecto a las variables meteorológicas. Por otro lado, al correlacionar los datos de las variables meteorológicas con los datos de polen agrupados por intervalos, sólo han resultado significativos y presentado algún coeficiente de correlación positivo en alguna de las variables estudiadas y estaciones, para los tipos polínicos Cupressaceae, Chenopodiaceae-Amaranthaceae, Plantago, Poaceae, Quercus y Ulmus. Los resultados obtenidos esta Tesis Doctoral permiten establecer las siguientes recomendaciones destinadas a las personas alérgicas: 1) Los alérgicos al polen de tipo Cupressaceae deben evitar en la época de floración, el tránsito por los parques, jardines y zonas donde estén plantadas estas especies principalmente desde las 10 de la mañana a las 16 horas, intervalo horario en el que mayor concentración de polen de estas especies se detecta en el aire. 2) Los alérgicos al polen de quenopodiáceas deben evitar en la época de floración de éstas especies, transitar en la medida de lo posible, por las zonas rurales y hábitats donde se encuentran, principalmente desde las 12 del mediodía a las 16 horas, intervalo horario que mayor porcentaje de polen estas especies se presenta en el aire. 3) En el caso del olivo y de las gramíneas, los alérgicos están expuestos durante la época de floración de estas especies, prácticamente con el mismo riesgo todas las horas del día, pues los porcentajes de polen se mantienen más o menos regulares, con ligeros incrementos alrededor de las 18 horas en el caso del olivo. 4) En el caso del Plantago, los alérgicos deben de tener en cuenta que las horas de mayor riesgo para ellos son: en Albacete de 10 de la mañana a las 16 horas, en Cuenca desde el mediodía hasta las 14 horas, en Talavera a partir de las 10 de la mañana y por la tarde, en Toledo y Ciudad Real a partir de las 12 del mediodía y en Guadalajara, los porcentajes de polen se mantienen más o menos regulares todo el día 5) Los alérgicos al polen de Platanus, en Albacete, Ciudad Real, Cuenca y Guadalajara deben de tener en cuenta que las horas de mayor riesgo están comprendidas entre las 12 - 14 horas y las 18 horas. En Talavera de la Reina y en Toledo los mayores porcentajes de polen se detectan durante la noche.