Nieuwe satellietgegevens laten zien hoe menselijke activiteiten de samenstelling van de lucht boven de Verenigde Staten en Europa dramatisch hebben veranderd, waardoor de regionale en mondiale luchtkwaliteit is aangetast.

Gegevens verzameld met het Tropospheric Monitoring Instrument (TROPOMI) van de Sentinel-5 Precursor-satelliet van de European Space Agency bieden ongeëvenaarde beelden van tientallen sporengassen die de luchtkwaliteit over de hele wereld beïnvloeden.

Door de satellietwaarnemingen in de eerste maanden van 2018 te analyseren, hebben wetenschappers van het Goddard Space Flight Center van NASA in Greenbelt, Maryland, mondiale kaarten gemaakt van verontreinigende stoffen zoals stikstofdioxide (NO2), koolmonoxide (CO), formaldehyde (HCHO) en aerosolen. -kleine deeltjes die in de atmosfeer zweven.

De kaarten illustreren hoe menselijke activiteiten zoals het verbranden van fossiele brandstoffen en landbouwpraktijken de hoeveelheid en verspreiding van deze verontreinigende stoffen beïnvloeden.

Stikstofdioxide, een roodbruin gas, wordt voornamelijk geproduceerd door de verbranding van fossiele brandstoffen, vooral in voertuigen, energiecentrales en industriële installaties. Langdurige blootstelling aan NO2 kan een aantal gezondheidsproblemen veroorzaken, waaronder astma, bronchitis en emfyseem.

De TROPOMI-gegevens laten verhoogde niveaus van stikstofdioxide zien in sterk vervuilde gebieden zoals het oosten van de Verenigde Staten, Europa, China en India. De satellietwaarnemingen onthullen ook de gevolgen van vervuiling door schepen op belangrijke scheepvaartroutes, zoals de Noord-Atlantische Oceaan.

Koolmonoxide, een kleurloos en geurloos gas, komt ook vrij bij de verbranding van fossiele brandstoffen. Het kan hoofdpijn, duizeligheid en vermoeidheid veroorzaken en kan in hoge concentraties dodelijk zijn. De TROPOMI-gegevens laten verhoogde koolmonoxideniveaus zien in geïndustrialiseerde gebieden en boven megasteden, vooral tijdens het koude seizoen.

Formaldehyde, een kleurloos, brandbaar gas met een sterke geur, wordt uitgestoten door verschillende bronnen, waaronder het verbranden van hout, tabak en bepaalde huishoudelijke producten. Het kan oog-, neus- en keelirritatie veroorzaken en is een bekend carcinogeen. De TROPOMI-gegevens laten hogere concentraties formaldehyde zien in beboste gebieden, vooral in gebieden die zijn getroffen door bosbranden.

Aerosolen zijn kleine deeltjes vaste of vloeibare materie die in de atmosfeer zweven. Ze kunnen afkomstig zijn van natuurlijke bronnen zoals stofstormen, zeezout en vulkanische as, of van menselijke activiteiten zoals de verbranding van fossiele brandstoffen en biomassa, industriële emissies en landbouwpraktijken. Aerosolen kunnen het klimaat beïnvloeden door zonlicht terug de ruimte in te reflecteren, en kunnen ook negatieve gevolgen hebben voor de menselijke gezondheid.

De TROPOMI-gegevens laten verhoogde aerosolniveaus zien boven woestijngebieden, vervuilde gebieden en regio's benedenwinds van landbouwgebieden.

"De TROPOMI-gegevens bieden ons een schat aan nieuwe informatie over de luchtkwaliteit over de hele wereld", zegt Bryan Duncan, een wetenschapper bij Goddard die aan de data-analyse heeft gewerkt. "Deze gegevens helpen ons de impact van menselijke activiteiten op de luchtkwaliteit te begrijpen en gebieden te identificeren waar we de luchtkwaliteit voor mensen over de hele wereld kunnen verbeteren."

De TROPOMI-gegevens worden ook gebruikt om luchtkwaliteitsmodellen te valideren en te verbeteren. Deze modellen worden gebruikt om de luchtkwaliteit te voorspellen en om beleid te ontwikkelen om de luchtvervuiling terug te dringen.

"De TROPOMI-gegevens zijn een grote stap voorwaarts voor ons vermogen om de luchtkwaliteit vanuit de ruimte te monitoren", zegt Paul Newman, een wetenschapper bij Goddard die aan luchtkwaliteitsmodellen werkt. "Deze gegevens helpen ons ons inzicht te verbeteren in de manier waarop luchtvervuiling de menselijke gezondheid en klimaatverandering beïnvloedt, en om beleid te ontwikkelen om de luchtvervuiling terug te dringen."

Het TROPOMI-instrument is ontwikkeld door het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI) en het Netherlands Space Office (NSO), in samenwerking met de European Space Agency (ESA). Het instrument werd op 13 oktober 2017 in een baan om de aarde gebracht en begon in februari 2018 met het verzamelen van gegevens.