Luftforurening kan forstærke negative effekter af klimaændringer, finder ny undersøgelse

Luftforurenings indvirkning på menneskers sundhed, økonomier og landbrug varierer drastisk afhængigt af, hvor på kloden de forurenende stoffer udledes, ifølge en ny undersøgelse, der potentielt kan tilskynde visse lande til at reducere klimaforandrende emissioner.

Ledet af University of Texas i Austin og University of California San Diego, undersøgelsen, som blev offentliggjort den 23. september i Science Advances, er den første til at simulere, hvordan aerosolforurening påvirker både klima og luftkvalitet for steder rundt om i verden.

Aerosoler er bittesmå faste partikler og væskedråber, der bidrager til smog og udsendes fra industrielle fabrikker, kraftværker og udstødningsrør til køretøjer. De påvirker menneskers sundhed, landbrugs- og økonomisk produktivitet i unikke globale mønstre sammenlignet med kuldioxid (CO₂ ) emissioner, som er fokus for indsatsen for at afbøde klimaændringer.

Selvom CO₂ og aerosoler ofte udsendes på samme tid under forbrændingen af ​​brændstof, opfører de to stoffer sig forskelligt i Jordens atmosfære, sagde medforfatter Geeta Persad, en assisterende professor ved UT Austin Jackson School of Geosciences.

"Kuldioxid har den samme indvirkning på klimaet, uanset hvem der udleder det," sagde Persad. "Men for disse aerosolforurenende stoffer har de en tendens til at forblive koncentreret i nærheden af, hvor de udsendes, så den effekt, de har på klimasystemet, er meget ujævn og meget afhængig af, hvor de kommer fra."

Forskerne fandt ud af, at afhængigt af hvor de udledes, kan aerosoler forværre de sociale omkostninger ved kulstof - et skøn over de økonomiske omkostninger, drivhusgasser har på samfundet - med så meget som 66%. Forskerne så på otte nøgleregioner:Brasilien, Kina, Østafrika, Vesteuropa, Indien, Indonesien, USA og Sydafrika.

"Denne forskning fremhæver, hvordan de skadelige virkninger af vores emissioner generelt undervurderes," sagde Jennifer Burney, medforfatter og Marshall Saunders Chancellor's Endowed Chair i Global Climate Policy and Research ved UC San Diego School of Global Policy and Strategy. "CO₂ gør planeten varmere, men den udsendes også med en masse andre forbindelser, der påvirker mennesker og planter direkte og forårsager klimaændringer i deres egen ret."

Arbejdet, som blev støttet af National Science Foundation, repræsenterer et samarbejde mellem Persad og Burney, som er fysiske forskere, og en gruppe økonomer og folkesundhedseksperter. Medforfattere inkluderer Marshall Burke, Eran Bendavid og Sam Heft-Neal ved Stanford University og Jonathan Proctor ved Harvard University.

Aerosoler kan direkte påvirke menneskers sundhed og klimaet uafhængigt af CO₂ . De er forbundet med negative helbredspåvirkninger ved indånding og kan påvirke klimaet ved at påvirke temperatur, nedbørsmønstre og hvor meget sollys der når jordens overflade.

At studere aerosolers indflydelse i forhold til CO₂ , skabte holdet et sæt klimasimuleringer ved hjælp af Community Earth System Model version 1 udviklet af National Center for Atmospheric Research. De kørte simuleringer, hvor hver af de otte regioner producerede identiske aerosol-emissioner og kortlagde, hvordan temperatur, nedbør og overfladeluftkvalitet blev påvirket over hele kloden. Derefter forbandt de disse data med kendte forhold mellem klima og luftkvalitet og spædbørnsdødelighed, afgrødeproduktivitet og bruttonationalprodukt på tværs af de otte regioner.

I et sidste trin sammenlignede de de samlede samfundsomkostninger ved disse aerosoldrevne påvirkninger med de samfundsmæssige omkostninger ved co-emitteret CO₂ i hver af de otte regioner og producerede globale kort over de kombinerede virkninger af aerosoler og CO₂ . Forskerne sagde, at undersøgelsen er et stort skridt fremad i forhold til tidligere arbejde, som enten kun estimerede luftkvalitetspåvirkningerne af aerosoler eller ikke tog hensyn til deres forskellige globale klimaeffekter.

Resultatet tegner et varieret og kompliceret billede. Emissioner fra nogle regioner giver klima- og luftkvalitetseffekter, der spænder fra to til mere end 10 gange så stærke som andre, og sociale omkostninger, der nogle gange påvirker naboregionerne mere end den region, der producerede aerosol-emissionerne. For eksempel resulterer lokale emissioner i Europa i fire gange så mange spædbørnsdødsfald uden for Europa som inden for.

Men forskerne bemærker, at aerosol-emissioner altid er dårlige for både emitteren og planeten generelt.

"Selvom vi måske tænker på aerosoler, der afkøler klimaet, som at have den sølvbeklædning at modvirke CO₂ -drevet opvarmning, når vi ser på alle disse effekter i kombination, finder vi, at ingen region oplever overordnede lokale fordele eller genererer overordnede globale fordele ved at udsende aerosoler," sagde Persad.

Forskere sagde også, at resultaterne skaber potentielt nye motivationer for lande til at reducere emissioner - og at bekymre sig om andre lande, der reducerer emissioner. For eksempel fandt undersøgelsen, at tilføjelse af aerosolomkostninger til CO₂ omkostninger kan fordoble Kinas incitament til at mindske emissioner. Og det skifter virkningen af ​​lokale emissioner i Europa fra en lokal nettofordel til en nettoomkostning. Undersøgelsen viser også, at nogle vækstøkonomier, såsom østafrikanske nationer og Indien, kan være motiverede til at samarbejde om emissionsreduktioner, da de er stærkt påvirket af hinandens emissioner.

De rammer, der er udviklet i denne undersøgelse, kan også anvendes til at maksimere de samfundsmæssige fordele ved de nuværende afbødningsstrategier, der overvejes af politiske beslutningstagere. For eksempel anvendte forskerne det på "fair-share"-tilgangen, der er fastlagt i Paris-klimaaftalen, hvor alle lande målretter mod den samme CO₂ pr. indbygger. emissioner. De fandt, at tilgangen, selvom den er gavnlig for klimastabiliteten, ikke forbedrer dødeligheden og afgrødens påvirkninger fra kombineret aerosol og CO₂ emissioner, fordi det fokuserer på afbødning i regioner, der allerede har forholdsvis lave aerosolpåvirkninger, såsom USA og Europa.

"Ved at udvide samfundsomkostningsberegninger til at inkludere de geografisk løste samfundsmæssige påvirkninger af co-emitterede aerosoler, viser vi, at incitamentet for individuelle lande til at afbøde og samarbejde om afbødning er meget højere, end hvis vi kun tænker på drivhusgasser," Burney sagde. + Udforsk yderligere

Partikelforureningens påvirkning varierer meget afhængigt af, hvor den stammer fra