Thuisblijvende bevelen uitgevaardigd om menselijke bewegingen te vertragen, en bijgevolg de verspreiding van COVID-19, duidelijke voordelen hebben gehad voor het milieu, maar ze hebben ook een impact op de milieuwetenschap. Onderzoekers haasten zich om atmosferische en andere gegevens te verzamelen, waarmee ze hun klimaatmodellen kunnen beoordelen en de omvang kunnen bepalen van de impact van het coronavirus op het milieu en de menselijke gezondheid als het gaat om vervuiling en luchtkwaliteit.

"Er is een wereldwijd experiment gaande in onze atmosfeer, " zei Joellen Russel, professor aan de afdeling Geowetenschappen van de Universiteit van Arizona.

Maar voordat onderzoekers met vertrouwen kunnen bepalen hoe en waarom de uitstoot van broeikasgassen verandert als gevolg van de sociale en economische gevolgen van COVID-19, ze hebben waarschijnlijk enkele maanden monitoring nodig, zei Riley Düren, onderzoekswetenschapper bij het Bureau voor Onderzoek, Innovatie en impact. Dat komt omdat er meerdere meettypen en geavanceerde computermodellen nodig zijn om de effecten van een zeer variabele atmosfeer en de complexe interacties tussen menselijke en natuurlijke processen die de emissie en verwijdering van atmosferische gassen regelen, te ontrafelen.

"In de Verenigde Staten, de meeste atmosferische metingen komen van de National Oceanic and Atmospheric Administration, " zei Russel, die ook voorzitter is van de Climate Working Group voor NOAA's Science Advisory Board. Het bestuur heeft de NOAA onlangs verzocht om broeikasgasmetingen samen te voegen met andere entiteiten en ook samen te werken met gezondheidsinstanties om te beoordelen of er gevolgen zijn voor de menselijke gezondheid.

Duren is mede-oprichter van het Megacities Carbon Project in Los Angeles, dat deel uitmaakt van een wereldwijd netwerk van stedelijke proefprojecten die de uitstoot van broeikasgassen over geografische schalen en economische sectoren volgen om de inspanningen om de klimaatverandering te verminderen te ondersteunen.

Alle uitstoot van broeikasgassen - die een combinatie zijn van menselijke en natuurlijke activiteit - worden snel in de atmosfeer gemengd nadat ze zijn vrijgegeven, zei Duren. Kooldioxide en methaan, twee van de krachtigste gassen die bijdragen aan de opwarming van de aarde, zijn niet erg reactief en blijven in de atmosfeer hangen, waardoor het een uitdaging is om de nieuwe gassen te ontwarren van wat er al tientallen jaren is.

"Stel je een straat voor waar meerdere huizen lekken in het sprinklersysteem en je meet water in een stroomafwaartse stormgeul, proberen te bepalen wie het grootste lek heeft. Het wordt moeilijk, tenzij je een manier hebt om de bron te traceren, " zei Duren. "De wetenschappelijke kans hier is dat er momenteel enkele grote en bekende veranderingen zijn in menselijke activiteit. Dat biedt een bekende input om beter te ontrafelen wat bijdraagt ​​​​aan gassen in de atmosfeer."

"Thuisbestellingen en andere gevolgen van COVID-19 hebben ons een unieke kans geboden, " zei Elizabeth "Betsy" Cantwell, UArizona senior vice-president voor onderzoek en innovatie. "Onze wetenschappers gebruiken het om nieuwe, kritische kennis rond de complexe systemen die verandering in ons wereldwijde klimaat veroorzaken."

Wat dit complex maakt, is dat veranderingen in emissies variëren in veel sectoren van de economie, waarvan sommige gemakkelijk voorspelbaar zijn en andere minder.

"In principe, voor alles wat met vervoer te maken heeft, je ziet een enorme afname van kooldioxide, koolmonoxide en andere verontreinigende stoffen, "Zei Duren. "Er zijn minder auto's op de weg en er zijn minder vluchten."

Methaanuitstoot in de meeste steden, echter, zullen naar verwachting niet veel veranderen omdat aan huis gebonden mensen nog steeds afval produceren, die naar stortplaatsen gaat - een belangrijke bron van methaan.

"Er kunnen enkele subtiele verschuivingen zijn in de methaanemissies van stortplaatsen als gevolg van meer voedselverspilling uit huizen dan restaurants, maar het net zou ongeveer hetzelfde moeten zijn, ’ aldus Duren.

Anderzijds, de methaanemissies van de olie- en aardgasproductie als reactie op de mondiale marktwerking zou een "mixed bag, " zei hij. Bijvoorbeeld, producenten in sommige regio's kunnen financiële en regelgevende prikkels hebben om olie- en aardgasbronnen te sluiten en te sluiten, terwijl in andere, ze kunnen het ontluchten en affakkelen van het overtollige gas voortzetten of zelfs vergroten.

Afhankelijk van de uitgangssituatie als gevolg van de lokale economie, infrastructuur, wet- en regelgeving of geologie, uitstoot zal variëren, en om dat uit te plagen zal waarschijnlijk maanden van zorgvuldige observatie vergen in regio's met de nodige experimentele meetsystemen, zei Duren. Een groter probleem is dat de meeste landen geen monitoringsystemen voor broeikasgassen hebben die snelle of gelokaliseerde beoordelingen kunnen bieden.

"In tegenstelling tot monitoring van vervuiling, operationele broeikasgasmonitoringsystemen hebben nog geen hoge prioriteit, met enkele uitzonderingen zoals Californië en een paar landen in Europa, ", zei hij. "Begrijpen hoe de omgeving reageert op menselijke activiteit tijdens de pandemie of zelfs 'normale' omstandigheden is belangrijk, want als dit eenmaal achter ons ligt, we zullen nog steeds het hoofd moeten bieden aan klimaatverandering. Het gaat niet weg, en de huidige lacunes in milieugegevens zullen dat ook niet doen, tenzij we de prioriteiten heroverwegen. Wat wetenschappers en ingenieurs kunnen doen, is nieuwe technologie en methoden toepassen. Maar, uiteindelijk, het is aan beleidsmakers om de noodzakelijke verandering door te voeren."

Inzicht in de bronnen van emissies is noodzakelijk voor landen die hun koolstofemissies budgetteren, maar ook zij kunnen dit niet zonder beter, betrouwbaardere meetsystemen.

"Het is de tragedie van de commons, Russell zei. "Als niemand bijhoudt wie er graast en hoeveel schapen ze hebben, dan kan iedereen zoveel schapen grazen als hij wil. Eventueel, het gras sterft, de schapen hebben niets te eten en de boeren hebben niets meer."

Meer onmiddellijk, het volgen van emissies kan milieuwetenschappers en gezondheidsfunctionarissen helpen de relatie tussen vervuiling en verergering van COVID-19-symptomen te begrijpen, volgens Russel.

COVID-19 tast voornamelijk de longen aan en "het is vastgesteld door artsen op plaatsen met hoge vervuilingsniveaus dat ze ernstigere gevallen zien, net zoals mensen met astma het moeilijker hebben. Het is een interessant probleem en meer metingen zouden helpen. Er zijn staats- en stadsmetingen, maar we proberen het NOAA-gedeelte te activeren en de gegevens onmiddellijk openbaar te maken."

Duren ziet twee belangrijke lessen:"We zouden een nieuw inzicht kunnen krijgen in het beheersen van processen die kunnen leiden tot mogelijkheden voor emissiereducties op langere termijn. Het zou ook zowel de mogelijkheden als de beperkingen van de huidige experimentele monitoringmogelijkheden en het omgevingsbewustzijn in het algemeen kunnen blootleggen."