Es posible que haya visto las impactantes fotos de antes y después:ciudades anteriormente cubiertas por una densa niebla de contaminación del aire que ahora lucen cielos despejados, a medida que los pedidos de COVID-19 para quedarse en casa detienen el tráfico de automóviles y la industria.

Pero el tema de la mejora de la calidad del aire no es tan simple como pueden sugerir las fotos, dice Paul Wennberg de Caltech, el Profesor R. Stanton Avery de Química Atmosférica y Ciencias e Ingeniería Ambiental. Wennberg, un químico atmosférico y geoquímico ambiental, estudia la influencia de la actividad humana en la atmósfera global.

Hablamos con Wennberg de Zoom para conocer su opinión sobre lo que podemos aprender al observar el impacto de COVID-19 en la contaminación del aire. y por qué no estamos viendo los mismos efectos dramáticos en el área de Los Ángeles que se han observado en otras partes del mundo.

¿Puede describir los efectos sobre el medio ambiente que se han atribuido a las órdenes de quedarse en casa del COVID-19?

Realmente depende de dónde se encuentre. Hemos visto caídas sustanciales en los niveles de contaminación del aire según lo indicado por los niveles de dióxido de nitrógeno (NO2), primero en China y luego en Europa y América del Norte. Pero hay muchos matices en la forma en que interpreta esas observaciones porque son muy sensibles a cosas como el clima.

Por ejemplo, Los Ángeles tuvo un período muy lluvioso después del inicio de las órdenes de quedarse en casa, y la lluvia ayuda a limpiar el aire al eliminar muchos de los contaminantes solubles, como aerosoles y partículas. Los vínculos entre la reducción de emisiones y las mejoras en la calidad del aire son mucho más fáciles de establecer en lugares como India y China que en un lugar como Los Ángeles.

¿Porqué es eso?

La gente a veces no se da cuenta pero en Los Ángeles se cree que los automóviles solo contribuyen con una pequeña fracción de la contaminación del aire. En comparación con décadas pasadas, los coches se han limpiado increíblemente. Anticipamos que la reducción en el tráfico de automóviles redujo las emisiones de los principales contaminantes en quizás un 10 por ciento, que es sustancial, pero bastante pequeño en general. Estos días, Las emisiones de NOx [óxido de nitrógeno] en Los Ángeles provienen principalmente de camiones y otros motores a diesel. Si sales a la autopista ahora, verás que todavía hay muchos camiones.

¿Y en otras partes del mundo?

En otros lugares, la conexión entre la reducción del tráfico asociada con COVID-19 y la reducción de la contaminación del aire es más fácil de establecer. En Europa, hay muchos más coches diésel, que emiten mucho NOx. Sacarlos de la carretera ha tenido un impacto mucho más notable.

En India, ha habido una reducción sustancial en la demanda de electricidad, una caída del 26 por ciento en solo 10 días, por lo que están apagando las plantas de carbón, lo que también conduce a un aire más limpio. Puedes contrastar eso con California, donde el consumo de electricidad es bajo, pero no tanto. Quizás hemos bajado entre un 5 y un 10 por ciento. Estamos todos en casa aquí pero todavía estamos en línea usando nuestras computadoras. Muchas de las actividades que demandan electricidad realmente no han cambiado de la forma en que lo harían en un lugar como India o China, donde el sector manufacturero es tan dominante.

¿Tendrán eventualmente los patrones climáticos globales un efecto homogeneizador? causando un aire más limpio en todas partes?

Hasta el punto. Anticipamos ver que los niveles de fondo de ozono en la atmósfera disminuyen de una manera más global, Lo que es algo bueno. Pero muchas partículas no viajan muy lejos, por lo que la respuesta del entorno a esto seguirá siendo bastante localizada.

¿Qué impacto tendrán los cambios en la calidad del aire en la formación de nubes?

Se están rastreando dos aspectos de esto. Estamos interesados ​​en cuantificar el papel de los aviones en la producción de cirros a gran altitud, que se puede encontrar por encima de 16, 500 pies y calentar la tierra. Los estudios realizados después del 11 de septiembre intentaron precisar eso utilizando la falta de aviones en esa semana después del ataque, y estos estudios sugirieron que la creación de nubes cirros representa quizás la mitad del impacto climático total de la aviación, atrapando el calor y contribuyendo al calentamiento global.

Con el número de vuelos en todo el mundo disminuyendo en aproximadamente dos tercios desde finales de febrero hasta finales de marzo, estamos viendo el efecto del 11-S a escala global. Será mucho más fácil de interpretar porque persiste durante mucho tiempo, y porque varía según la región. En la mayor parte, los viajes aéreos disminuyeron en China primero, y luego en Europa, y luego en los Estados Unidos. Es de suponer que el retorno a la aviación también será heterogéneo, permitiendo que uno intente desenredar los efectos locales de los efectos de los aviones mismos.

También nos interesan las nubes de baja altitud, que ocurren por debajo de 6, 500 pies. Cada gota de nube tiene en su centro, una partícula que ya existía en la atmósfera, por lo que se ha sugerido que la contaminación por aerosoles ha provocado cambios en la nubosidad, y que este ha sido un componente importante del forzamiento climático. Las nubes pueden atrapar el calor calentando la tierra. La reducción de la contaminación por aerosoles asociada con la situación del COVID-19 debería proporcionar una muy, prueba muy útil de aquellas teorías que son difíciles de evaluar de otras maneras, porque efectivamente tanto el clima como la contaminación han evolucionado conjuntamente durante 50 años.

¿Qué otras oportunidades de investigación representa esto?

Justo antes de que esto sucediera, habíamos presentado una propuesta a la National Science Foundation para estudiar cómo serían Los Ángeles y Estados Unidos, desde una perspectiva de la calidad del aire, si ya no tuviéramos vehículos emisores. Ahora tenemos una idea mejor basada en datos duros. Como proyecto paralelo a esa propuesta, el Resnick Sustainability Institute y el Ronald and Maxine Linde Center for Global Environmental Science encargaron una estación de calidad del aire para el campus, y fue ensamblado por uno de los miembros de mi personal, John Crounse [Ph.D. '11], en enero y febrero, justo a tiempo para empezar a observar esto.

¿Qué otras herramientas serán útiles para analizar esto?

Ahora, no podemos tener acceso a muchos de los recursos científicos nacionales que usaría para rastrear la calidad del aire. Normalmente, puedes decir, "Vamos a tomar ese avión de la Fundación Nacional de Ciencias y volar, echar un vistazo y ver qué está pasando". Ahora, esos aviones están en tierra.

Sin embargo, tenemos varios instrumentos de teledetección, como los Observatorios Orbitales de Carbono, OCO-2 y OCO-3. La mayoría de las imágenes que verá en el periódico y en Twitter provienen de un instrumento holandés llamado Tropomi, que es un sensor que se lanzó hace solo un par de años y mapea una serie de criterios de contaminantes, como los llamamos, desde el espacio a una resolución bastante alta. Además, hay un par de otros instrumentos JPL [JPL es administrado por Caltech para la NASA] que están rastreando cambios en, por ejemplo, contaminación por monóxido de carbono.

¿Va a tener un impacto a largo plazo? ¿O la contaminación del aire simplemente volverá a donde estaba cuando se levantaron las órdenes de quedarse en casa?

En realidad, se trata de una cuestión más social que medioambiental. Una vez que reinicie las actividades que causan contaminación del aire, volverá rugiendo. Pero hay lugares que históricamente han tenido una contaminación del aire realmente mala y una gran parte de la población nunca ha experimentado realmente un aire limpio. De repente lo están experimentando y no puedo creer que eso no tenga efecto. La gente habrá visto algo diferente y no me sorprendería si luego lo exigieran. Hemos demostrado en los EE. UU. Que puede tener buena calidad del aire y una actividad económica sustancial. Creo que la gente no ha experimentado esto en gran parte del resto del mundo.

¿Lo que sigue?

El clima primaveral en Los Ángeles es muy variable, lo que complica la interpretación de los datos de calidad del aire que estamos recopilando ahora. Si las órdenes de quedarse en casa continúan durante el verano, y esperemos que no sea así, tendremos una respuesta mucho mejor a la pregunta científica de qué sucede cuando se reduce el tráfico de automóviles en un factor de dos. o tres, o cuatro, o lo que sea que hayamos hecho.

Desde el punto de vista del cambio climático, es como si hubiéramos estado llevando a cabo un experimento global de siglos al agregar lentamente más y más dióxido de carbono y contaminación de partículas a la atmósfera. Nuestro conocimiento de los impactos de esas emisiones se ve desafiado por la falta de registros históricos. Pero ahora hemos hecho lo contrario, especialmente para la contaminación por partículas, de una manera muy dramática y directa, y en un momento en el que tenemos mejores herramientas para comprenderlo. Ver cómo se desarrolla esto debería ser un poco más sencillo.