Toen lockdowns tijdens de coronaviruspandemie de lokale uitstoot van stikstofoxiden, het effect op de ozonvervuiling was wereldwijd en onverwacht snel.

Toen de pandemie van het coronavirus de wereldwijde handel begin 2020 vertraagde, uitstoot van stikstofoxiden (NO _x ) – die ozon creëren, een gevaar voor de menselijke gezondheid en het klimaat - wereldwijd met 15% afgenomen, met lokale kortingen tot wel 50%, volgens een onderzoek onder leiding van wetenschappers van het Jet Propulsion Laboratory van NASA in Zuid-Californië. Als gevolg van de lagere NO _x uitstoot, tegen juni 2020, wereldwijde ozonniveaus waren gedaald tot een niveau waarvan beleidsmakers dachten dat het met conventionele middelen minstens 15 jaar zou duren, zoals regelgeving.

De studie toont aan dat innovatieve technologieën en andere oplossingen bedoeld om NO . te verminderen _x lokaal het potentieel hebben om de luchtkwaliteit en het klimaat wereldwijd snel te verbeteren. Het is vandaag gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang .

Ozon beschermt ons tegen destructieve zonnestraling wanneer het zich hoog boven de aarde in de stratosfeer bevindt. Dichter bij de grond, Hoewel, het heeft andere blijvende gevolgen. Ozon aan het oppervlak veroorzaakte naar schatting 365, 000 doden wereldwijd in 2019 door beschadiging van de longen van kwetsbare mensen, zoals jonge kinderen en mensen met astma. evenzo, het beschadigt de ademhalingssystemen van planten - hun vermogen om te fotosynthetiseren - waardoor de plantengroei en gewasopbrengsten worden verminderd. En aan de top van de troposfeer, het is een krachtig broeikasgas, stijgende wereldtemperaturen.

Toen de wereld in lockdown ging, wetenschappers hadden een ongekende kans om te bestuderen hoe menselijke activiteit interageert met natuurlijke aardse systeemprocessen op regionale en mondiale schaal. Een team van internationale onderzoekers onder leiding van JPL-wetenschapper Kazuyuki Miyazaki maakte van deze gelegenheid gebruik om onderzoek te doen naar de twee belangrijkste stikstofoxiden:stikstofoxide en stikstofdioxide, gezamenlijk NO . genoemd _x . Ze brachten de reeks gebeurtenissen in kaart, van verminderde verbranding van fossiele brandstoffen tijdens lockdowns tot verminderde lokale NO _x emissies en ten slotte tot een vermindering van de wereldwijde troposferische ozonverontreiniging. Hoe strenger de lockdown die een land oplegde, hoe groter de emissiereductie. Bijvoorbeeld, China's thuisbestellingen begin februari 2020 zorgden voor een daling van 50% in NO _x emissies in sommige steden binnen enkele weken; de meeste Amerikaanse staten bereikten later in het voorjaar een daling van 25%.

Het totale resultaat van de gereduceerde NO _x uitstoot was een daling van 2% in de wereldwijde ozonlaag - de helft van de hoeveelheid die de meest agressieve NO _x emissiebeperkingen overwogen door het Intergouvernementeel Panel voor klimaatverandering, het gezaghebbende orgaan van internationale experts op het gebied van klimaat, over een periode van 30 jaar zouden produceren.

Ozonreductie door de gereduceerde NO _x uitstoot verspreidde zich snel over de hele wereld en vanaf het oppervlak meer dan 10 kilometer naar boven. "Ik was echt verbaasd over hoe groot de impact op de wereldwijde ozon was, " zei JPL-wetenschapper Jessica Neu, een co-auteur van de nieuwe studie. "We hadden aan de oppervlakte meer een lokale reactie verwacht."

De reacties die NO . transformeren _x in ozon hebben zonlicht nodig en zijn afhankelijk van veel andere factoren, zoals het weer en welke andere chemicaliën er in de lucht zitten. Deze factoren werken op zoveel manieren op elkaar in dat, in sommige omstandigheden, NEE verminderen _x uitstoot verhoogt in feite ozon. Dus onderzoekers kunnen ozonconcentraties van NO . niet begrijpen of voorspellen _x emissiegegevens alleen. Dat vereist een meer grondige analyse, zoals deze studie.

De onderzoekers gebruikten metingen van NO _x , ozon, en andere atmosferische gassen van vijf aardobservatiesatellieten van NASA en ESA (European Space Agency). Ze voerden de meerdere satellietwaarnemingen in vier numerieke modellen van atmosferische chemische reacties en weer, met behulp van een data-analysesysteem ontwikkeld bij JPL. Ze ontdekten dat de veranderingen in de atmosfeer van de modellen goed overeenkwamen met de satellietwaarnemingen en dat ze bekende toenames en afnames van emissies reproduceerden toen regio's in en uit lockdown gingen. Deze bevindingen geven aan dat zowel NO _x emissies en wereldwijde ozon zullen weer stijgen naarmate de wereldeconomie weer op gang komt.

"Ik was erg blij dat ons analysesysteem de gedetailleerde veranderingen in emissies over de hele wereld kon vastleggen, "zei Miyazaki. "De uitdagende en ongekende aard van dit werk is een bewijs van verbeteringen in satellietmonitoring ten dienste van maatschappelijke behoeften." Deze nieuwe mogelijkheid om meerdere soorten satellietwaarnemingen en -modellen te combineren, ontsluit nu al een nieuw begrip van de atmosfeer van de aarde en hoe het is aan het veranderen.