Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

COVID-19-nedlukninger renser luften, men forureningen vil vende tilbage, efterhånden som økonomierne åbner igen

Nitrogendioxid over USA fra 16. marts til 29. april i 2019. Kredit:Daniel Cohan, via NASA Giovanni, CC BY-ND

Med mange økonomier låst for at bremse spredningen af ​​coronavirus, folk fra Beijing til Los Angeles har bemærket en blåere himmel og mindre smog. Fotos fra Punjab og Nairobi afslører bjerge, der havde været indhyllet i dis i årevis. Satellitter viser renere luft, der strækker sig over brede skår af Asien, Europa og Nordamerika.

Disse fantastiske billeder afspejler, hvordan luften ændrer sig, efterhånden som verden konfronteres med COVID-19. Folk bliver hjemme, kører mindre og tager færre fly og krydstogter. Denne krise giver et unikt eksperiment for at se, hvordan atmosfæren reagerer, når nationer reducerer deres emissioner.

Luften bliver renere, selvom disse blå himmel kan være midlertidige. Men det bliver ikke køligere. Opbygningen af ​​drivhusgasforurening fortsætter, og de globale temperaturer stiger stadig.

Hvorfor denne forskel? Som en atmosfærisk videnskabsmand, Jeg ser det som en illustration af de modsatrettede udfordringer, som luftforurening og klimaændringer udgør.

Udsigten fra oven

Du har måske set kort i nyhederne, der viser pletter af luftforurening, der er skrumpet, siden økonomier begyndte at lukke ned i de sidste par måneder. De fleste af disse kort er plottet fra satellitobservationer af nitrogendioxid, eller NO2, en gas, der udløser luftvejssygdomme som astma. Det reagerer også i luften og danner andre typer forurening, såsom smog, dis og sur regn.

Selvom byer rundt om i verden ser den klareste himmel i årtier, 2020 er stadig på vej til at blive det varmeste år nogensinde.

Nitrogendioxid kan observeres fra rummet, fordi det absorberer unikke strimler af sollys regnbue af farver. Disse observationer fortæller os meget om, hvad der sker på Jorden.

Noget NO2 kommer fra naturlige kilder som lyn og jord. De er ikke berørt af den nuværende krise. Det, der har ændret sig, er mængden af ​​forurening, der kommer fra afbrænding af fossile brændstoffer, især i biler, fly og skibe.

Du kan se virkningerne af disse reduktioner i satellitobservationer, der sammenligner NO2-koncentrationer over USA i foråret 2020 med samme periode i 2019. De viser, at forureningsniveauet falder langt mere kraftigt over byområder, hvor menneskelige kilder til NO2 har tendens til at dominere, end landdistrikterne.

Dis på jordoverfladen

Ud over billeder fra rummet, mange mennesker deler billeder, der viser dis, der giver plads til blå himmel og klarere udsigter over landemærker og bjerge. Disse afspejler en anden ændring:faldende niveauer af partikelluftforurening.

Nitrogendioxid over USA fra 16. marts til 29. april i 2020. Kredit:Daniel Cohan, via NASA Giovanni, CC BY-ND

Partikler er små bidder af sod og andre stoffer, der flyder i luften. De kommer også fra en bred vifte af naturlige og menneskeskabte kilder, herunder forbrænding af fossile brændstoffer, tilberedning af kød, skovbrande, træer og støv. Ligesom med nitrogendioxid, COVID-19-krisen giver en uplanlagt mulighed for bedre at forstå kilderne til partikler.

Dette er vigtigt, fordi partikler er ansvarlige for de fleste af de 4,2 millioner dødsfald, som udendørs luftforurening forårsager globalt hvert år. Disse dødsfald kommer fra luftvejslidelser, samt hjerteanfald og slagtilfælde, da partikler kan være små nok til at passere gennem lungerne ind i blodbanen.

Der er endda nogle foreløbige beviser for, at eksponering for partikler og nitrogendioxid kan gøre folk mere sårbare over for at dø af COVID-19, selvom der er store usikkerheder, og der er behov for mere forskning.

Ingen COVID-køling

Så hvad med kuldioxid, eller CO 2 , hovedårsagen til global opvarmning? Når vi indånder renere luft og ser mindre dis, falder det også?

Globale emissioner (øverst) og årlig ændring (nederst) af kuldioxid fra energiforbrug, i gigaton. Kredit:IEA Global Energy Review 2020, CC BY-NC

Desværre, ingen.

Nogle iagttagere vurderer, at den globale reaktion på COVID-19 kan forårsage CO 2 emissioner i 2020 vil falde med omkring 8 %, hvilket ville være det skarpeste fald i moderne historie. Men i modsætning til de midlertidige forbedringer, vi ser i nitrogendioxid og partikler, faldet i CO 2 emissioner vil ikke reducere de samlede atmosfæriske koncentrationer af CO 2 .

Det er fordi CO 2 kan blive i luften i århundreder, mens de fleste andre forurenende stoffer kun varer i dage, før de regner ud, eller kemiske reaktioner nedbryder dem. Kuldioxidniveauet i luften vil kun stabilisere sig, når emissionerne når en "netto-nul" balance, hvor kilder ikke udleder mere CO 2 end kulstofdræn, såsom vegetation, oceaner og kulstoffangende anordninger, kan fjerne.

Dette års fald vil ikke være nær nok til at opnå den balance. Så kuldioxidniveauet i atmosfæren stiger stadig, omend i en noget langsommere hastighed, end de ville under business as usual. Det samme er temperaturerne.

Selvom milliarder af mennesker rundt om i verden blev hjemme, og økonomier drevet af fossile brændstoffer bremsede, Marts 2020 var den næstvarmeste marts nogensinde.

  • Niveauet af kuldioxid i luften fortsætter med at stige. Kredit:NOAA

  • Denne marts var den næsthotteste nogensinde, selvom kuldioxidudledningen faldt. Kredit:NOAA

Paradoksalt nok, Det er muligt, at reaktioner på COVID-19 faktisk kan forårsage et midlertidigt bump i opvarmningen på grund af den måde, hvorpå partikler påvirker klimaet.

Mens CO 2 fanger jordens varme, mange typer partikler reflekterer sollys væk fra Jorden, som giver en kølende effekt. Lavere partikelforureningsniveauer vil tillade mere sollys at nå jordens overflade. Det kan midlertidigt fremskynde opvarmningen, selvom forskerne er usikre på, hvor stærk denne effekt kan være.

Tilfældigvis, 2020 markerer starten på en global indsats for at reducere svovlemissioner fra skibe. Disse emissioner er en førende kilde til partikler over havene. Sammen, renere skibe og mindre brug af fossilt brændstof i år vil give en hidtil uset test af, hvordan klimaet reagerer på partikler.

Hvad der ligger forude

Hvad betyder alt dette for luft og klima ud over den nuværende krise? Luftforurening kan vende tilbage lige så hurtigt, som den forsvandt, hvis brugen af ​​fossile brændstoffer stiger. Faktisk, Nitrogendioxidniveauerne er allerede begyndt at stige over Kina, efterhånden som landets nedlukning letter.

I mellemtiden langvarig kuldioxid vil fortsætte med at akkumulere, hvilket gør det vanskeligt at stabilisere klimaet, selvom nationer arbejder på at reducere emissionerne. Kun teknologier, politikker og investeringer, der erstatter fossile brændstoffer med energieffektivitet og rene brændstoffer, kan på bæredygtig vis opnå renere luft og et stabilt klima.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler