Wetenschap
Stikstofdioxide boven de Verenigde Staten van 16 maart tot 29 april in 2019. Credit:Daniel Cohan, via NASA Giovanni, CC BY-ND
Nu veel economieën op slot zitten om de verspreiding van het coronavirus te vertragen, mensen van Peking tot Los Angeles hebben blauwere luchten en minder smog opgemerkt. Foto's uit Punjab en Nairobi tonen bergen die jarenlang in nevel waren gehuld. Satellieten laten schonere lucht zien die zich over brede delen van Azië uitstrekt, Europa en Noord-Amerika.
Deze verbluffende beelden laten zien hoe de lucht verandert terwijl de wereld wordt geconfronteerd met COVID-19. Mensen blijven thuis, minder rijden en minder vluchten en cruises maken. Deze crisis biedt een uniek experiment om te zien hoe de atmosfeer reageert als landen hun uitstoot verminderen.
De lucht wordt schoner, hoewel deze blauwe luchten tijdelijk kunnen zijn. Maar het wordt niet koeler. De toename van de vervuiling door broeikasgassen zet zich voort, en de mondiale temperaturen stijgen nog steeds.
Waarom dit verschil? Als atmosferisch wetenschapper, Ik zie het als een illustratie van de contrasterende uitdagingen die luchtvervuiling en klimaatverandering met zich meebrengen.
Het uitzicht van boven
Je hebt misschien kaarten in het nieuws gezien met vlekken van luchtvervuiling die zijn afgenomen sinds de economieën in de afgelopen paar maanden begonnen te sluiten. De meeste van die kaarten zijn uitgezet op basis van satellietwaarnemingen van stikstofdioxide, of NO2, een gas dat luchtwegaandoeningen zoals astma veroorzaakt. Het reageert ook in de lucht om andere soorten vervuiling te vormen, zoals smog, nevel en zure regen.
Stikstofdioxide kan vanuit de ruimte worden waargenomen omdat het unieke splinters van de regenboog van kleuren van het zonlicht absorbeert. Die waarnemingen vertellen ons veel over wat er op aarde gebeurt.
Een deel van NO2 is afkomstig van natuurlijke bronnen zoals bliksem en bodems. Die worden niet geraakt door de huidige crisis. Wat is veranderd, is de hoeveelheid vervuiling die wordt veroorzaakt door de verbranding van fossiele brandstoffen, vooral in auto's, vliegtuigen en schepen.
Je kunt de effecten van die reducties in satellietwaarnemingen zien door de NO2-concentraties boven de Verenigde Staten in het voorjaar van 2020 te vergelijken met dezelfde periode in 2019. Ze laten zien dat de vervuilingsniveaus veel sterker afnemen boven stedelijke regio's, waar menselijke bronnen van NO2 de neiging hebben om te domineren, dan landelijke.
Nevel op grondniveau
Naast beelden uit de ruimte, veel mensen delen foto's met waas die plaatsmaakt voor blauwe luchten en een helderder zicht op oriëntatiepunten en bergen. Deze weerspiegelen een andere verandering:afnemende niveaus van fijnstofvervuiling.
Stikstofdioxide boven de Verenigde Staten van 16 maart tot 29 april in 2020. Credit:Daniel Cohan, via NASA Giovanni, CC BY-ND
Deeltjes zijn kleine stukjes roet en andere stoffen die in de lucht zweven. Ook zij komen uit een breed scala van natuurlijke en kunstmatige bronnen, inclusief verbranding van fossiele brandstoffen, vlees koken, bosbranden, bomen en stof. Net als bij stikstofdioxide, de COVID-19-crisis biedt een ongeplande kans om de bronnen van fijnstof beter te begrijpen.
Dit is belangrijk omdat deeltjes verantwoordelijk zijn voor de meeste van de 4,2 miljoen doden die jaarlijks door luchtvervuiling in de buitenlucht worden veroorzaakt. Die sterfgevallen zijn het gevolg van aandoeningen van de luchtwegen, evenals hartaanvallen en beroertes, omdat deeltjes klein genoeg kunnen zijn om door de longen in de bloedbaan te komen.
Er is zelfs enig voorlopig bewijs dat blootstelling aan fijnstof en stikstofdioxide mensen kwetsbaarder kan maken om te overlijden aan COVID-19, hoewel er grote onzekerheden blijven bestaan en meer onderzoek nodig is.
Geen COVID-koeling
Dus hoe zit het met koolstofdioxide, of CO 2 , de belangrijkste oorzaak van de opwarming van de aarde? Als we schonere lucht inademen en minder waas zien, valt dat ook?
Wereldwijde emissies (boven) en jaarlijkse verandering (onder) van kooldioxide door energieverbruik, in gigaton. Krediet:IEA Global Energy Review 2020, CC BY-NC
Helaas, Nee.
Sommige waarnemers schatten dat de wereldwijde reactie op COVID-19 CO . kan veroorzaken 2 emissies in 2020 met ongeveer 8% dalen, wat de scherpste daling in de moderne geschiedenis zou zijn. Maar in tegenstelling tot de tijdelijke verbeteringen die we zien in stikstofdioxide en fijnstof, de daling van CO 2 emissies zullen de totale atmosferische concentraties van CO . niet verminderen 2 .
Dat komt omdat CO 2 kan eeuwen in de lucht blijven, terwijl de meeste andere verontreinigende stoffen slechts enkele dagen meegaan voordat ze uitregenen of door chemische reacties worden afgebroken. Het kooldioxidegehalte in de lucht zal zich alleen stabiliseren wanneer de emissies een "netto-nul"-balans bereiken, waarin bronnen niet meer CO . uitstoten 2 dan koolstofputten, zoals vegetatie, oceanen en apparaten voor het opvangen van koolstof, kan verwijderen.
De dalingen van dit jaar zullen lang niet genoeg zijn om dat evenwicht te bereiken. Dus het kooldioxidegehalte in de atmosfeer stijgt nog steeds, zij het in een iets langzamer tempo dan bij business as usual. Zo ook temperaturen.
Zelfs toen miljarden mensen over de hele wereld thuis bleven en de op fossiele brandstoffen gebaseerde economieën vertraagden, Maart 2020 was de op één na warmste maart ooit gemeten.
Het kooldioxidegehalte in de lucht blijft stijgen. Krediet:NOAA
Deze maart was de op één na warmste ooit, hoewel de uitstoot van kooldioxide is gedaald. Krediet:NOAA
Paradoxaal genoeg, het is mogelijk dat reacties op COVID-19 een tijdelijke opwarming kunnen veroorzaken vanwege de manier waarop deeltjes het klimaat beïnvloeden.
terwijl CO 2 houdt de warmte van de aarde vast, veel soorten deeltjes reflecteren zonlicht weg van de aarde, wat zorgt voor een verkoelend effect. Lagere deeltjesvervuilingsniveaus zorgen ervoor dat meer zonlicht het aardoppervlak kan bereiken. Dat zou de opwarming tijdelijk kunnen versnellen, hoewel wetenschappers onzeker zijn hoe sterk dat effect zou kunnen zijn.
Toevallig, 2020 markeert het begin van een wereldwijde inspanning om de zwaveluitstoot van schepen te verminderen. Die uitstoot is een belangrijke bron van deeltjes boven de oceanen. Samen, schonere schepen en minder gebruik van fossiele brandstoffen dit jaar zullen een ongekende test opleveren van hoe het klimaat op deeltjes reageert.
Wat voor ons ligt
Wat betekent dit alles voor lucht en klimaat na de huidige crisis? Luchtvervuiling kan net zo snel terugkeren als het vervaagde als het gebruik van fossiele brandstoffen weer terugkaatst. In feite, Het stikstofdioxidegehalte begint al te stijgen boven China naarmate de lockdown versoepelt.
In de tussentijd, langdurige kooldioxide zal zich blijven ophopen, waardoor het moeilijk wordt om het klimaat te stabiliseren, zelfs als landen werken om de uitstoot te verminderen. Alleen technologieën, beleid en investeringen die fossiele brandstoffen vervangen door energie-efficiëntie en schone brandstoffen kunnen duurzaam schonere lucht en een stabiel klimaat opleveren.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com