Tormentas de Sahara en Cuba

Nubes de Polvo del Sahara: Su impacto en el tiempo, Clima y Salud, su
presencia en Cuba
Eugenio Mojena López, Braulio Jiménez-Vélez1, Antonia Ortega Gonzáles, Ernesto F.
Casielles Vega, Julia Leyva Santos, Miriam C. Bermúdez
Instituto de Meteorología, Ciudad Habana, Cuba
Centro de Estudios Ambientales y Toxicológicos Puerto Rico
1
emoje@yahoo.com
eugenio.mojena@insmet.cu
Resumen
Las Tormentas de Polvo del Sahara incorporan a la atmósfera millones de toneladas de polvo
que se desplazan sobre el Atlántico, con una marcada marcha espacio temporal, ocurriendo
generalmente el mayor transporte sobre el Mar Caribe durante el Verano, conjuntamente con
estas nubes de polvo constituidas por material particulado de diferentes compuestos minerales,
estas tormentas incorporan a la atmósfera enormes cantidades de biopartículas, jugando las
mismas un papel fundamental en su transporte, por lo que estos eventos contribuyen a la
dispersión a grandes distancias de microorganismos, expandiendo la dispersión biogeográfica
de patógenos, estableciendo un puente entre continentes, donde la microbiota contenida dentro
de él puede impactar a ecosistemas situados a miles de kilómetros a sotavento de las regiones
fuentes, afectando la salud de los mismos y entonces la dispersión biogeográfica de patógenos
cobra una nueva dimensión. Este polvo es una gran mezcla de componentes biológicos y polvo
mineral, donde se puede destacar, hongos, virus, bacterias, estafilococos, componentes
fecales, ácaros, detritos de todo tipo, polen, elementos y compuestos minerales incluyendo
metales pesados como el mercurio, contaminantes orgánicos persistentes como insecticida,
pesticidas y herbecidas. Dentro de las partículas minerales componentes de este polvo ocupan
un lugar importante las PM10, PM2.5 y superfinas por su impacto principalmente en las
enfermedades respiratorias y cardiovasculares. Este trabajo caracteriza la presencia de las
nubes de polvo del Sahara en Cuba y en cada una de las provincias y el municipio especial de
la Juventud en el periodo 1998- 2009 y forma parte de un proyecto mucho mas amplio
destinado al estudio de las Nubes de polvo del Sahara y sus impactos, que se desarrolla en el
Instituto de Meteorología. Se fundamenta en la información de diferentes satélites y sensores y
esta soportado en las técnicas de la estadística Multivariada.
Introducción:
Las Tormentas de Polvo del Sahara incorporan a la atmósfera millones de toneladas de polvo,
que se desplazan sobre el Atlántico de forma diferente dependiendo de la época del año. Estas
nubes de polvo se desplazan miles de kilómetros (Dunion y Velden, 2004; Sebastian et al. 2006)
dando lugar a eventos transcontinentales y transoceánicos, que enlazan puntos muy distantes
del planeta (Washington 2003). Conjuntamente con estas nubes de polvo, constituidas por
material particulado de diferentes compuestos minerales (Krueger et al. 2004). Estas tormentas
incorporan a la atmósfera enormes cantidades de biopartículas y otros compuestos (Garrison et
al. 2006), jugando las mismas un papel fundamental en su transporte, por lo que estos eventos
contribuyen a la dispersión a grandes distancias de microorganismos expandiendo la dispersión
biogeográfica de patógenos. La distribución vertical de partículas (Alpert et al. 2004) en los
eventos de tormenta pueden influenciar también la distribución y transporte de patógenos a
1
través del continente Africano y la región del Caribe. Estableciéndose un puente entre
continentes donde la microbiota contenida dentro de él puede impactar a ecosistemas situados
a miles de kilómetros a sotavento de las regiones fuentes afectando la salud de los mismos y
entonces la dispersión biogeográfica de patógenos cobra una nueva dimensión. Estos grandes
eventos de Polvo impactan el Clima, el Tiempo, el Medioambiente y la salud del hombre (WHO
2006), animales, plantas y ecosistemas completos marítimos y terrestres.
Es posible que los microorganismos transportados en el polvo africano puedan ser vinculados a
algunos brotes epidémicos en el Caribe. Este polvo transporta un gran numero de
microorganismos patógenos que pueden afectar la agricultura y la ganadería, las epifitas por
hongos pueden afectar la caña de azúcar y el plátano a escala comercial, apareciendo en el
Caribe varios días después de la irrupción del polvo, lo que sugiere que las esporas podían
haber viajado en el polvo (USGS 2003). De igual forma han sido identificadas en las nubes de
Polvo del Sahara llegadas al caribe bacterias patógenas del arroz, frijoles, frutas y algunas
especies de árboles (USGS 2003), encontrándose también que estas nubes de polvo
transportan bacterias que pueden infestar aves, cerdos y ganado.
Es de interés señalar que de los microorganismos presentes en el polvo transportado, muchos
son patógenos lo suficientemente agresivos para producir epidemias y que el 30% de las
bacterias aisladas en el polvo son conocidos patógenos (Prospero 2002) .
Este polvo es una gran mezcla de componentes biológicos y polvo mineral, donde se puede
destacar, hongos, virus, bacterias (Suárez, et al. 2008) estafilococos, componentes fecales,
ácaros, detritos de todo tipos, polen, elementos y compuestos minerales incluyendo metales
pesados como el mercurio, contaminantes orgánicos persistentes como insecticida, pesticidas y
herbecidas (Garrison et. al 2006). Dentro de las partículas minerales componentes de este
polvo ocupan un lugar importante las PM10, PM2.5 y superfinas por su impacto principalmente
en las enfermedades respiratorias y cardiovasculares, ya que dado su diámetro se encuentran
en el rango de las partículas respirable. Debe tenerse en cuenta que en las nubes de polvo que
arriba a Barbado y Miami de un tercio a la mitad de la masa total de polvo presentan un
diámetro aerodinámico menor 2 - 2.5 micrones (Prospero 1999, Michele, 2008). Mediciones de
material particulado en una tormenta de Sahara en alta mar se determinaron concentraciones
de PM2.5 tan altas como de 120 ug/m3 (Jiménez et al. 2009).
Los efectos del polvo sobre el Tiempo y el Clima es de trascendental importancia en el destino
del planeta, en primera instancia afecta el clima al producir un forzamiento Radiativo que pude
ser directo e indirecto. El forzamiento radiativo directo se produce por medio de la dispersión y
la absorción de la radiación solar incidente que impide que gran parte de la radiación solar
llegue a la superficie de la tierra, el indirecto esta vincula a su efecto sobre la microfísica de las
nubes en que altera el ciclo de vida de las nubes y la producción de lluvia, en ambos caso el
forzamiento radiativo es negativo por la que contribuye al enfriamiento del planeta.
En cuanto al tiempo estas nubes de polvo imponen sus condiciones sobre las zonas bajo su
influencia, al condicionar los parámetros de la atmósfera, modulan el régimen de lluvia, las
tormentas eléctricas y la Ciclogénesis y la evolución de los ciclones tropicales, estos hechos
han sido planteados por diferentes autores, (Dunion y Velden, 2004; Mojena E. y Otros. 2011 y
Amato T. Evan et al. 2006).
Es de interés señalar que el auge de esta temática ha sido posible en primera instancia gracia
al desarrollo de satélites altamente especializados que han permitido en primer plano una visión
global y escala regional y local de la ocurrencia de las tormentas y del transporte de polvo, y
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un acercamiento a la amplia esfera de efectos trascendentales que este polvo del desierto tiene
para el medioambiente, tiempo, clima y la salud del hombre, animales y planta, incluyendo a
ecosistemas marítimos y terrestres vitales para el planeta, que pueden alcanzar la categoría de
desastres.
Para un país como Cuba situado en el Mar Caribe, a sotavento del Sahara principal, región
fuente de polvo del planeta, afectado frecuentemente por los Ciclones Tropicales, donde las
lluvias de verano vinculadas estrechamente a las Tormentas Eléctricas, determinan en gran
medida los recursos hídricos vitales del país y donde durante la primavera y el verano son
frecuentes las afectaciones por las nubes de polvo del Sahara que depositan enormes
cantidades de polvo con su heterogénea carga de partículas minerales, compuestos biológicos,
muchos de ellos patógenos de hombres animales y planta y algunos lo suficientemente
agresivos para producir epidemias, epizootias y epifitas. Es por esto que se hace absolutamente
necesario el desarrollo de investigaciones encaminadas a esclarecer las afectaciones por las
nubes de Polvo del Sahara al territorio nacional en diferentes escalas espacio temporal,
caracterizando su comportamiento, medir su concentración, composición química y clasificar los
componentes biológicos.
El presente trabajo tiene como objetivo central, la caracterización de la presencia de las nubes
de polvo del Sahara sobre el territorio nacional en el periodo 98- 2009, en diferentes escalas
espacio temporal (país y provincias, días, meses y años), atendiendo a elementos tales como
presencia o no del polvo, % de días con polvo, cantidad de días polvo, días consecutivos de
presencia de polvo y valor del índice de aerosol (AI).
Materiales y Métodos
El presente trabajo tiene como premisa trabajar en diferentes escalas espaciotemporales, en la
escala temporal se contemplaran días, semanas, meses y años; en la espacial el Territorio
nacional (el todo) y la escala provincial (las partes) de conformidad con la división política
administrativa vigentes al momento en que se comenzó la elaboración de las bases de datos
del proyecto.
Se tomaran como herramientas básicas para el desarrollo del resultado las imágenes de
diferentes tipos de satélites, sensores y canales espectrales. Los satélites bases para el
desarrollo del trabajo son: Earth Probe, AURA, GOES y METEOSAT. Las imágenes se
emplearan con diferentes niveles de prioridad según el área de estudio y el fenómeno
específico, sin embargo el trabajo estará soportado fundamentalmente en las imágenes TOMS
Earth Probe, OMI AURA y GOES - METEOSAT Split Windows. El procesamiento de las
imágenes es manual y se realiza colocando un mapa de Cuba con la división política
administrativa sobre la imagen de análisis, para determinar la presencia o no del polvo sobre el
área de estudio. La presencia o no del polvo puede ratificarse por medio del valor del índice de
aerosol, determinado con el Software TaiSat. El % de días con polvo se calcula sobre la base
de las imágenes TOMS y OMI, se determina en las imágenes día a día si el país o una
provincia especifica esta afectada por polvo, determinándose el % de días con polvo
correspondiente a cada mes de la temporada, este proceso es apoyado también por los datos
de visibilidad recibidos de la Red Nacional de Estaciones Sinópticas de Superficie. Todo el
procesamiento de los datos se realiza a través de las técnicas de la estadística multivariada.
Temporada de polvo
Definición: Arribo de polvo al territorio nacional que se produce entre marzo y octubre, vinculado
directamente al transporte de las nubes de polvo del Sahara y que no implica necesariamente el
3
establecimiento de la SAL tal como está definida. Este transporte esta vinculado generalmente
a los vientos alisios, pero puede producirse por las Ondas del Este y otros fenómenos
Meteorológicos (Mojena E. y otros. 2012).
El polvo en menor grado presente en nuestro territorio en Noviembre y en los meses de invierno
es considerado procedente de otras fuentes principalmente del oeste y se estudia de forma
independiente.
Actividad Mensual (AM)
Se define directamente como la cantidad de días polvo correspondiente al mes, expresada en
porciento (4). Presenta cinco categorías, muy débil (0 – 19), débil (20 – 39), moderada (40 –
59), fuerte (60 – 89) e intensa (90 – 100) .
Intensidad de la Temporada de Polvo (ITP)
Definición: Promedio de los porcientos de días polvo correspondiente a los meses de la
temporada de polvo. Este indicador puede ser nacional y provincial (Mojena E. y otros. 2012).
Presenta cuatro categorías, débil (0 – 14), moderada (15 – 29), fuerte (30- 54) y muy fuerte (55
– 100). Esta definición nos permite hacer una valoración rápida y precisa del comportamiento
anual del polvo tanto sobre el territorio nacional como para cada provincia individualmente y su
comparación.
Índice de Afectación (IA).
Definición: Se define como la razón del ITP provincial (ITPp) y el ITP nacional (ITPt), y lo
interpretamos como la porción del efecto total del polvo para el territorio nacional
correspondiente a la provincia (Mojena E. y otros. 2012).
Resultados
Comportamiento general del polvo en Cuba en el periodo 1998- 2009.
Cuando se analiza la curva de % de días con polvo para el periodo se puede observar que los
(años 98 y 99 se mantienen próximos al 70% produciéndose un porciento de llegadas muy alto
en el año 2000 de 97% de días con polvo y una caída muy brusca de 54% de días con polvo en
el año 2001, a partir de aquí se intensifica bruscamente el transporte de polvo manteniéndose
esta condición durante el periodo 2002-2004 con 100% de días con polvo durante varios
meses, a continuación se produce un descenso continuo de la llegada del polvo llegando al
valor mínimo en el 2006 con un 32 % de días con polvo, comenzando un discreto ascenso de
llegada del polvo que se mantiene hasta el 2009 con un 81% de días con polvo. Cuando se
observa la Fig. 1, se puede apreciar un comportamiento cíclico en cuanto la llegada del polvo,
que aunque el periodo de estudio es relativamente corto y no permite una caracterización
rigurosa, con respecto a esta características del transporte de polvo parece estar representado
por ciclos de aproximadamente 5 años, lo que pudiera establecer un comportamiento cíclico
tanto en la ocurrencia de las tormentas como en su transporte. Este hecho que aparece
reflejado en la gráfica de % de días con polvo anual es de gran trascendencia por la repercusión
que puede tener en el comportamiento de determinados patrones del Tiempo y el Clima en la
región y en el transporte de patógenos y otros compuestos perjudiciales a salud como los
contaminantes orgánicos persistentes y los metales pesados (Jiménez et al. 2009; Gioda et al,
4
2007). Estudios llevados a cabo en Puerto Rico señalan concentraciones altas de Fe asociados
a eventos del Sahara ( Gioda et al. 2007).
El comportamiento cíclico antes mencionado se hace más evidente cuando se analiza la curva
correspondiente a los años 2001- 2009 Fig.1, en que se observa claramente la cresta de la ola
con los valores máximos correspondiente a los años 2002, 2003, 2004 y el valle con los valores
mínimos correspondientes a los años 2006, 2007 y 2008, iniciando el asenso nuevamente
después del 2008. Esta estructura ondulatoria, pudiera reflejarse en otras escalas temporales
tal como la diaria y la mensual, este hecho se puede inferir del análisis de las imágenes TOMS
y OMI.
Fig. 1- Porciento de días con polvo anual en Cuba. Comportamiento cíclico de la llegada del polvo en
un periodo de 10 años. El eje d Y representa el promedio anual (según explicado en los métodos) del
% DPOL de días con polvo.
AÑO AImax
1 1998 2,5
2 1999 2,5
3 2000 3,5
4 2001 2
5 2002 3,5
6 2003 3,5
7 2004 4
8 2005 2
9 2006 2,5
10 2007 2,5
11 2008 3
12 2009 3
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Fig. 1a- Índice anual de aerosol máximo en Cuba. Comportamiento cíclico de la llegada del polvo en un
periodo de 12 años. El eje d Y representa el índice máximo por año durante el periodo estudiado.
El Índice de Aerosol presenta su registro más alto en años correspondientes al período de
máxima llegada de polvo. 2002, 2003 y 2004 en que se reporta un AI de 4 en el año 2004, otro
valor notable 3.5 se reporta en 2000,2002 y 2003.
Para efectos de comparación hemos construido dos graficas donde incluimos los años y los
índices de aerosol máximo para cada año. Podemos notar que los gráficos hechos con
diferentes ajustes muestran un patrón similar al de los % de días con polvo.
Comportamiento del polvo en Cuba
Las primeras nubes de polvo procedentes del Sahara arriban a nuestro territorio principalmente
en el mes de marzo aunque pueden presentarse en abril (2005, 2008 y 2009). Los máximos de
porciento de días se registran principalmente en los meses de julio y junio, aunque se han
registrado máximos en mayo y agosto. Las ultimas nubes de la temporada se observan en el
territorio nacional generalmente en los meses de septiembre u octubre, excepto en el 2006 que
la llegada del polvo terminó en agosto.
El valor máximo del Índice de Aerosol reportado es de 4 en el mes de Julio. El análisis de los
gráficos de la Fig. (2a, b), curvas anuales de % de días con polvo mensuales, muestra al 2002
como un año de una presencia excepcionalmente alta. El % días con polvo por meses, se
observa en gran parte de la primavera y del verano con 100% de días con polvo. En los meses
correspondiente de Abril, Mayo, Junio y Julio, se afectó diariamente el territorio nacional por
nubes de polvo procedentes del Sahara. El índice de Aerosol mantiene valores muy altos
durante casi toda la temporada presentando el mayor registro, 4 en los meses de Julio y 3.5
en Abril, Junio y Agosto. Este es seguido del año 2004 con 100% de días con polvo durante los
meses de Mayo, Junio y Julio. Finalmente en el 2003 100% de días con polvo fueron en Junio y
Julio. Los años de niveles mas bajos del periodo corresponden al 2006 con un 32% de días con
polvo en los meses de Julio y Agosto y el 2005 con un 35% de días con en el mes de Julio,
observándose partir del 2006 una tendencia al aumento de los niveles de polvo.
Fig2a.Muestra la distribución de % de días
con polvo para el año 2002.
Fig.2b Muestra la distribución de % de días con
polvo para el año 2006.
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Comportamiento general del polvo en las provincias y el municipio especial de La Isla de la Juventud.
a. Guantánamo: las primeras nubes arriban como promedio en los meses de marzo o abril, se registra el
máximo de días polvo en Julio y las últimas nubes se observan principalmente en el mes de Octubre.
b. Santiago de Cuba y Granma:: Las primeras afectaciones comienzan en marzo o abril pero los
primeros arribos pueden comenzar tardíamente en Junio o Julio, en que se alcanza también el máximo
absoluto de días con polvo, ocurriendo las últimas afectaciones en los meses de agosto o septiembre.
c. Holguín: Se observan las primeras nubes principalmente en marzo, seguido del mes de abril,
registrándose el máximo absoluto principalmente en julio aunque pudieran presentarse ocasionalmente
en junio o agosto, los últimos arribos se presentan principalmente en septiembre aunque pueden
presentarse temporadas más cortas, en que las últimas nubes se observan en Agosto.
d. Las Tunas: Las primeras nubes de polvo se observan en los meses de marzo y abril, aunque
ocasionalmente pudieran llegar en mayo, el máximo absoluto de días polvo se presenta principalmente
en julio, pudiendo en ocasiones registrarse en Junio, las ultimas nubes de la temporada pueden
observarse tempranamente en el meses de agosto, aunque su arribo puede extenderse hasta los
meses de septiembre y octubre.
e. Camagüey: Las nubes de polvo comienzan arribar principalmente en marzo y abril, aunque pueden
presentarse en Mayo, los máximos de días polvo se presentan generalmente en junio y julio y en
ocasiones pueden registrarse en mayo, las últimas nubes de la temporada llegan principalmente en
septiembre y agosto, no obstante se han observado terminando tempranamente en el mes de julio.
f. Ciego de Ávila: Las primeras nubes afectan la provincia principalmente en abril o marzo, aunque se
han observado tardíamente en el mes de junio, los máximos de días con polvo se registran
generalmente en julio y junio aunque en algunas ocasiones se han registrado en mayo, las ultimas
nubes llegan generalmente en septiembre o agosto, aunque pueden también arribar en ocasiones en
Julio.
g. Sancti Spiritus: Se observan las primeras nubes principalmente en marzo o abril, los máximos de
polvo se registran principalmente en Julio o junio, aunque se han observado en fechas tan tempranas
como abril, las últimas afectaciones se producen generalmente en septiembre y octubre aunque se han
observado en agosto y Julio.
h. Villa Clara: Las primeras nubes de la temporada arriban generalmente en marzo o Abril, los máximos
de tienden a presentarse entre los meses de abril a julio, pero son más frecuentes en Julio y junio, las
ultimas nubes de la temporada arriban generalmente en septiembre o octubre, aunque pueden
interrumpirse arribos en agosto.
i. Cienfuegos: Las primeras afectaciones se presentan generalmente desde marzo hasta junio, pero se
han observados arribos tardíos en julio, los máximos de días con polvo se observan principalmente en
los meses de julio y junio, pero se han registrado en mayo y agosto, las ultimas afectaciones se
producen generalmente en septiembre y agosto aunque se han reportado en el mes de julio.
j. Matanzas: Se observan las primeras nubes generalmente en abril o mayo aunque pueden aparecer al
comienzo de la primavera, los máximos de días con polvo se registran generalmente en julio o junio,
aunque hay registros en mayo, las ultimas nubes arriban regularmente en los meses de septiembre u
octubre, aunque se han observado en julio y agosto.
k. Artemisa-Mayabeque: Las primeras nubes de la temporada se observan principalmente en los meses
de abril y marzo, los máximos de días con polvo aparecen principalmente en julio o junio aunque hay
reportes en mayo, los arribos de polvo terminan regularmente en septiembre o agosto, pero pueden
extenderse hasta octubre.
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l. La Habana: Las primeras afectaciones se producen en los meses de abril o marzo, aunque existen
reportes en mayo y junio, los máximos de días con polvo se registran generalmente en junio y julio,
aunque pueden observarse en mayo, las ultimas nubes de la temporada se observan generalmente en
septiembre, agosto y julio, aunque pueden extenderse hasta octubre.
m. La Isla de la Juventud: Las primeras nubes arriban a la isla principalmente en abril y marzo aunque
pueden aparecer en mayo, los máximos de polvo se registran principalmente en el mes de julio, aunque
aparecen en agosto, junio e incluso en mayo, las ultimas nubes se observan generalmente en los meses
de septiembre y agosto, aunque en ocasiones arriban en junio o julio.
n. Pinar del Río: Las primeras nubes de la temporada arriban al extremo occidental de Cuba
principalmente en los meses de de abril y marzo aunque pueden observarse tardíamente en julio, los
máximos de días con polvo se registran principalmente en los meses de julio y junio, aunque se han
observado también en mayo, las ultimas nubes de la temporada se observan en esta zona
principalmente en septiembre y agosto aunque pueden presentarse por última vez en julio.
Indicadores vinculados a la afectación de las nubes de polvo
Para poder comprender el comportamiento y sistematizar las aplicaciones de los eventos de polvo a
diferentes esferas económicas, sociales, científicas, y poder valorar la interrelación existente entre el
país (El todo) y las provincias (las partes) y entre las provincias, definimos un conjunto de indicadores.
Estos indicadores nos permiten de forma muy sintética y homogénea valorar la presencia y efectos
potenciales al vincularlos con las características del comportamiento diario, mensual y estacional
(acumulativo) del transporte de polvo. Estos indicadores facilitan la comparación sobre procesos como
las tormentas eléctricas, sequías, ecosistemas como los arrecifes coralinos, espejos de aguas internos o
en la esfera de la salud como pude ser el Asma Bronquial y las Infecciones respiratorias agudas (IRAs)
en el hombre o la Diarrea del ganado. Las nubes de polvo pueden arribar como grandes eventos que
abarcan miles de Kilómetros cuadrados y afectar todo el territorio nacional (Fig. 3).
Fig.3. Imagen ir GOES-Meteosat 16 Jul. 2009 0600z muestra una
extensa nube de polvo sobre la región Oriental de Cuba
Análisis de la Intensidad de las temporadas de polvo 98 – 2009.
El análisis de la intensidad potencial de la temporada nos convoca a una manera diferente de pensar, no
vemos aquí un mes o una semana de mucho polvo con su efecto directo sobre un proceso especifico
como puede ser el Asma bronquial, sino como el efecto total de una temporada de polvo con sus
consecuencias sobre sistemas como los arrecifes coralinos, los acuíferos terrestres, la floración de algas
tóxicas marinas, bosques y el hombre y los animales. El análisis de las temporadas sobre estos
principios revela el comportamiento estacional de las nubes de polvo del Sahara en el territorio nacional
como un todo (Fig. 4) desde el año 1998 al 2009 y en sus componentes integrales de las provincias
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(Fig.5). Estos mapas de polvo son productos del análisis obtenidos a partir de las imágenes EP-TOMS y
OMI Aura.
La Fig.4, muestra los mapas de ITPt que caracterizan el periodo de estudio. El año 1998 (Fig.4a)
muestra niveles elevados de la intensidad que alcanza hasta el 50%, disminuyendo en el 99 (Fig.4b) a
un acumulado de un 45%, continuando el descenso durante el año 2000 (Fig.4c) hasta 40%, para
producirse una brusca caída en el 2001 (Fig.4d) que llega hasta un 20%. Los años 2002, 2003 y 2004
(Fig.4e-g) establecen record de Intensidad potencial. Los que encabezados por el 2002 que presenta los
valores más altos, registrando niveles de más del 55%. Ejemplos de las tormentas mas intensas del
2002 la podemos observar en junio con índice de aerosol de 3.5 sobre el oriente de Cuba (Fig. 3a) y en
julio (índice de 2.5) sobre la región occidental, vistas a través del satélite de Earth Probe TOMs (Fig. 3b).
Figura 3A y 3B ilustrando meses de gran intensidad de tormentas de polvo durante el año 2002 en la
región oriental y occidental respectivamente.
Una de las tormentas mas severas del 2004 ocurre en el mes de junio del 2004. Los años después del
2004 representan una brusca caída de la intensidad potencial hasta un 20% en 2005 (Fig. 4h) que
marca un declive y el mínimo de la presencia del polvo en la región en los años estudiados. Este año
(2005) puede tener una marcada influencia en la intensa actividad ciclónica durante esta temporada (12
tormentas y 15 huracanes) comparada con una reducción en 2006 (4 tormentas y 5 huracanes) cuando
comienza a incrementar nuevamente el número de tormentas de polvo (Lau y Kim 2007). Los resultados
presentados aquí están resumidos anteriormente en la figura 1. Durante el año 2006 el ITPt asciende
con respecto al año precedente sin embargo conjuntamente con los años 2007, 2008 y 2009 se
mantienen en una cuenca de afectación por polvo que no rebasa un ITPt de un 30%.
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a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
10
i)
j)
k)
l)
Fig. 4 Muestra la Intensidad potencial total por años.
Comportamiento de ITPp provincial.
El análisis comparativo de las provincias para el periodo de estudio muestra diferentes niveles del ITPp a
lo largo del territorio nacional para cada año y los cambios dentro de los años de estudio para cada
provincia Fig.5. Este tipo de análisis nos ayuda a esclarecer aun mas el efecto de las tormentas de Polvo
del Sahara en el territorio nacional demostrando que el año 2002 fue el año de mayor actividad seguido
por el año 2004. Estos dos años son caracterizados como los de mayor impacto de actividad del polvo
de Sahara.
Los años correspondientes a las década del 90 muestran niveles relativamente bajos de ITPp
caracterizados por los colores claro, que tienen como uno de los límite superiores el verde. El año 2000
muestra niveles superiores de del ITPp, alcanzando su valor más alto (carmelita) en Guantánamo, el
2001 muestra los niveles más bajos de Intensidad sobre todo el territorio y es muy similar a la
distribución del polvo en el año 2005. En contraste el 2002 muestra los colores más oscuros en
correspondencia con los valores máximos de la intensidad, siendo este el año de mayor ITPp del
periodo de estudio. A este año se le acercan los porciento de polvo que ocurrieron en el año 2004
aunque con un nivel más moderado. Los años 2003 y 2004 muestran niveles de intensidad débiles a
moderados alcanzando en el 2003 los valores más altos en Guantánamo y Pinar del Río, en el 2004 el
nivel más alto de la temporada lo tiene la provincia de Guantánamo. El 2005 es considerado un año con
actividad mensual moderada en algunos meses, presenta un ITPp bajo correspondientes a los colores
blanco y azul que recuerdan al 2001, aunque no llega a niveles tan bajos como este y se aleja
ostensiblemente de los años precedentes, por lo que puede ser considerado como el inicio de un
periodo de merma de la intensidad potencial. Los años 2006-09 se encuentran en una cuenca o periodo
de depresión del IPTp lo que se manifiesta en los tonos claro en los mapas anuales. Durante estos años
el valor máximo de ITPp se mantiene en Villa Clara, compartido con Sancti Spiritus en el 2008.
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a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
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i)
j)
k)
l)
Fig. 5 Muestra la Intensidad potencial por años.
Índice de afectación
El Índice de Afectación (IA), nos permite una valoración cuantitativa de la relación existente entre el país
y la provincia, entre el todo y las partes y establece un método para hacer la comparación entre los
niveles de afectación de las diferentes provincias.
El análisis de la matriz de índice de Afectación Tabla 1, para el periodo de estudio nos revela que el
valor más alto del mismo corresponde a la provincia de Guantánamo en el año 2002 con 0,83 y el más
bajo le corresponde a Granma en el 2006 con 0,10. Sin embargo el promedio más alto del periodo
corresponde a Villa Clara con 0,52 seguido de Guantánamo con 0,50. Aun que la provincia de
Guantánamo recibió eventos de gran impacto con índices de afectación altos por unos años la provincia
de Villa Clara obtuvo índices de afectación aunque mas bajos pero persistieron durante los años. Esto
puede ser debido a su ubicación en una latitud mas al norte. Este indicador nos permite ubicar cada una
de las provincias en correspondencia con el efecto acumulativo total del polvo y compararlas entre sí
para valorar donde puede haber una mayor incidencia de efectos relacionados a la exposición a material
particulado dentro del territorio nacional por temporada. Utilizando esta metodología podemos enfocar
estudios epidemiológicos dirigidos a análisis de consideración tanto de salud publica como de
ecotoxicología. Los estudios longitudinales de tormentas a través del territorio nacional también tienen
que contemplar el impacto de factores naturales a las contribuciones antropogénicas de cada provincia.
El análisis del índice de afectación nos ayuda a valorar el impacto global a dicha region.
13
Tabla 1. Muestra los índices de afectación.
Índice de afectación
Provincias
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Guantánamo
0,43 0,46 0,73 0,48 0,83 0,72 0,73 0,44 0,20 0,35 0,26
Santiago de Cuba 0,21 0,27 0,41 0,19 0,73 0,53 0,64 0,18 0,11 0,16 0,09
Granma
0,25 0,25 0,45 0,11 0,76 0,18 0,66 0,33 0,10 0,16 0,13
Holguín
0,26 0,29 0,43 0,13 0,67 0,19 0,65 0,28 0,25 0,29 0,19
Las Tunas
0,32 0,28 0,49 0,17 0,71 0,23 0,65 0,32 0,13 0,23 0,19
Camagüey
0,31 0,26 0,49 0,17 0,73 0,22 0,60 0,32 0,21 0,17 0,26
Ciego de Ávila
0,26 0,21 0,42 0,13 0,64 0,19 0,59 0,30 0,22 0,19 0,38
Sancti Spiritus
0,44 0,33 0,54 0,12 0,72 0,47 0,64 0,43 0,22 0,25 0,49
Villa Clara
0,57 0,42 0,58 0,51 0,76 0,36 0,68 0,35 0,66 0,47 0,54
Cienfuegos
0,17 0,07 0,18 0,11 0,61 0,36 0,50 0,11 0,13 0,16 0,19
Matanzas
0,28 0,12 0,31 0,20 0,67 0,34 0,61 0,22 0,24 0,27 0,27
Pinar del Río
0,32 0,19 0,42 0,19 0,73 0,57 0,62 0,18 0,07 0,11 0,15
Art y May.
0,31 0,19 0,35 0,19 0,70 0,39 0,49 0,10 0,17 0,28 0,21
La Habana
0,17 0,09 0,19 0,13 0,59 0,44 0,56 0,15 0,11 0,25 0,19
Isla de la Juventud 0,27 0,15 0,39 0,19 0,67 0,50 0,62 0,28 0,12 0,14 0,25
2009
0,34
0,17
0,23
0,29
0,21
0,18
0,26
0,29
0,39
0,15
0,23
0,29
0,12
0,17
0,25
Prom.
0,50
0,31
0,30
0,33
0,33
0,33
0,32
0,41
0,52
0,23
0,31
0,32
0,29
0,25
0,32
Conclusiones
1- Las nubes de polvo procedentes del Sahara, solamente afectan al territorio nacional de marzo a
octubre. Este criterio fundamentó la definición de "Temporada de polvo en Cuba"
2- El análisis de la curva de distribución de % máximos de días con polvo para el período de
estudio1998-2009, muestra un comportamiento cíclico, representado aproximadamente por ciclos de 5
años. Este criterio puede ser de gran interés tanto para el estudio de la ocurrencia de las tormentas de
polvo como para el transporte de las nubes, su arribo e impacto en el Caribe.
3- Los máximos de días con polvo para el territorio nacional, se registran principalmente en verano en
los meses de junio o julio.
4- El análisis comparativo de los mapas de ITPt muestra una marcada variabilidad anual en el
comportamiento de este indicador, lo que establece también, que los efectos totales de cada una de las
temporadas es diferentes.
5- El análisis comparativo de los mapas de ITPp para una temporada específica, muestra una gran
variabilidad del comportamiento de este indicador entre las provincias, mientras que la comparación de
los mapas para el período de estudio muestra también una marcada variabilidad para cada una de las
provincias, lo que implica que la Intensidad total de una temporada de polvo se manifiesta de forma
diferenciada, lo cual es también variable en el tiempo, esto se debe en gran medida a las
particularidades del transporte de polvo.
6- El Índice de Afectación establece la relación del comportamiento estacional entre las provincias y la
nación y permite la comparación cuantitativa entre las diferentes provincias, lo que lo convierte en una
herramienta básica de trabajo. Surge de nuestro análisis que las provincias de Guantánamo y Villa Clara
son las mas impactadas por las tormentas.
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