Hoog in de atmosfeer, ozon beschermt de aarde tegen schadelijke zonnestraling, maar ozon op grondniveau is een belangrijke vervuiler. Blootstelling aan hoge concentraties ozon op leefniveau verergert aandoeningen van de luchtwegen, waardoor de negatieve gezondheidseffecten van hitte verergeren en bijdragen aan de catastrofale gevolgen van recente hittegolven en droogte in Europa.

In Europa, ondanks wetten die vervuiling door auto's beperken, vrachtwagens en fabrieken, er is weinig verbetering opgetreden in de ozonluchtkwaliteit. Een internationaal team onder leiding van atmosferische wetenschapper Meiyun Lin ontdekte de verrassende reeks oorzaken:aangezien de wereldwijde klimaatverandering leidt tot meer heet en droog weer, de resulterende droogtes belasten planten, waardoor ze minder goed in staat zijn om ozon uit de lucht te verwijderen.

Aangezien hete en droge zomers naar verwachting de komende decennia vaker zullen voorkomen, dit heeft belangrijke gevolgen voor Europese beleidsmakers, merkte op Lin, een onderzoekswetenschapper in atmosferische en oceanische wetenschappen en het Cooperative Institute for Modeling the Earth System aan de Princeton University.

In een nieuwe studie die vandaag is gepubliceerd in Natuur Klimaatverandering , Lin en haar collega's toonden aan dat vegetatieterugkoppelingen tijdens droogte de ernstigste ozonvervuilingsepisodes verergeren.

"We laten zien dat afnemende ozonverwijdering door vegetatie met een watertekort als reactie op klimaatopwarming een verklaring kan zijn voor de langzame vooruitgang bij het verbeteren van de ozonluchtkwaliteit in Europa. "zei ze. "Onder droogtestress, planten zijn minder effectief in het verwijderen van ozon via huidmondjes - kleine poriën in de bladeren van vegetatie die verantwoordelijk zijn voor het regelen van het koolstofdioxidetransport voor fotosynthese en waterdampverliezen."

Dergelijke terugkoppelingen van de land-biosfeer zijn vaak over het hoofd gezien in eerdere luchtkwaliteitsprojecties. Deze studie kwantificeert deze vegetatiefeedback met behulp van zes decennia aan observaties en nieuwe simulaties van aardsysteemmodellen die zijn ontwikkeld door het Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, een afdeling van de Amerikaanse National Oceanic and Atmospheric Administration op de Forrestal-campus van Princeton.

Lin en haar collega's ontdekten dat ernstige droogtestress kan leiden tot maar liefst 70% vermindering van de ozonverwijdering door bossen. "Rekening houden met verminderde ozonverwijdering door door droogte gestresste vegetatie leidt tot een drievoudige toename van gebeurtenissen met een hoog ozongehalte - meer dan 80 delen per miljard, " zei Lin. Dat is aanzienlijk slechter dan de ozondoelstelling van de Europese Unie:60 deeltjes per miljard, niet meer dan 25 dagen per jaar overschrijden. Als referentie, de Amerikaanse norm is 70 delen per miljard, niet meer dan 4 dagen per jaar overschrijden.

De Europese Unie heeft een uitgebreide wetgeving opgesteld om de regionale emissies van smogvormende chemicaliën uit de lidstaten te verminderen, maar ondanks 45% tot 70% vermindering van smogvormende chemicaliën over een periode van 40 jaar, in Europa gemeten ozonniveaus in de zomer zijn daadwerkelijk gestegen, vooral in de jaren 80 en 90.

Op basis van hun bevindingen, Lin zei, regeringen zullen nog strengere emissiecontroles nodig hebben om de luchtvervuiling door ozon te verminderen.

Hoewel deze studie zich richtte op Europa, hun bevindingen hebben brede implicaties. Tijdens de historische hittegolf en droogte in Noord-Amerika in de zomer van 2012 werd ook een aanzienlijke vermindering van de ozonverwijdering door vegetatie waargenomen. volgens een eerdere studie van Lin.

In de komende decennia zal als het klimaat warmer wordt, het zal steeds belangrijker worden om rekening te houden met vegetatiefeedback om de effecten van extreme vervuilingsgebeurtenissen te bepalen, ze zei.

"Terugkoppelingen van vegetatie tijdens droogte verergeren de extreme luchtvervuiling door ozon in Europa, " door Meiyun Lin, Larry W. Horowitz, Yuanyu Xie, Fabien Paulo, Sergej Malyshev, Elena Sjevliakova, Angelo Finco, Giacomo Gerosa, Dagmar Kubistin en Kim Pilegaard, verschijnt op 20 april 2020 uitgave van Natuur Klimaatverandering .