Aire: qué es, composición, funciones y contaminación

El aire es una mezcla de gases que constituyen la atmósfera terrestre, la cual se considera homogénea por su distribución uniforme y su comportamiento como si fuera una sola fase química. Aunque el aire es invisible y no siempre lo percibimos, es vital para la vida en la Tierra, pues proporciona los gases necesarios para el correcto funcionamiento de los organismos, ofrece protección a estos.

Sin tener la atmósfera una microbiota autóctona, el aire que la conforma proporciona un medio de difusión de microorganismos en los niveles colindantes a la troposfera. De esta manera, se permite la difusión de estos a otros elementos presentes en la hidrosfera y la litosfera, lo que provoca cambios en ambos sistemas.

En conjunto con la hidrosfera, la presencia de oxígeno en el aire permite su disolución en la superficie del agua, otorgando a numerosos organismos dependientes del oxígeno cantidades suficientes para subsistir y proliferar. Al mismo tiempo, el oxígeno puede reaccionar con el hierro de la superficie del agua formando óxidos de hierro que afectan a la calidad del agua.

Desde un punto de vista geológico, la presencia de CO² en la atmósfera afecta terriblemente a los carbonatos provocando una serie de reacciones químicas que producen la disolución de este tipo de rocas, posibilitando la existencia de paisajes kársticos. A su vez, el oxígeno puede reaccionar con los elementos superficiales de las rocas oxidando los minerales. Esto coloca al aire como uno de los elementos responsables de la meteorización de las rocas.

Por tanto, el aire desempeña un papel crucial de cara a diversos procesos biológicos y químicos. La proporción de determinados gases en según que partes de la atmósfera varía con la altitud entre rangos muy amplios. Razón por la cual se ha adjudicado una composición general para el aire. En el siguiente párrafo mostraremos qué componentes tiene el aire.

La composición del aire es relativamente constante en la troposfera, la capa más baja de la atmósfera. Esto es así, por la acción constante de los vientos y la transferencia de temperatura que condicionan un reparto constante de los gases e impiden su estratificación por densidades. Los principales gases que componen el aire son:

• Nitrógeno (N₂): representa aproximadamente el 78% del aire. Es fundamental para la producción de proteínas en los organismos vivos. El nitrógeno es un componente esencial para las plantas, pues corresponde un elemento fijador para realizar la fotosíntesis, permitiendo la síntesis de la clorofila.
• Oxígeno (O₂): constituye cerca del 21% del aire. Es esencial para la respiración celular y la combustión. Como se ha visto anteriormente no solo provoca reacciones químicas de degradación de las rocas o permite la respiración de los organismos.
• Argón (Ar): comprende el 0.93% del aire. Es un gas noble y no reacciona fácilmente con otros elementos. En la industria acerera, el argón proporciona un ambiente inerte donde se pueden controlar mejor las reacciones químicas y la producción de impurezas.
• Dióxido de carbono (CO₂): representa el 0.04% del aire. Aunque su concentración es baja, es crucial para la fotosíntesis y el efecto invernadero.
• Otros gases: incluyen neón, helio, metano y kriptón, presentes en trazas.

Además de estos gases, el aire contiene vapor de agua, cuya cantidad varía dependiendo de la humedad y la temperatura. Como es lógico, la producción artificial de gases a consecuencia de la actividad humana tiene su importancia en la composición atmosférica. Sobre todo, a nivel local donde la producción constante y con velocidad superior a la renovación natural del aire puede hacer que la contaminación atmosférica se acumule.

Determinar qué componentes tiene el aire dependerá de la producción natural y artificial de estos, por lo que su proporción puede variar si nos limitamos a una determinada región. En cualquier caso, todos estos son los gases que componen el aire y determinan su calidad y funciones, las cuales van más allá de los ejemplos expuestos. A continuación, se hablará más en detalle de estas aplicaciones.

Como se ha dejado caer en apartados anteriores, el aire tiene múltiples funciones esenciales para la vida y el medio ambiente:

• Respiración: el oxígeno del aire es utilizado por los organismos vivos para la respiración celular, un proceso vital para la producción de energía.
• Fotosíntesis: las plantas utilizan el dióxido de carbono del aire para producir oxígeno y glucosa, un proceso clave para la vida en la Tierra.
• Protección: la atmósfera protege al planeta de los rayos ultravioleta del sol y regula la temperatura mediante el efecto invernadero.
• Ciclo del agua: el vapor de agua presente en el aire es fundamental para el ciclo del agua, que incluye la evaporación, condensación y precipitación.
• Transporte de microorganismos, semillas y polen: el viento, una manifestación del aire en movimiento, ayuda en la dispersión de semillas y polen, facilitando la reproducción de muchas especies vegetales.
• Industria: el aire es beneficioso para la fabricación de diversos materiales al hacerlo circular por diferentes partes de la maquinaria. Por ejemplo, en la producción del acero la inyección de aire proporciona oxígeno para la combustión del coque, favorece la creación de monóxido de carbono que reduce el hierro, y mantiene la temperatura dentro del horno.

Estas funciones demuestran la importancia de entender qué componentes tiene el aire y cómo estos influyen en su capacidad para sustentar la vida y los procesos ambientales.

La contaminación del aire se produce cuando se introducen sustancias nocivas en la atmósfera, alterando su composición natural. Los contaminantes pueden ser de origen natural, como el polvo y las erupciones volcánicas, o antropogénicos, como las emisiones industriales y vehiculares.

Peligros de la contaminación del aire

La contaminación del aire tiene serias consecuencias para la salud humana y el medio ambiente. Algunos de los principales peligros de variar la proporción de los gases que componen el aire incluyen:

• Problemas respiratorios: la exposición a contaminantes como el ozono, el dióxido de nitrógeno y las partículas finas puede causar asma, bronquitis y otras enfermedades respiratorias.
• Enfermedades cardiovasculares: la contaminación del aire está vinculada con un mayor riesgo de infartos y enfermedades del corazón.
• Daño al ecosistema: los contaminantes pueden afectar la flora y fauna, dañando los bosques, lagos y ríos. El dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno contribuyen a la lluvia ácida, que daña la vegetación y acidifica los cuerpos de agua.
• Cambio climático: los gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono y el metano, contribuyen al calentamiento global, alterando los patrones climáticos y afectando a los ecosistemas.

Es crucial controlar la contaminación del aire para proteger la salud pública y el medio ambiente. Conocer qué componentes tiene el aire y cómo interactúan es esencial para desarrollar estrategias de mitigación y adaptación efectivas.

Ahora que ya sabes qué es el aire, te recomendamos leer este otro artículo sobre la Capa de ozono: qué es, importancia y cómo cuidarla.

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