El confinamiento provocó cambios en la contaminación entre las ciudades, incluso dentro de ellas

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El nuevo método permite a los investigadores medir los niveles de NO2 en una escala más fina, lo que revela disparidades en la exposición durante la COVID

Publicado originalmente en Universidad de Washington en St. Louis.
Por brandie jefferson

Durante los bloqueos de COVID-19, Internet se inundó de imágenes desde Delhi hasta Los Ángeles, que mostraban montañas típicamente escondidas detrás de smog o cielos azules claros donde alguna vez fueron grises.

La gente especuló que, debido a que menos personas conducían, la industria se desaceleró y muchos aeropuertos estaban cerrados funcionalmente, los niveles de contaminación habían disminuido en todas partes.

Tenían, dependiendo de su punto de vista.

Investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis desarrollaron un método utilizando mediciones satelitales que les permitió determinar los niveles de dióxido de nitrógeno: NO2 — en una escala nunca antes accesible — incluso en áreas donde no hay capacidades de monitoreo en el terreno. El NO2 es un contribuyente clave al smog asociado con el mal tráfico o áreas de intensa industria.

Randall Martín

Desarrollado en el laboratorio de Randall Martín, el Profesor Distinguido Raymond R. Tucker en el Departamento de Ingeniería Energética, Ambiental y Química, el método permite a los investigadores inferir los niveles de NO2 en regiones tan pequeñas como un barrio.

Cuando lo usaron para comparar niveles de NO2 antes y durante los bloqueos relacionados con COVID-19 en todo el mundo, encontraron que, aunque hubo una disminución significativa en NO2 en todo el mundo en áreas bajo bloqueo, también hubo discrepancias sorprendentes en escalas más pequeñas.

Los resultados se publicaron el 19 de enero en la revista Naturaleza.

“Podemos determinar las diferencias, no solo de una ciudad a otra, sino que dentro de las ciudades estábamos viendo diferencias interesantes en los niveles de NO2”, dijo Matt Cooper, primer autor del estudio. “Los cambios dentro de las ciudades no fueron uniformes; algunas áreas vieron una disminución mayor que otras”.

Antes de los bloqueos relacionados con COVID-19, Cooper había estado trabajando en formas de mejorar la detección de NO2 en la atmósfera utilizando una nueva tecnología satelital. Entonces llegó la pandemia.

Este gráfico ilustra el rango de cambios de NO2 experimentados por la población del área metropolitana de Atlanta. Más de 1,2 millones de personas en la región vieron una disminución de más del 40 % en los niveles de NO2. Sin embargo, casi 1 millón de personas experimentaron disminuciones de solo el 10% o menos.

“Caso de prueba interesante”

“Fue un caso de prueba interesante para el nuevo método”, dijo Cooper. “Y había mucho interés en la calidad del aire, que parecía estar mejorando”.

Cooper pudo mejorar los métodos que utilizan modelos, satélites y datos de monitoreo terrestre para inferir cantidades de NO2 a nivel de la superficie en cualquier punto del mundo. Este nuevo método hace un mejor uso de los datos satelitales de resolución más fina, lo que permite a los investigadores determinar los niveles de NO2 en una escala de aproximadamente un kilómetro.

Comprender los niveles de NO2 es importante para una mejor comprensión de la salud humana. El químico es uno de los principales contaminantes del aire y es un precursor de la creación de partículas finas. La alta exposición al NO2 está asociada con una variedad de problemas de salud, principalmente de naturaleza respiratoria, así como con un mayor riesgo de mortalidad en general.

Debido a que se forma principalmente por la quema de combustible, los investigadores sugirieron que los bloqueos relacionados con COVID podrían conducir a una disminución de NO2. Lo hicieron. Significativamente.

Teniendo en cuenta las variaciones esperadas por las tendencias climáticas y el hecho de que las emisiones han disminuido en general durante los últimos años debido a las mejoras tecnológicas, los investigadores pudieron inferir que las disminuciones en el nivel de NO2 en la superficie fueron casi un 30 % mayores en países con normas estrictas. bloqueos frente a los que no.

En general, dijo Martin, “la disminución global durante los bloqueos fue comparable a 15 años de reducciones anuales de los controles de emisiones”.

Sin embargo, cuando observaron más de cerca, los investigadores encontraron que las disminuciones no se distribuyeron uniformemente. “Vemos una variación espacial muy llamativa”, dijo Cooper. “Encuentra cualquier ciudad y verás una señal”.

Tome Atlanta, por ejemplo. Teniendo en cuenta la población, la concentración de NO2 disminuyó un 28 % en el área metropolitana entre abril de 2019 y abril de 2020. Pero hay mucha variación representada dentro de esa tasa promedio.

Por ejemplo, más de 1,2 millones de personas en la región vieron una disminución de más del 40 % en los niveles de NO2. Sin embargo, casi 1 millón de personas experimentaron disminuciones de solo el 10% o menos. En general, los cambios fueron mayores para quienes vivían cerca de las centrales eléctricas de carbón o del aeropuerto que en el centro de la ciudad.

O París. Más de 1 millón de personas en el área metropolitana de París vieron una disminución de NO2 del 75% o más, mientras que otras áreas metropolitanas vieron una disminución de NO2 del 23% o menos.

Los beneficios de esta resolución más fina van más allá de identificar la carga desigual de contaminación entre vecinos. También puede ayudar a los investigadores a inferir mejor los niveles de contaminación en áreas donde no hay otra forma de determinar los niveles de NO2. Una parte significativa del mundo no tiene suficiente, o ningún, monitoreo terrestre de contaminantes.

De las 215 ciudades que investigaron los investigadores, 68 no tenían datos previos de monitoreo terrestre. La mayoría de esas ciudades, anotaron los investigadores, estaban en países de bajos ingresos en África y el sudeste asiático. El ingreso nacional bruto promedio per cápita para estas ciudades no monitoreadas fue de $7,000. Eso es en comparación con $ 25,000 para ciudades en países con monitoreo terrestre confiable.

“Aunque es menos probable que los países de bajos ingresos tengan un monitoreo local de la calidad del aire”, dijo Cooper, “se produjeron grandes cambios en la exposición al NO2 impulsados ​​​​por el bloqueo”.

Esta investigación fue apoyada por Environment and Climate Change Canada y por el Canadian Urban Environmental Health Research Consortium; por la NASA (673 80NSSC21K1343). Agradecemos al equipo de instrumentos de OMI y a los equipos de OMI y TROPOMI por poner a disposición del público los datos de NO2.

La Escuela de Ingeniería McKelvey de la Universidad de Washington en St. Louis promueve la investigación y la educación independientes con énfasis en la excelencia científica, la innovación y la colaboración sin límites. McKelvey Engineering tiene programas de investigación y posgrado de primer nivel en todos los departamentos, particularmente en ingeniería biomédica, ingeniería ambiental e informática, y tiene uno de los programas de pregrado más selectivos del país. Con 140 profesores de tiempo completo, 1387 estudiantes de pregrado, 1448 estudiantes de posgrado y 21 000 ex alumnos vivos, estamos trabajando para resolver algunos de los mayores desafíos de la sociedad; preparar a los estudiantes para convertirse en líderes e innovar a lo largo de sus carreras; y ser un catalizador del desarrollo económico para la región de St. Louis y más allá.

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Y, sin más enrollarme, nos vemos en la siguiente noticia. ¡Nos vemos!

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