Partikler forurener luften over Afrika

Eksplosiv befolkningstilvækst, urbanisering og en voksende økonomi – luften over Vestafrika er udsat for meget stress. Imidlertid, indtil videre er der næppe meningsfuld information om virkningerne på sundheden, vejr og klima. Karlsruhe Institute of Technology (KIT) koordinerede det europæisk-afrikanske konsortium "DACCIWA", som har indsamlet nye data for at undersøge årsager og virkninger af luftforurening. Undersøgelsen undersøgte også samspillet mellem luftsammensætning og sommermonsun. Forskerholdet offentliggjorde deres resultater i en policy brief.

Verdenssundhedsorganisationen (WHO) anslår, at hvert år, omkring syv millioner mennesker dør af virkningerne af forurenet luft. "I vestafrikanske byer, koncentrationerne af små partikler krydser ofte WHO's grænser, " siger professor Peter Knippertz fra Institut for Meteorologi og Klimaforskning i KIT (IMK). På den ene side partiklerne har deres oprindelse i menneskelige handlinger:trækulsbrande, affaldsforbrænding i byer eller savannebrande udsender fine partikler i luften. På den anden side, der er partikler af naturlig oprindelse:"Vind fra nord fører sand fra Sahara til de vestlige dele af regionen, "siger Knippertz. Klimaforskeren koordinerede DACCIWA-projektet (Dynamics-aerosol-chemistry-cloud interactions in West Africa), som undersøgte hele kæden af ​​naturlige såvel som menneskeskabte emissioner for første gang, fra dannelse og distribution til effekterne. For at afslutte projektet, konsortiet offentliggjorde en policy brief, der præsenterer de vigtigste resultater, kampagner og udsigter og giver konkrete anbefalinger til handling.

DACCIWA:Resultater og anbefalinger til handling

Indsamling af omfattende data var den største udfordring. "Der var ikke noget tilstrækkeligt luftkvalitetsovervågningssystem i Sydvestafrika, " siger Knippertz. "Tidligere computermodeller kunne ikke pålideligt kortlægge den komplekse atmosfæriske dynamik og kemi i Vestafrika." videnskabsmænd skulle indsamle ajourførte data om atmosfærens sammensætning, skyer og luft, samt information om sundhedsrisici og sygdomme. Resultaterne viser, at luftforureningen allerede har nået et sundhedsskadeligt niveau:I den tørre sæson, koncentrationen af ​​fine partikler i atmosfæren er højest, da ørkenstøv fra Sahara og røg fra brande på savanne blandes i luften udover det fine støv, der stammer fra byer.

I sommermonsunsæsonen, partikler fra Centralafrika, som kan transporteres tusindvis af kilometer af den fremherskende sydenvind, optræder i tillæg til lokale emissioner. "I vores feltundersøgelser, vi var i stand til at detektere 20 til 40 procent af partiklerne allerede over havet, " siger Knippertz. På grund af den høje luftfugtighed under monsunen, partiklerne kan optage mere vand. Dette pletter atmosfæren betydeligt, så mindre sollys når jorden. "Dette påvirker luftcirkulationen, skydannelse og nedbørssandsynlighed, " forklarer Knippertz. "I det lange løb, dette kan påvirke fødevareproduktionen, vand og el."

Computersimuleringer foretaget af DACCIWA-projektholdet indikerer, at temperaturerne i Vestafrika forventes at stige med en til tre grader Celsius i 2050, afhængig af geografisk placering. Ud over, den øgede partikelkoncentration i sydvestafrikanske byer kan medføre betydelige risici for folkesundheden og øge luftvejene, hjerte-kar- og hudsygdomme:"For første gang, vi har vist, at antallet af hospitalsbesøg på grund af disse helbredsproblemer er tæt forbundet med koncentrationen af ​​partikler i luften, " siger Knippertz. "Især i regntiden, antallet af kendte sygdomstilfælde steg, hvilket kan tyde på, at fugt forstærker virkningerne af luftforurening på mennesker."

Med de nye data og analyser, forskere kan levere mere præcist klima, vejr- og sundhedsudsigter, ikke kun for Vestafrika, men også for regioner længere væk:"F.eks. vi ved, at den vestafrikanske monsun kan påvirke det europæiske vejr og er en vigtig faktor for atlantiske orkaner, "forklarer Knippertz. DACCIWA lægger dermed grundlaget for et mere præcist klima, vejr- og luftkvalitetsmodeller, som muliggør en mere bæredygtig udviklingspolitik.

I fem år, forskere indsamlede og evaluerede data i Vestafrika ved koordinerede måleflyvninger med tre forskningsfly fra German Aerospace Center (DLR), de franske forskningsinstitutioner CNRS, Météo-Frankrig og CNES, og British Antarctic Survey. Ombord, de forskellige fly havde lignende måleinstrumenter til at indsamle et maksimum af referencedata. For at opfange byernes emissioner, videnskabsmænd oprettede fire målesteder i Abidjan og Cotonou og evaluerede sundhedsdata. Ud over, klimaforskere fra IMK under vejledning af Dr. Norbert Kalthoff registrerede et væld af relevante meteorologiske parametre med det atmosfæriske observationssystem KITcube i Beninese Savé. På samme tid, forskergruppen af ​​professor Andreas Fink, KITs ekspert i det afrikanske klima, koordineret en storstilet meteorologisk ballonkampagne i fire vestafrikanske lande.