Ongeveer 30 miljoen mensen in Europa leven in bergdalen. Een groot deel van deze bevolking heeft meer last van luchtverontreiniging dan eerder werd aangenomen. Dat concludeert een Sloveens-Duits onderzoeksteam uit metingen in de noordelijke Dinarische Alpen. Door temperatuurinversies in de winter worden verontreinigende stoffen in de valleien vastgehouden in een zodanige mate dat roet en fijn stof zelfs in kleine dorpen alarmerende niveaus kunnen bereiken, omdat ze anders vooral voorkomen in de centra van overvolle metropolen, schrijven onderzoekers van de universiteiten van Ljubljana , Molise en Nova Gorica en het Leibniz Institute for Tropospheric Research (TROPOS) in Atmospheric Chemistry and Physics (ACP) . Met mobiele metingen met behulp van een geïnstrumenteerde rugzak van TROPOS was het mogelijk geworden om de verspreiding van verontreinigende stoffen in meer detail te onderzoeken.

Houtverbranding is verantwoordelijk voor meer dan de helft van het fijnstof (PM2,5) in Europa, dat gevaarlijk is voor de gezondheid. Volgens het Europees Milieuagentschap (EEA) is houtverbranding nu de grootste bron van deze vervuilende stof. De promotie van hout als een "kooldioxide-neutrale" brandstof, de stijgende kosten van fossiele brandstoffen en verschillende financiële crises hebben geleid tot een aanzienlijk toenemend gebruik van hout als alternatieve bron. Mensen verbranden eerder hout voor huishoudelijke verwarming in kleine verwarmingssystemen.

Luchtkwaliteitsstudies hebben zich tot nu toe vooral gericht op steden. In de EU, het VK en de vier EVA-landen IJsland, Liechtenstein, Noorwegen en Zwitserland woont echter meer dan een kwart van de bevolking op het platteland. Om de impact van houtverbranding op de luchtkwaliteit in dergelijke dorpen te bestuderen, namen de onderzoekers een karstholte in Slovenië onder de loep. De holte in de gemeente Loški Potok rond het dorp Retje is representatief voor veel bergachtige en heuvelachtige plattelandsgebieden in Midden- en Zuidoost-Europa met houtverwarmingssystemen. Het studiegebied is gelegen in een ondiepe karstdepressie met een topografie die de vorming van temperatuurinversies en koude luchtpoelen die typisch zijn voor veel valleien en reliëfdepressies in de winter bevordert. Naast twee vaste meetstations op de bodem van de holte in het dorp en op een heuvel, leverden vooral mobiele metingen met instrumenten aan boord van een rugzak cruciale details op over de verspreiding van luchtverontreinigende stoffen in de ruimte. Met deze rugzak liep het team in december 2017 en januari 2018 drie keer per dag de zes kilometer lange route door de vallei:'s ochtends, 's middags en 's avonds. In 107 meetritten werd 642 kilometer te voet afgelegd.

Naast fijnstof onderzocht het team ook een van de componenten ervan:zwarte koolstof - in de volksmond ook gewoon "roet" genoemd. Zwarte koolstof wordt geproduceerd door onvolledige verbranding van koolstofhoudende materialen zoals fossiele brandstoffen of hout. Aan de kleine roetdeeltjes hechten onder meer kankerverwekkende stoffen. Zwarte koolstof wordt daarom beschouwd als een zeer problematisch onderdeel van fijnstof in termen van gezondheid. Terwijl de vaste meetstations uurconcentraties zwarte koolstof (eBC) van 1 tot 40 microgram per kubieke meter en fijnstofconcentraties (PM₁₀ ) van 10 tot 205 microgram per kubieke meter, leverden de mobiele metingen zwarte koolstof en PM2,5 op, maar met niveaus die representatiever waren voor de werkelijke concentraties waaraan veel mensen in de holte werden blootgesteld. Deze hoge niveaus van verontreinigende stoffen kunnen worden toegeschreven aan één effect dat in de winter vaak voorkomt in de bergen en dat bijzonder problematisch bleek te zijn:'s morgens verwarmt de zon de bovenste delen van de reliëfdepressie sneller dan de lagere delen - als gevolg van de ochtend mist die zich vormt in de reliëfdepressie beschut tegen de wind en voorkomt opwarming nabij de grond. De resulterende temperatuurinversie werkt als een deksel op een pot:de uitlaatgassen en deeltjes kunnen niet naar boven ontsnappen en zich op de bodem concentreren. In deze studie vonden verschillende temperatuurinversies plaats, waarbij de verontreinigende concentraties van roet (eBC) op voetgangersniveau gemiddeld 4,5 microgram per kubieke meter en fijnstof bereikten (PM_2,5 ) 48 microgram per kubieke meter, vergelijkbaar met de centra van grote metropolen waar veel verkeer is. Deze waarden zijn veel hoger dan de jaarlijkse limiet van de Europese Unie (20 microgram per kubieke meter) en de aanbevelingen van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) voor de dagelijkse limiet (15 microgram per kubieke meter). Zoals gemeten door de EU Air Quality Index voor fijnstof (PM₁₀ en PM_2.5 ), was de luchtkwaliteit erg slecht tijdens dergelijke temperatuurinversies. Over het algemeen was de luchtkwaliteit gedurende de gehele onderzoeksperiode (december en januari) slechts matig.

"Tijdens temperatuurinversies waren de niveaus van verontreinigende stoffen in de holte het hoogst in de vroege avond, tot 22 microgram per kubieke meter voor zwarte koolstof en 560 microgram per kubieke meter voor fijnstof. Dit is het resultaat van huishoudelijk houtverbranding, dat toeneemt wanneer mensen komen thuis na het werk, en de stabiele luchtlaag op de bodem van de holte.Maar met wat wind daalden zowel het zwarte koolstof- als het fijnstofgehalte in het bassin tot minder dan respectievelijk 1 en 12 microgram per kubieke meter, wat ongeveer vier keer lager dan tijdens een temperatuurinversie en in overeenstemming met de Europese regionale achtergrondniveaus", meldt Dr. Kristina Glojek, die studeerde voor haar Ph.D. aan de Universiteit van Ljubljana. Tijdens de ochtend- en middagtemperatuurinversies, in het dorp Retje, waren mensen die op het lagere deel van de zuidelijke hellingen woonden het meest blootgesteld aan de hoge concentraties fijnstof, terwijl in de vroege avonduren, wanneer de inversie beperkt is tot de bodem van de holte ademen de mensen daar de hoogste niveaus van verontreinigende stoffen in.

Dergelijke weersomstandigheden zijn typisch voor heuvelachtige en bergachtige gebieden. Tijdens het onderzoek kwamen temperatuurinversies voor op meer dan 70 procent van alle winternachten en ochtenden. "Deze zeer stabiele omstandigheden voorkomen een effectieve vermenging van de lucht in de reliëfdepressie, wat leidt tot verhoogde niveaus van verontreinigende stoffen. Daarom stijgen de fijnstofconcentraties in de gootsteen tijdens temperatuurinversies tot niveaus die vergelijkbaar zijn met die in grotere Europese stadscentra en boven de EU dagelijkse grenswaarde (PM₁₀ =50 microgram per kubieke meter) evenals boven de jaargrenswaarde en de WHO-dagrichtlijnen (PM_2,5 =respectievelijk 20 en 15 microgram per kubieke meter", benadrukt prof. Mira Pöhlker van TROPOS.

Vanuit het oogpunt van de onderzoekers wijst het voorbeeld van de kleine reliëfdepressie in Slovenië op een probleem dat niet beperkt is tot deze regio alleen:"De concentraties van verontreinigende stoffen gemeten tijdens de temperatuurinversies in de nogal dunbevolkte kleine reliëfholte zijn zorgwekkend, aangezien vergelijkbare omstandigheden kunnen worden verwacht in tal van heuvelachtige en bergachtige regio's in heel Europa, waar ongeveer 20 procent van de totale bevolking leeft, van wie 30 procent in landelijke reliëfholten die vergelijkbaar zijn met de Retje-site", benadrukt prof. Griša Močnik van de Universiteit van Nova Gorica.

Volgens het Sloveens-Duitse onderzoeksteam benadrukken de resultaten van deze studie het belang van metingen van de luchtkwaliteit met hoge resolutie, ook in plattelandsgebieden, om de vervuiling door houtgestookte woningen en de daaruit voortvloeiende gezondheidseffecten, in het bijzonder in bergachtige gebieden met een beperkt zelfreinigend vermogen van de atmosfeer. Daarom stellen ze specifiek voor:

1. om proeflocaties op kleinere ruimtelijke schaal te bestuderen die besluitvormers zouden kunnen helpen om effectieve actie op lokaal niveau te ondernemen;
2. raising public awareness of the problem of air pollution from wood burning, including knowledge of the negative effects on health, energy efficiency, the economic costs of ineffective burning, the optimal use and regular maintenance of heating appliances, and the use of quality fuels (e.g. dry wood);
3. informing residents when weather conditions cause pollutants to concentrate in the valley and burning wood is not recommended;
4. identifying local major polluters as they may be the main cause of deterioration of local air quality;
5. to encourage retrofitting of existing stoves, centralizing combustion in district heating systems, improving energy retrofitting of buildings, and changing fuel if there is a better alternative are possible options to reduce pollution from wood burning.

It is also important to strongly involve the local population in the measures to reduce pollution emissions. Furthermore, everyone should be aware that there is not one universal solution to this complex problem. Rather, measures are needed at several levels, taking into account geographical and cultural specificities. + Verder verkennen

European map of aerosol pollution can help improve human health