Biocenosis: Aire

- Bioevaluación: El aire pasa la vigilancia de la atmósfera del modo de fijación de los excedentes individuales al modo de alerta temprana, la determinación de la fuente probable, la previsión del transporte, la evaluación de los efectos y la verificación de los resultados de las medidas adoptadas. El sistema complementa, pero no sustituye, los controles ambientales, sanitarios e hidrometeorológicos estatales.

El núcleo científico exacto del proyecto de vigilancia del aerobioma, los bioaerosoles y la matriz física-química del aire. El término Biocenso se mantiene como un nombre de proyecto sólido y en el documento se hace una distinción clara entre la detección del marcador biológico, la viabilidad, la actividad, la infecundidad y el riesgo real.

Seis cuestiones de gestión

1. ¿Qué está pasando con el aire ahora?
2. ¿Es un cambio natural, estacional o peligroso?
3. ¿Dónde está la fuente probable?
4. ¿A dónde y a qué velocidad se desplaza la exposición?
5. ¿Quién y qué ecosistemas están en peligro?
6. ¿ Qué acción es necesaria y ha producido resultados mensurables?

Estructura del documento

1. Significado del proyecto
2. Marco científico y definición de trabajo
3. Misión, objetivo y objetivos
4. Principios del sistema
5. Objeto y límites de la vigilancia
6. Contorno de observación
7. Indicadores y puntos de referencia
8. Red de medición
9. Arquitectura de datos EQUILIBRIUM
10. Atlas de amenazas
11. Algoritmo de reacción
12. ECO-PPA como marco de ejecución
13. Distribución de funciones
14. Piloto durante 12 meses
15. KPI y prueba
16. Riesgos y limitaciones
17. Escala
18. Decisión final y fuentes

1. Significado del proyecto

La vigilancia del aire tradicional se organiza con más frecuencia en determinados sectores: la meteorología, los contaminantes químicos, la vigilancia sanitaria, las observaciones biológicas y los datos de las instalaciones, pero no siempre están vinculados a una sola relación causal. El proyecto crea una cadena de gestión transversal:

• Observar a la vez los factores físicos, químicos y biológicos;
• Dividir el fondo estacional, la anomalía local y la transmisión remota;
• Conectar la medición con la fuente probable y el receptor sensible;
• Predecir la evolución de la situación y el momento en que se alcanzarán los objetivos vulnerables;
• Tramitación de las medidas como proyectos auditados ECO-PPA;
• Verificar los efectos de la intervención antes, después y en el territorio de control.

2. Marco científico y definición de trabajo

2.1. Por qué el término requiere aclaración

En ecología, en sentido estricto, una biocenosis es el conjunto de poblaciones que interactúan y habitan un biotopo determinado. Para una parte considerable de los organismos, la atmósfera es un medio temporal de transporte. Por ello, no se puede afirmar que toda la atmósfera constituya una única biocenosis autosostenida demostrada. Los términos científicos más precisos son aerobiota, aerobioma, microbioma atmosférico y bioaerosol.

2.2. Definición de trabajo

«Biocenosis: Aire» es el nombre de un proyecto de sistema dinámico natural y tecnológico que comprende la aerobiota y las partículas biológicas del medio aéreo, la matriz fisicoquímica de la atmósfera, las fuentes, los procesos de transporte y transformación, los elementos afectados y los mecanismos digitales y organizativos de prevención y gestión de riesgos.

Un conjunto dinámico de microorganismos en el espacio aéreo asignado, que varía según la estación, la hora diaria, las condiciones meteorológicas, el tipo de superficie y el origen de la masa aérea. Los estudios muestran las dietas que se reproducen y los cambios estacionales en la composición del microbioma atmosférico, así como el transporte de microorganismos a larga distancia [8–12].

3. Misión, objetivo y objetivos

Objetivo estratégico: Asegurar la vigilancia, la predicción y la recuperación controlada de la calidad del aire y los sistemas naturales conexos sobre la base de pruebas.

• Crear un cuadro multidimensional del estado del aire;
• Detectar anomalías químicas, físicas y biológicas;
• Establecer posibles fuentes y rutas de transporte;
• Predecir la evolución de la situación en los horizontes 6, 24 y 72 horas;
• Evaluar los efectos en la población, las plantas, los animales y los microorganismos;
• Crear escenarios específicos de prevención y respuesta;
• - La creación de pasaportes para el medio ambiente de los territorios;
• Crear una base de pruebas de ECO-PPA y verificar los resultados de cada intervención;
• A escalar las soluciones de un objeto a una región y un espacio transfronterizo.

4. Principios del sistema

• Corrección científica: métodos replicables, control de calidad, control de campo y control de laboratorio.
• Prevención de daños: la señal temprana es más valiosa que el retraso en el registro de daños.
• Múltiples niveles: los sensores continuos se complementan con instrumentos de referencia, laboratorios y datos a distancia.
• Separación de estados: La observación, la hipótesis analítica y la conclusión confirmada se marcan por separado.
• Incertidumbre: Se publica un nivel de confianza cerca del pronóstico y el índice.
• La persona en el contorno: las decisiones vinculantes son adoptadas por la persona u órgano autorizado.
• Compatibilidad: El sistema se integra en los marcos gubernamentales y científicos existentes.
• Prueba: Cada actividad guarda relación con el nivel de referencia, el objetivo y la verificación del resultado.
• Abierto y protección: se abren datos ambientales indescriptibles y se protege la información sensible.
• La falta de esperanza de vida: el objetivo es la gestión de las fuentes peligrosas y la exposición, no la esterilización del aire exterior.

5. Objeto y límites de la vigilancia

El objeto principal es la capa terrestre de la atmósfera y sus componentes físicos, químicos y biológicos circulantes relacionados con el territorio, las fuentes y los receptores de exposición. Cada programa fija el límite geográfico, el rango de altitud, la estación, el período de observación y la clase de receptores.

Niveles espaciales

1. Punto: escuela, hospital, patio, lugar de trabajo o empresa.
2. Microzona: barrio, zona industrial, parque o instalación agrícola.
3. Territorio municipal: ciudad o distrito.
4. Piscina aérea: zona con corrientes generales de aire.
5. Red regional: puntos municipales, industriales y de fondo.
6. Nivel interregional y transfronterizo: transporte a larga distancia de humo, polvo, alérgenos y contaminantes.

Límites funcionales

El aire exterior, el aire de los locales y la zona respiratoria humana no se mezclan en una sola masa sin marcarla. El entorno interno se reconoce como un módulo coherente, ya que las fuentes, las normas y los métodos de gestión son diferentes. El sistema no sustituye al diagnóstico clínico, la investigación epidemiológica y las facultades oficiales de las autoridades.

6. Contorno de observación

7. Indicadores y puntos de referencia

7.1. Marco básico de indicadores

7.2. Orientación de la OMS 2021

Las recomendaciones de la OMS constituyen una orientación médica y preventiva y no sustituyen a las normas nacionales. En la evaluación oficial de la Federación de Rusia se aplican los requisitos sanitarios vigentes; antes de presentar un documento, debe verificarse la redacción actual de San Pin 1.2.3685-21 [1, 6].

Nota: Los niveles de dietas de la OMS se presentan como un porcentaje de 99 y no como un máximo absoluto. En el caso del ozono, se utiliza una lógica separada para la estación de pico y la media de ocho horas [1].

7.3. Índices

1. Índice de calidad física y química del aire;
2. Índice de estado de la aerobiótica;
3. Índice de seguridad de la exposición;
4. Índice de sostenibilidad y resiliencia del Territorio.

8. Red de medición

La red se basa en un núcleo de referencia + nodos distribuidos + laboratorio + contorno móvil + datos de modelos y aeroespaciales. Los sensores de bajo presupuesto no se consideran automáticamente medidas reglamentarias: es necesario compartir equipo de base, corregir las influencias húmedas y térmicas, mantenerlos y volver a calibrarlos [3, 5].

• Una estación de referencia o integración con la existente;
• 10–15 sensors distribuidos;
• 3–5 puestos de selección de bioaerosoles y polen;
• Un punto de referencia;
• Complejo de medición móvil y reconocimientos de ruta;
• Laboratorios de referencia y de validación;
• Perfiles verticales aleatorios;
• Datos de satélites, modelos y meteorológicos.

Métodos de contorno biológico

Los polenes y las controversias se definen por microscopía o métodos automatizados; bacterias y hongos de PCP cuantificados, 16S/ITS perfiles y metagenómicas razonables. La capacidad de vida, la capacidad de cultivo, la actividad metabólica, la toxicidad y la infección se evalúan por métodos distintos. Los controles de campo, de transporte y de laboratorio son obligatorios para las muestras de microbiomasa.

9. Arquitectura de datos EQUILIBRIUM

Pasaporte de medición

• ID único, fecha, hora, coordenadas y altura;
• Método, unidad de medida, límite de detección y calibración;
• Evaluación de la incertidumbre, el signo de calidad y la versión del algoritmo;
• :: El origen de los datos y el registro completo de cambios;
• Para la muestra, el seleccionador, los embalajes, el transporte y la cadena de almacenamiento.

10. Atlas de amenazas

11. Algoritmo de reacción

Paso 1. Localizar

Exceso de normas, desviación del fondo estacional, combinación de señales o previsión de desarrollo peligroso.

Paso 2. Comprobar calidad

Viabilidad del instrumento, calibración, humedad, nodos cercanos y credibilidad meteorológica.

Paso 3. Confirmar

Un método independiente, un nuevo proceso de selección, un laboratorio de referencia y una auditoría de las operaciones de la fuente.

Paso 4. Evaluar el riesgo

El peligro de una exposición de vulnerabilidad; la confianza y la urgencia se indican por separado.

Paso 5. Establecer fuente

Viento, trayectorias inversas, registro de fuentes, perfiles y reconocimientos móviles.

Paso 6. Proyección

Zona de exposición y objetos sensibles en los horizontes 6, 24 y 72 horas.

Paso 7. Adoptar una decisión

Verde, amarillo, naranja o rojo, aprobado por la autoridad competente.

Paso 8. Comprobar efecto

Comparación antes/después, territorio de control, tiempo comparable y riesgo residual.

Paso 9. Cerrar y aprender

Tarjeta de datos, motivo, eficiencia, actualización del modelo y el reglamento.

12. ECO-PPA como marco de ejecución

ECO-PPA transforma los resultados de la vigilancia en paquetes de prevención y recuperación financiados. Cada paquete recibe un pasaporte que vincula el problema, el nivel de referencia, la solución, los recursos, la duración y la prueba del resultado.

1. El problema, la fuente y el nivel de referencia;
2. Resultado y solución técnica o institucional;
3. Agentes responsables y recursos;
4. Marco de financiación e indicadores de resultados;
5. Metodología de vigilancia, presentación de informes y verificación;
6. Plazos, fundamentos para la continuación y condiciones de espera;
7. riesgos residuales y normas de acceso a los datos.

13. Distribución de funciones

14. Piloto durante 12 meses

El piloto se selecciona en un territorio en el que se combinan zonas residenciales, naturales, de transporte y de producción, instalaciones sensibles, puntos de referencia, socios de laboratorio y preparación de las autoridades. Un año abarca un ciclo estacional, pero no forma una norma climática plurianual.

Zonas de piloto propuestas

• Punto natural de fondo;
• Zona residencial y pública;
• El corredor de transporte;
• Zona industrial o comunal;
• Una instalación agrícola;
• Un receptor sensible, una escuela, un hospital o una institución social.

15. KPI y pruebas

A continuación se indican los objetivos de los proyectos para el debate. Se aprueban tras un reconocimiento del territorio, la selección de equipo y la armonización de la metodología.

16. Riesgos y limitaciones

17. Hoja de ruta de escala

18. Decisión final y fuentes

18.1. Solución de lanzamiento

1. aprobar un nombre con dos niveles: «Biocenosis: Aire» / «Seguimiento del aerobioma y de los factores biológicos de la calidad del aire»;
2. Determinar el cliente de la fase previa al proyecto y el propietario del resultado;
3. Seleccione el área piloto y el laboratorio de referencia;
4. En 60 días, preparar un protocolo científico, un mapa de fuentes y receptores, la arquitectura de la red y un plan de calidad de los datos;
5. Armonizar la matriz de competencias y el reglamento de respuesta;
6. Iniciar un piloto de 12 de meses de duración con verificación independiente y paquetes ECO-PPA.

18.2. Situación del documento

El documento es de carácter conceptual y está destinado a ser objeto de un debate previo al proyecto. Los valores mínimos, la composición del equipo, el modelo jurídico, el presupuesto y los reglamentos oficiales se aprueban tras la realización de un estudio del territorio, la celebración de consultas con las autoridades competentes y la verificación de los requisitos reglamentarios vigentes.

18.3. Fuentes principales

[1] WHO. Global Air Quality Guidelines (2021). https://www.who.int/publications/i/item/9789240034228

[2] WMO. Global Atmosphere Watch Programme. https://community.wmo.int/site/knowledge-hub/programmes-and-initiatives/global-atmosphere-watch-gaw-programme

[3] UNEP. GEMS/Air. https://www.unep.org/topics/environment-under-review/gems-air

[4] Copernicus Atmosphere Monitoring Service. Global atmospheric composition forecasts. https://ads.atmosphere.copernicus.eu/datasets/cams-global-atmospheric-composition-forecasts

[5] European Environment Agency. European Air Quality Index. https://airindex.eea.europa.eu/AQI/index.html

[6] San Pin 1.2.3685-21. Publicación oficial. https://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202102030022

[7- Roshydromet, Anuarios del estado de la contaminación atmosférica. https://www.meteorf.gov.ru/product/infomaterials/ezhegodniki/

[8] Gusareva et al. Short-timescale dynamics of the airborne microbiome. PNAS, 2019. https://doi.org/10.1073/pnas.1908493116

[9] Gusareva et al. Seasonal and diurnal variations of airborne microbiomes in Western Siberia. Scientific Reports, 2020. https://doi.org/10.1038/s41598-020-78604-8

[10] Mayol et al. Long-range transport of airborne microbes over the global tropical and subtropical ocean. Nature Communications, 2017. https://doi.org/10.1038/s41467-017-00110-9

[11] Vaïtilingom et al. Potential impact of microbial activity on the oxidant capacity and organic carbon budget in clouds. PNAS, 2013. https://doi.org/10.1073/pnas.1205743110

[12] Archer et al. Air mass source drives bacterial and fungal community composition above the Great Barrier Reef. ISME Journal, 2020. https://doi.org/10.1038/s41396-019-0555-0

[13] WHO, FAO, UNEP, WOAH. One Health Joint Plan of Action. https://www.who.int/publications/i/item/9789240059139