Op een willekeurige dag, een nieuwsbericht zou een stad in India kunnen noemen als 'meest vervuild'. In een ander verhaal, een stad in China kan het onderscheid hebben gehouden. Nogmaals, misschien herbergt Iran de meest vervuilde stad ter wereld, zoals een recent nieuwsbericht aangaf.

De waarheid, echter, is dat niemand weet welke stad de meeste vervuiling heeft.

"Ik zie vaak ranglijsten van de meest vervuilde stad ter wereld, " zei Randall Martin, hoogleraar bij de afdeling Energie, Milieu- en chemische technologie aan de McKelvey School of Engineering aan de Washington University in St. Louis.

"Deze ranglijsten zijn misleidend, " hij zei, "omdat er onvoldoende informatie is om te weten."

In een onlangs gepubliceerd artikel in Atmosferische omgeving:X , Martin schetst de omvang van de kloof tussen wat onderzoekers wel en niet weten over de niveaus van fijnstof op de grond, ook bekend als PM _2,5 .

Het getal verwijst naar de grootte van bepaalde deeltjes in de lucht die vervuiling vormen - ze zijn 2,5 micron en kleiner; voor schaal, een mensenhaar heeft een diameter van ongeveer 70 micron. Deze deeltjes kunnen van alles zijn, van stof tot industriële bijproducten. Door hun grootte, ze kunnen door de luchtwegen van het lichaam reizen en zich in de longen afzetten.

De gezondheidseffecten van PM _2,5 beginnen met cardiovasculaire schade en vanaf daar erger worden. De Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling schat wereldwijd, de kosten in verband met vroegtijdige sterfgevallen door vervuiling zullen stijgen van $ 3 biljoen in 2015 tot $ 18-25 biljoen in 2060.

Om de hoeveelheid vervuiling in de lucht te begrijpen, is monitoring op de grond nodig, maar veel steden - ogenschijnlijk sommige met een hoge PM _2,5 niveaus - hebben helemaal geen controle. In India, bijvoorbeeld, er is slechts één monitor voor elke 6,8 miljoen mensen. Een dergelijke schaarse monitoring geeft geen vervuilingsvariabiliteit weer.

Martin en collega's ontdekten dat ongeveer negen procent van de wereldbevolking leeft in gebieden met meer dan drie monitoren per miljoen mensen. Ongeveer 18 procent van de bevolking leeft in gebieden zonder toezicht.

"Hoewel de gezondheidseffecten van PM _2,5 worden gewaardeerd op een paar procent van het mondiale bbp, P.M _2,5 wordt ernstig onderbelicht, Martin zei. "Het verschil tussen het belang van deze maatregel en het niveau van monitoring op de grond is schokkend."

Naast het verminderen van gezondheidsproblemen, een beter begrip van de vervuiling op de grond is om verschillende redenen belangrijk. Voor Maarten, wiens onderzoek zich op het snijvlak van teledetectie en globale modellering bevindt, het hebben van nauwkeurige gegevens is de enige manier om nauwkeurige modellen te ontwikkelen.

"Een deel van onze analyse omvat het relateren van wat satellieten meten aan PM op grondniveau _2,5 , ', zei hij. 'Als we alleen op grondmonitoren zouden vertrouwen, we zouden onvoldoende informatie hebben."

Om de gegevens op grondniveau te verbeteren, Martin en collega's stellen een robuust "geïntegreerd monitoringkader" voor dat bestaat uit verschillende soorten monitoringapparatuur gericht op de dichtstbevolkte gebieden, of zelfs op degenen die het meest vatbaar zijn voor variabiliteit. Ze berekenen dat om een ​​doel van één monitor per miljoen mensen te bereiken, duizenden nieuwe monitoren zullen online moeten komen.

In aanvulling, Martin en collega's suggereren dat dit raamwerk aerosolmetingen op de grond moet omvatten, innovatieve goedkope monitoren, mobiele monitoring en metingen op verschillende punten langs de verticaal (per vliegtuig, bijvoorbeeld). Het integreren van deze systemen zou niet alleen onderzoekers helpen een uitgebreider beeld te krijgen van de PM _2,5 niveaus op de grond, maar zou helpen bij het voorspellen van de luchtkwaliteit en helpen bij het verbeteren van atmosferische modellen.

"Het vermogen om de locatie van de meest vervuilde stad te identificeren in een indicator van wetenschappelijke vooruitgang, Martin zei. „Het is belangrijk om fundamentele vragen over zoiets belangrijks te kunnen beantwoorden. De drive om deze uitdaging te overwinnen, spreekt tot iets fundamenteels over onze kennis van de wereld om ons heen."