La pandemia de COVID-19 no solo está afectando casi todos los aspectos de nuestra vida diaria, sino también el medio ambiente. Un equipo alemán, dirigido por el Instituto Max Planck de Química y el Centro Aeroespacial Alemán (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR), ahora quiere averiguar qué tan fuertes son estos efectos en la atmósfera. Durante las próximas dos semanas, como parte del programa de investigación Bluesky, Los científicos medirán las concentraciones de gases traza y contaminantes en el aire sobre áreas urbanas europeas y en el corredor de vuelo hacia América del Norte. El objetivo de estas misiones de investigación es investigar cómo las emisiones reducidas de la industria y el transporte están cambiando la química y la física atmosféricas.

Un cielo azul claro sin senderos de condensación y calles vacías:esta es una situación típica durante el cierre del coronavirus. Tráfico, particularmente el transporte aéreo, y la producción industrial se ha reducido en todo el mundo debido a la pandemia de COVID-19. Hay menos aviones en el aire y vehículos en la carretera en Europa que antes de la pandemia. La contaminación del aire se ha reducido entre un 20 y un 40 por ciento, y las emisiones diarias de los aviones han disminuido hasta en un 85 por ciento. Esto significa que la atmósfera está mucho menos contaminada con las emisiones del transporte y la industria.

Un equipo de investigación alemán ahora quiere hacer un uso rápido de esta situación inusual para el proyecto Bluesky. Científicos de DLR, el Instituto Max Planck de Química, Universidad Goethe de Frankfurt, y los centros de investigación de Jülich y Karlsruhe tienen la intención de utilizar dos aviones de investigación DLR para realizar una investigación única a nivel mundial sobre los cambios resultantes en la atmósfera de la Tierra por primera vez. Los aviones de investigación Halo y Falcon de DLR han sido equipados con instrumentación altamente especializada y volarán sobre Alemania. Italia, Francia, Gran Bretaña e Irlanda en el transcurso de las próximas dos semanas. También volarán sobre el Atlántico Norte, a lo largo del corredor de vuelo hacia América del Norte.

"DLR está desplegando parte de su flota de aviones de investigación única para aprovechar una oportunidad casi única. Durante estas misiones, Se analizará la atmósfera en un estado que podría lograrse en el futuro con una gestión sostenible de las actividades humanas. Observaremos cómo cambia el entorno con el aumento de las actividades industriales. Esto nos dará una perspectiva completamente nueva sobre la influencia antropogénica en la atmósfera de la Tierra, "explica Rolf Henke, Miembro de la Junta Ejecutiva del DLR responsable de la investigación aeronáutica. "Junto con nuestros socios, estamos haciendo una contribución significativa a la redefinición de las actividades de la humanidad una vez que la pandemia esté bajo control ".

Vuelos de investigación coordinados con dos aviones de medición

Jos Lelieveld, Director del Instituto Max Planck de Química, quiere utilizar las misiones Bluesky para aclarar si existe una correlación entre el cielo azul claro durante el bloqueo y la prevalencia de partículas de aerosol en la atmósfera. "El cielo azul único de las últimas semanas no se puede explicar por las condiciones meteorológicas y la disminución de las emisiones cerca del suelo. Las aeronaves pueden

tienen un mayor impacto en la formación de partículas de aerosol de lo que se pensaba anteriormente, "dice el investigador atmosférico, quien es el Director Científico de los vuelos de Halo. Aerosoles, partículas microscópicas en el aire que también influyen en la formación de nubes, están finamente distribuidos. Dispersan y absorben la radiación solar y, por lo tanto, también tienen un impacto en el clima, porque influyen en el balance de radiación de la atmósfera. Se crean aerosoles, entre otras formas, durante la combustión de combustibles fósiles.

Christiane Voigt, Jefe del Departamento de Física de la Nube del Instituto DLR de Física Atmosférica y Director Científico de los vuelos Falcon, también ve una oportunidad única con Bluesky. "El estado actual de la atmósfera representa una especie de 'punto cero' para la ciencia. Podremos medir una atmósfera de referencia que solo está ligeramente contaminada con emisiones de la industria y el transporte, incluida la aviación. Esto nos brinda una oportunidad única para comprender mejor los efectos de las emisiones antropogénicas antes del cierre ". El físico atmosférico enfatiza que, solo a través de la cooperación de todos los socios, ¿Fue posible planificar e implementar misiones científicas y logísticamente muy complejas en muy poco tiempo?

Emisiones del transporte aéreo, industria y tráfico rodado en zonas urbanas

Voigt y sus colegas creen que los datos de Bluesky proporcionarán una imagen más clara de las influencias antropogénicas en la composición de la atmósfera terrestre. Con el equipo a bordo de ambos aviones de investigación, los científicos de Bluesky están investigando emisiones de aviones como óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre y aerosoles a altitud de crucero, además de las pocas estelas restantes. Entre otras cosas, quieren saber cuánto han disminuido estas emisiones en Europa y el corredor de vuelo del Atlántico Norte. Aproximadamente 30, 000 aviones sobrevuelan Europa todos los días, con emisiones correspondientemente significativas. El tráfico aéreo reducido permitirá rutas de vuelo más flexibles para las mediciones.

Además, los investigadores quieren investigar las penachos de emisiones reducidas de las áreas urbanas y aclarar cómo se distribuyen las emisiones en la capa límite atmosférica. Por ejemplo, los científicos de Bluesky planean volar sobre el área del Ruhr y las regiones alrededor de Frankfurt am Main, Berlín y Munich. También están previstos vuelos sobre el valle del Po en Italia y alrededor de París y Londres. "Cerca de ciudades y conurbaciones, nos acercaremos a la capa límite atmosférica a una altitud de uno a dos kilómetros, Dado que allí se concentran las emisiones del tráfico rodado y la industria, ", explica Jos Lelieveld." Estamos interesados ​​en saber cuántas concentraciones de dióxido de azufre, oxido de nitrógeno, hidrocarburos y sus productos de reacción química, así como ozono y aerosoles, han cambiado. ”También está muy orgulloso de que el equipo sea el primero en el mundo en implementar una campaña de medición de este tipo.

Preparativos rápidos para vuelos, con reglas especiales de control de infecciones

En semanas recientes, dos aviones de investigación DLR, el Falcon 20E y el Gulfstream G550 Halo, se han convertido con éxito en poco tiempo para las misiones Bluesky. Las conversiones se llevaron a cabo en las instalaciones de operaciones de vuelo de DLR en Oberpfaffenhofen. "Se han tenido que instalar y adaptar numerosos instrumentos, y el avión modificado para las próximas misiones, "dice Burkard Wigger, Jefe de Experimentos de Vuelo DLR. "La estrecha cooperación entre las diversas organizaciones científicas ha hecho posible que estos dos aviones de investigación operen simultáneamente en las desafiantes condiciones resultantes de la pandemia del coronavirus".

La preparación, La ejecución y seguimiento de los vuelos se realiza de acuerdo con las normas vigentes en materia de interacciones personales y control de infecciones. Los vuelos conjuntos de Falcon y Halo están previstos hasta la primera quincena de junio. La evaluación de los datos y el análisis de los resultados llevará varios meses. El análisis incluirá datos comparativos de campañas de vuelos de investigación anteriores de Halo sobre las emisiones del tráfico aéreo y las emisiones de las principales ciudades y conurbaciones.

Sobre HALO

El avión de investigación de gran altitud y largo alcance (Halo) es una iniciativa conjunta de instituciones alemanas de investigación ambiental y climática. Halo cuenta con el apoyo de subvenciones del Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF), la Fundación Alemana de Investigación (DFG), la Asociación Helmholtz de Centros de Investigación Alemanes, la Sociedad Max Planck (MPG), la Asociación Leibniz, el Estado Libre de Baviera, el Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT), el Forschungszentrum Jülich y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR).