science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe wereldwijde COVID-19 pandemiebeperkingen licht werpen op de relatie tussen transport en luchtvervuiling

Onverklaarbaar NEE2 (ppb) (bovenste rij) en PM10 (μg/m 3 ) (onderste rij) in steden in China, de Verenigde Staten en Italië. Credit:Wijnands et al, Atmosferische vervuilingsonderzoek (2022). DOI:10.1016/j.apr.2022.101438

Terwijl ongeveer 4 miljard mensen over de hele wereld hun deuren sloten tijdens de COVID-19-pandemie - waardoor hun reizen met meer dan de helft werden verminderd - begon de lucht in de stad die ooit bewolkt was met luchtvervuiling op te klaren.

Voor regeringen over de hele wereld omvatten de reacties op de volksgezondheid in het begin van de COVID-19-pandemie onder meer het beperken van beweging om de overdracht van ziekten te verminderen. Hoewel deze beperkingen effectief waren om het aantal gevallen te dempen, veroorzaakten ze ook aanzienlijk minder luchtvervuiling.

Voor een korte periode genoot de wereld van een blauwe lucht.

Echter, vergelijkbaar met het fenomeen dat verband houdt met de wereldwijde financiële crisis, was het wonder van schone lucht van korte duur toen de wereld een weg terug naar herstel bewandelde.

In het geval van COVID-19 herstelden de luchtvervuilingsniveaus zich sterk toen die lockdowns werden opgeheven. In veel gevallen werd het zelfs nog erger, afhankelijk van de overheersende vervoerswijze in verschillende landen.

Veel mensen die in steden over de hele wereld sociale afstand willen houden, vermeden bijvoorbeeld het openbaar vervoer, maar verruilden in plaats daarvan hun trein- en tramritten voor meer vervuilende privéautoritten.

Zelfs de verplaatsingen die werden vermeden door werknemers die konden overschakelen naar thuiswerken, werden vaak gecompenseerd door meer thuisleveringen of vrijetijdsreizen buiten het werk.

In een poging om na de pandemie zo snel mogelijk terug te keren naar de normale gang van zaken, hebben regeringen zoals die van de VS hun burgers stimuleringsgelden gegeven en werkplekken aangemoedigd om te heropenen in een poging om "terug te keren naar normaal".

Maar deze terugkeer naar de normale gang van zaken miste een belangrijke kans om de bereikte vermindering van de vervuiling vast te leggen en de daarmee samenhangende voordelen voor de bevolking en de volksgezondheid te vergroten.

Elk jaar sterven naar schatting 4,2 miljoen mensen voortijdig door blootstelling aan verontreinigende stoffen zoals fijnstof (PM2,5 ). Dit zijn inhaleerbare deeltjes die zo klein zijn dat ze niet met het blote oog kunnen worden gezien en worden uitgestoten bij de verbranding van fossiele brandstoffen.

Geanimeerde kaart van wereldwijde NO2-anomalieën in 2020. Blauw geeft reducties aan boven normaal verwacht niveau (d.w.z. als de pandemie niet had plaatsgevonden) terwijl rood wijst op verhoogde vervuilingsniveaus boven deze basislijn. Krediet:Dr. Kerry Nice

Naar schatting sterven nog eens 250.000 mensen vroegtijdig door blootstelling aan ozon (O3 ), die wordt gevormd wanneer verontreinigende stoffen die worden uitgestoten door auto's en energiecentrales reageren in de aanwezigheid van zonlicht.

Gezien de urgentie van aan vervuiling gerelateerde gezondheidsproblemen, is onze nieuwe studie gepubliceerd in Atmospheric Pollution Research benadrukt de impact van pandemische beperkingen - en verminderde menselijke mobiliteit in het algemeen - op luchtvervuiling.

Terwijl eerdere studies casestudies hebben gepresenteerd over pandemische luchtkwaliteit in een aantal landen of een selectie van steden, analyseerde deze studie luchtvervuilingsgegevens uit een verzameling van meer dan 700 steden (alle steden waarvoor deze gegevens beschikbaar waren) over de hele wereld.

Met behulp van gegevens over weerpatronen en vroegere vervuilingsniveaus leerden we modellen voor machinaal leren - dit zijn programma's die patronen kunnen vinden of beslissingen kunnen nemen op basis van voorheen onzichtbare gegevens - om te voorspellen hoe de vervuilingsniveaus in elke afzonderlijke stad zouden zijn als de pandemie niet had plaatsgevonden opgetreden.

Door gebruik te maken van deze uitgebreide steekproef van steden, laat onze op machine learning gebaseerde analyse zien wat er in elke stad (en wereldwijd) kan worden bereikt door de veranderingen in vervoerspatronen tijdens lockdowns.

Ons onderzoek toonde aan dat steden in China, Europa en India een grote afname van stikstofdioxide zagen (NO2 ) en PM2.5 -twee verontreinigende stoffen die sterk geassocieerd zijn met het verbranden van fossiele brandstoffen en het gebruik van auto's - die in lijn zijn met pandemische striktheidsniveaus, waaronder de vermindering van mobiliteit.

Zoals de grafieken laten zien, GEEN2 niveaus (en in mindere mate PM2.5 niveaus) daalden rond februari/maart 2020. Ter vergelijking:NO2 niveaus in Italië veranderden pas in maart of april van dat jaar.

Ozon (O3 ) stegen de niveaus in de eerste helft van 2020, met de atmosferische chemische reacties die ozon creëren, gedreven door de reducties in NO2 . De niveaus daalden echter tot onder het normale niveau tijdens de zomermaanden op het noordelijk halfrond, toen O3 niveaus pieken normaal gesproken.

Landen als China en India hadden de grootste reductie van fijnstof in de lucht. Dit is vooral belangrijk omdat deze twee landen te maken hebben met enkele van de ernstigste gevolgen voor de gezondheid van luchtvervuiling - samen goed voor meer dan de helft van 's werelds PM2,5 blootstellingsgerelateerde sterfgevallen.

De pandemie heeft gezorgd voor een natuurlijk experiment om de relatie tussen vervoerswijzen en luchtvervuiling te begrijpen. Om een ​​deel van de belofte waar te maken die we zagen tijdens de snelle daling van de vervuiling door de pandemie, zouden steden kunnen proberen de mobiliteit te transformeren door actief en vervuilingsvrij vervoer.

De mobiliteitsveranderingen in 2020 hebben ons de kans gegeven om te onderzoeken hoe ons gebruik van transportsystemen bijdraagt ​​aan vervuiling.

New York City en Tokio zagen bijvoorbeeld een evenredige daling van de vervuiling toen de mobiliteit tijdens de eerste golf van COVID stopte met alle soorten transport.

Bij de opening na de eerste afsluiting keerde de mobiliteit van New York City echter grotendeels terug via privéritten met motorvoertuigen - veel meer dan eerdere basislijnen, waarbij het openbaar vervoer nooit terugkeerde naar het normale niveau. Ondertussen herstelden in Tokio zowel het gebruik van het openbaar vervoer als het autoverkeer in een meer gelijk tempo.

Steden als Brussel, Rome en Parijs hebben samen 250 kilometer aan nieuwe fietspaden aangelegd als onderdeel van postpandemische transportplannen. Australische steden moeten nog hetzelfde doen - er is zeker geen tekort aan vraag naar fietsinfrastructuur.

Na de pandemie stegen de wekelijkse volumes fietsen op fietspaden met 140 procent op de South Perth Foreshore, met 165 procent op de Outer Harbor Greenway in Adelaide en met maar liefst 169 procent op de Bay Trail in Brighton in Victoria.

Het creëren van fietspaden, samen met het aanbieden van andere vormen van vervoer, zoals het delen van ritten, geeft steden een manier om de uitstoot te verlagen. Mensen die vanuit huis kunnen werken, zouden dit moeten doen, zodat het dagelijkse woon-werkverkeer niet meer nodig is.

Als regeringen hun bevolking willen beschermen tegen door vervuiling veroorzaakte ziekten en sterfgevallen, zullen ze alternatieve vervoerssystemen moeten creëren die niet zijn gericht op privéautoritten.

Alleen dan zal ons "nieuwe normaal" ons in staat stellen te genieten van een heldere hemel en een langer leven. + Verder verkennen

De congestiechaos vermijden die is ontstaan ​​door de pandemie