Un típico día caluroso de verano en el lago Kunming en el noroeste de Beijing (1 de julio de 2018). El cielo sería azul si no fuera por la contaminación del aire regional que vuelve el cielo gris. Crédito:Owen R. Cooper / CIRES y NOAA
En China, las personas respiran aire espeso con el ozono contaminante que daña los pulmones de dos a seis veces más a menudo que las personas en los Estados Unidos, Europa, Japón, o Corea del Sur, según una nueva evaluación. Según una métrica (número total de días con valores de ozono promedio máximos diarios (promedio de 8 horas) superiores a 70 ppb), China tuvo el doble de días con niveles altos de ozono que Japón y Corea del Sur, tres veces más que Estados Unidos, y seis veces más que Europa.
"Encontramos que en las regiones urbanas más pobladas del este y centro de China, hay más de 60 días en un año calendario con niveles de ozono en la superficie que exceden el estándar de calidad del aire de ozono nacional chino, "dijo Lin Zhang de la Universidad de Pekín, autor principal del estudio en la edición actual de Cartas de ciencia y tecnología ambientales .
"China se ha convertido en un foco de contaminación por ozono superficial actual, "dijo Owen Cooper, coautor del artículo de investigación y científico del CIRES que trabaja en la División de Ciencias Químicas de la NOAA. "La exposición humana y de la vegetación en China es mayor que en otras regiones desarrolladas del mundo con un monitoreo integral del ozono".
Muchos países regulan el ozono debido al daño que el contaminante hace a las plantas y a las personas.
En los Estados Unidos, por ejemplo, el estándar actual basado en la salud para el ozono a nivel del suelo, establecido por la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., es de 70 ppb (basado en el promedio diario máximo de 8 horas). El estándar de calidad del aire del ozono nacional chino es un promedio diario máximo de 8 horas superior a 160 microgramos por metro cúbico, equivalente a aproximadamente 80 ppb.
El ozono a nivel del suelo se forma más comúnmente cuando los compuestos orgánicos volátiles y los óxidos de nitrógeno reaccionan en la atmósfera en presencia de la luz solar. La quema de combustibles fósiles y la quema de biomasa (de la tala de cultivos o incendios forestales) son fuentes importantes de compuestos orgánicos volátiles y óxidos de nitrógeno. Desde la década de 1990, Los controles más estrictos sobre las emisiones de esos ingredientes han reducido la contaminación por ozono en muchas ciudades europeas y estadounidenses. Pero el alcance de la contaminación por ozono superficial en China no ha sido ampliamente reconocido, en parte porque había muy pocos sitios de seguimiento chinos antes de 2012, según los investigadores.
Comparación de una métrica de ozono, NDGT70 (número total de días con un valor promedio diario máximo de 8 horas superior a 70 ppb), entre China y otras regiones industrializadas:Japón y Corea (JK), Europa (UE), y Estados Unidos. Crédito:ES&T Letters, CIRES
Para este estudio, los investigadores utilizaron datos de una red relativamente nueva de 1, 600 monitores de ozono en China y una nueva y masiva base de datos mundial de ozono para cuantificar los niveles de ozono en China y compararlos con los niveles de otros países.
El nuevo informe muestra que China tiene niveles más altos de contaminación por ozono que todas las naciones con monitores de ozono, incluidos los Estados Unidos, Europa, Japón, y Corea del Sur. Cada métrica de ozono que analizaron los investigadores aumentó continuamente en China durante los últimos cinco años. "Encontramos los mayores aumentos en la exposición al ozono en el este y centro de China, especialmente en las zonas más pobladas. Estos resultados indican una gravedad cada vez mayor de la exposición al ozono humano y de cultivos / ecosistemas en China. "dijo Xiao Lu en el grupo de Zhang, primer autor del estudio.
De hecho, Los niveles actuales de ozono en las principales ciudades chinas son comparables a los niveles de EE. UU. en los años ochenta y noventa. "Los niveles de ozono en Beijing hoy son similares a los de Los Ángeles en la década de 1990, cuando los controles de emisiones empezaban a tener un impacto en la reducción de los niveles de ozono allí, "dijo Cooper.
Desafíos de invierno vs verano
Durante los últimos años, La contaminación por neblina invernal ha sido la principal preocupación pública en China y el foco de la acción del gobierno sobre la contaminación del aire. según Zhang. El gobierno chino ha implementado estrictas medidas de control de emisiones para mejorar la calidad del aire:desde 2013, el Plan de Acción para la Prevención y el Control de la Contaminación del Aire ha reducido la concentración de contaminantes atmosféricos primarios y material particulado en un promedio del 35 por ciento en 74 ciudades importantes.
Zhang y Lu creen que los efectos nocivos de la contaminación por ozono superficial son mucho menos reconocidos. "Mucha gente en China no se da cuenta de que podemos sufrir una grave contaminación por ozono bajo un cielo azul típico en los días de verano. La gravedad emergente de la contaminación por ozono en China presenta ahora un nuevo desafío para las estrategias de control de emisiones, "Dijo Zhang.
Tendencias del nivel de ozono en la superficie urbana en China (rojo), Japón (morado), Europa (naranja), y Estados Unidos (azul) de 1980 a 2017 para una métrica de ozono. Para Japón, Los Estados unidos, y los Estados Unidos, solo se incluyen los sitios urbanos con registros de más de 25 años (1980? 2014). Para China, Se incluyen sitios en 74 ciudades importantes con observaciones continuas desde 2013-2017. El recuadro muestra las tendencias del ozono en Beijing (rojo) y Los Ángeles (azul). Tenga en cuenta que el ozono en Beijing hoy es comparable al de Los Ángeles en la década de 1990. Crédito:ES&T Letters / CIRES
El ozono daña los cultivos
Debido a que el ozono puede dañar las plantas, incluyendo cultivos, los investigadores también investigaron el potencial de daños a las plantas inducidos por el ozono en China. Una métrica de vegetación que examinaron captura la exposición acumulada al ozono que excede un umbral por encima del cual se espera que se reduzca el crecimiento de los árboles o el rendimiento de los cultivos. durante la temporada de crecimiento típica de un cultivo de tres meses.
En China, los valores de esa métrica eran 1,4-2 veces más altos que en Japón, Corea del Sur, Europa, y Estados Unidos. Los estudios realizados antes de 2010 en algunos sitios chinos concluyeron que la contaminación por ozono ya estaba reduciendo los rendimientos de trigo hasta entre un 6 y un 15 por ciento. "Y debido a que los niveles de ozono en China han aumentado desde entonces, esperaríamos ver una pérdida de cultivos aún mayor ahora, "dijo Cooper.
Informe de evaluación del ozono troposférico
La base de datos que los investigadores utilizaron en este análisis es parte del Informe de evaluación del ozono troposférico (TOAR), una serie de evaluaciones mundiales de la contaminación por ozono y su relevancia para las personas, plantas y clima. Owen Cooper de CIRES es presidente del comité de dirección del proyecto de investigación. "Este es exactamente el tipo de evaluación de seguimiento que esperábamos que inspirara TOAR, " él dijo.
Según el autor principal Zhang, los científicos han sabido que existen altos niveles de ozono en la superficie de la China actual; lo que no sabían era cómo la contaminación por ozono de China en comparación con otros países industrializados en términos de magnitud, frecuencia, humano, y exposición a la vegetación. "Nuestro estudio presenta una comparación tan novedosa al combinar los datos del ozono chino con el conjunto de datos TOAR, "dijo Zhang.
