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Los titulares que proclamaban que los bloqueos de COVID reducían drásticamente la contaminación se referían principalmente al dióxido de nitrógeno, NO 2 , un gas reactivo emitido por la quema de combustible. Había menos comprensión de cómo los bloqueos afectaban a PM2.5, partículas diminutas que pueden penetrar en los pulmones de una persona, dando lugar a una serie de problemas de salud, incluido un mayor riesgo de ataque cardíaco y cáncer.
"PM 2.5 es el principal determinante ambiental global de la longevidad. Es un contaminante clave de preocupación para la salud, "dijo Randall Martin, el Profesor Distinguido Raymond R. Tucker en el Departamento de Energía, Ingeniería Ambiental y Química en la Escuela de Ingeniería McKelvey de la Universidad de Washington en St. Louis.
Nueva investigación del laboratorio de Martin, en colaboración con el Goddard Space Flight Center, Instituto de Tecnología de California y Universidad de Dalhousie en Nueva Escocia, mapeó los niveles de PM 2.5 en China, Europa y América del Norte. Usando datos satelitales, Monitoreo en tierra y un innovador sistema de modelado por computadora, los investigadores encontraron cambios en su mayoría leves en PM 2.5, con una excepción.
La mayoría de los cambios que encontraron no fueron impulsados por el bloqueo, sino por la variabilidad natural de la meteorología. Sus resultados fueron publicados el 23 de junio en la revista Avances científicos.
Los efectos meteorológicos que experimentamos todos los días también afectan la variabilidad de PM2.5, Martin dijo.
"El período de tiempo más corto, cuanto más susceptible es la PM 2.5 a la meteorología, " él dijo.
Durante la pandemia, entre las imágenes de las UCI desbordadas y los estantes vacíos de las tiendas de comestibles, Hubo algunos puntos brillantes fotográficos:fotos de antes y después acompañaron artículos que proclamaban que la calidad del aire había mejorado porque la gente se quedaba en casa.
Las imágenes fueron sorprendentes, tanto en el suelo como en donde los cielos azules brillaban sobre las carreteras de Los Ángeles, y desde el espacio:los datos de los satélites de la NASA mostraron una clara reducción atmosférica del dióxido de nitrógeno.
"La gente empezó a preguntarse automáticamente, '¿Cuál es la imagen para PM 2.5?' ", Dijo Melanie Hammer, un asociado de investigación visitante en el laboratorio de Martin. Esa era la pregunta obvia no solo porque el material particulado a menudo proviene de las mismas fuentes que el NO. 2 , pero porque NO 2 puede formar PM 2.5.
"NO 2 se considera una fuente secundaria de PM 2.5, "Dijo Hammer. Cuando se emite, NO 2 interactúa con otros productos químicos en la atmósfera y puede formar PM 2.5. Algunos estudios iniciales analizaron los datos recopilados de los sitios de monitoreo terrestre, que prueban el aire circundante, pero esos sitios terrestres son pocos y distantes entre sí e incapaces de reconstruir una imagen más amplia.
Solo una fracción de la población mundial vive en países que tienen más de tres monitores de PM 2,5 por millón de personas. La mayoría de la población vive en áreas sin monitoreo.
"Decidimos mirar de nuevo, utilizando una imagen más completa de imágenes de satélite, "Hammer dijo. Las imágenes, proporcionado por la NASA, contienen datos para columnas de atmósfera que se extienden desde el suelo hasta el borde del espacio. Estos datos, denominada profundidad óptica de aerosol, relacionadas con las concentraciones de PM 2.5 en la superficie utilizando el modelo de transporte químico GEOS-Chem, que simula la composición de la atmósfera; las reacciones y relaciones de sus diferentes componentes; y la forma en que se mueven por el aire.
Los investigadores se centraron en tres regiones que cuentan con amplios sistemas de monitoreo terrestre:América del Norte, Europa y China, y comparó estimaciones mensuales de PM 2.5 de enero a abril de 2018, 2019 y 2020.
Cuando compararon los niveles de PM 2.5 durante los tres años durante los meses que coincidieron con las fases de bloqueo de cada región, no hubo muchas señales claras en América del Norte o Europa.
"Descubrimos que la señal más claramente detectable fue una reducción significativa en la llanura del norte de China, donde se concentraban los cierres más estrictos, " ella dijo.
Para averiguar si el bloqueo fue responsable de esa señal, y varios más pequeños repartidos por las áreas encuestadas, el equipo ejecutó "simulaciones de sensibilidad" utilizando GEOS-Chem, cambiar los parámetros para ver qué escenario se ajustaba más a la realidad.
Simularon un escenario en el que las emisiones se mantuvieron constantes y la meteorología era la única responsable de los cambios año tras año en PM 2.5.
"Descubrimos que eso explicaba una gran parte de las diferencias que estábamos viendo, "Dijo Hammer. También realizaron una simulación en la que redujeron las emisiones relacionadas con el transporte y otras fuentes de NO provocadas por el hombre 2 , espejo de bloqueo, cuando menos personas conducían y menos sitios industriales estaban operativos.
"Por sí mismo, que en realidad no explica mucho en absoluto, "Dijo Hammer. Pero combinando los dos, "Fue entonces cuando se destacó la señal sobre la llanura del norte de China".
Hammer sospecha que el cambio en los niveles de PM 2.5 en la llanura del norte de China fue tan sorprendente debido a lo contaminado que tiende a estar en tiempos "normales". "Probablemente es más probable que vea una reducción mayor en una región que tiene concentraciones más altas para empezar".
En cierto sentido, que destaca un punto relevante que puede no ser intuitivo al principio:los niveles promedio de PM 2.5 han estado cayendo de manera constante en América del Norte y Europa. "Es más difícil perturbar concentraciones realmente bajas, "Dijo Hammer.
Pero también subraya la compleja relación entre NO 2 y PM 2.5. Aunque NO 2 interactúa con otros químicos atmosféricos para formar PM 2.5, los dos no tienen una relación lineal; el doble de NO 2 en la atmósfera no conduce necesariamente al doble de PM 2.5.
Hammer dijo:intuitivamente, ella esperaba ver una mayor reducción en los niveles de PM 2.5. “Fue una especie de sorpresa que la meteorología desempeñara un papel tan dominante.
"Resulta que es una relación bastante compleja y no siempre se comporta como cabría esperar ".
