Emissies van scheepvaartactiviteiten over de hele wereld zijn goed voor bijna 3 procent van de totale door de mens veroorzaakte uitstoot van broeikasgassen, en tegen 2050 met wel 50 procent kunnen toenemen, waardoor ze een belangrijk en vaak over het hoofd gezien doelwit zijn voor wereldwijde klimaatmitigatie. Tegelijkertijd, scheepvaartgerelateerde emissies van extra vervuilende stoffen, met name stikstof- en zwaveloxiden, een ernstige bedreiging vormen voor de mondiale gezondheid, omdat ze de luchtkwaliteit voldoende verslechteren om voortijdige sterfgevallen te veroorzaken.

De belangrijkste bron van scheepvaartemissies is de verbranding van zware stookolie in grote dieselmotoren, die verontreinigende stoffen in de lucht verspreidt over kustgebieden. De stikstof- en zwaveloxiden die door deze motoren worden uitgestoten, dragen bij aan de vorming van PM _2,5 , deeltjes in de lucht met een diameter tot 2,5 micrometer die verband houden met ademhalings- en hart- en vaatziekten. Eerdere studies hebben geschat dat PM _2,5 emissies van de scheepvaart dragen bij tot ongeveer 60, 000 sterfgevallen aan hart- en longkanker per jaar, en dat IMO 2020, een internationaal beleid dat het zwavelgehalte van motorbrandstof beperkt tot 0,5 procent, zou PM kunnen verminderen _2,5 concentraties genoeg om de jaarlijkse vroegtijdige sterfte met 34 procent te verlagen.

Wereldwijde scheepvaartemissies komen voort uit zowel binnenlandse (tussen havens in hetzelfde land) als internationale (tussen havens van verschillende landen) scheepvaartactiviteiten, en worden beheerst door nationaal en internationaal beleid, respectievelijk. Bijgevolg, effectieve beperking van de luchtkwaliteit en de gezondheidseffecten van wereldwijde scheepvaartemissies vereist dat beleidsmakers de relatieve bijdragen van binnenlandse en internationale scheepvaartactiviteiten aan deze nadelige effecten kwantificeren in een geïntegreerde wereldwijde analyse.

Een nieuwe studie in het tijdschrift Brieven voor milieuonderzoek biedt voor het eerst een dergelijke analyse. Daartoe, de co-auteurs van het onderzoek - onderzoekers van het MIT en de Hong Kong University of Science and Technology - implementeren een proces in drie stappen. Eerst, ze creëren wereldwijde scheepsemissie-inventarissen voor binnenlandse en internationale schepen op basis van scheepsactiviteitsrecords van het jaar 2015 van het Automatic Identification System (AIS). Tweede, ze passen een atmosferisch chemie- en transportmodel toe op deze gegevens om PM . te berekenen _2,5 concentraties gegenereerd door de binnenlandse en internationale scheepvaartactiviteiten van dat jaar. Eindelijk, ze passen een model toe dat de sterfte schat die aan deze concentraties van verontreinigende stoffen kan worden toegeschreven.

De onderzoekers vinden dat ongeveer 94, 000 vroegtijdige sterfgevallen waren geassocieerd met PM _2,5 blootstelling door zeescheepvaart in 2015:83 procent internationaal en 17 procent binnenlands. Terwijl de internationale scheepvaart verantwoordelijk was voor het overgrote deel van de wereldwijde gezondheidsimpact, sommige regio's ondervonden aanzienlijke gezondheidslasten door binnenlandse scheepvaartactiviteiten. Dit geldt vooral in Oost-Azië:in China, 44 procent van de scheepvaartgerelateerde vroegtijdige sterfgevallen was toe te schrijven aan binnenlandse scheepvaartactiviteiten.

"Door de gezondheidseffecten van internationale en binnenlandse scheepvaart op mondiaal niveau te vergelijken, onze studie zou kunnen helpen bij de inspanningen van besluitvormers om het emissiebeleid van de scheepvaart op meerdere schalen te coördineren, en daardoor de gevolgen voor de luchtkwaliteit en de gezondheid van deze emissies effectiever te verminderen, " zegt Yiqi Zhang, een onderzoeker aan de Hong Kong University of Science and Technology die de studie leidde als gaststudent, ondersteund door het MIT Joint Program on the Science and Policy of Global Change.

Naast het inschatten van de gevolgen voor de luchtkwaliteit en de gezondheid van de binnenlandse en internationale scheepvaart, de onderzoekers evalueren mogelijke gezondheidsresultaten onder verschillende beleidsmaatregelen voor de beheersing van emissies van de scheepvaart die momenteel van kracht zijn of waarschijnlijk in de nabije toekomst in verschillende regio's zullen worden geïmplementeerd.

Ze schatten ongeveer 30, 000 vermeden sterfgevallen per jaar in een scenario dat consistent is met IMO 2020, een internationale verordening die het zwavelgehalte in stookolie voor schepen beperkt tot 0,5 procent - een bevinding die overeenkomt met eerdere studies. Verdere aanscherping van de regelgeving met betrekking tot het zwavelgehalte zou slechts een geringe verbetering opleveren; het beperken van het zwavelgehalte tot 0,1 procent vermindert de jaarlijkse aan scheepvaart toe te schrijven PM _2,5 -gerelateerde vroegtijdige sterfgevallen met nog eens 5, 000. Daarentegen in plaats daarvan stikstofoxiden reguleren, met een Tier III NOx-norm zou veel grotere voordelen opleveren dan een zwavellimiet van 0,1 procent, met 33, 000 verdere vermeden sterfgevallen.

"Gebieden met een hoog percentage sterftecijfers die worden bijgedragen door de binnenlandse scheepvaart kunnen de binnenlandse regelgeving effectief gebruiken om controles uit te voeren, " zegt co-auteur Noelle Selin, een professor aan het MIT's Institute for Data, Systemen en Maatschappij en Afdeling Aarde, Atmosferische en Planetaire Wetenschappen, en een faculteitsfiliaal van het MIT Joint Program. "Voor andere regio's waar veel schade komt van internationale schepen, verdere internationale samenwerking is nodig om de gevolgen te beperken."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), een populaire site met nieuws over MIT-onderzoek, innovatie en onderwijs.