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


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.


por Brandie Jefferson, Universidad de Washington en St. Louis


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 (NO 2 ) en una escala nunca antes accesible, incluso en áreas donde no hay capacidades de monitoreo en el terreno. El NO 2 es un contribuyente clave al smog asociado con el mal tráfico o áreas de intensa industria.

Desarrollado en el laboratorio de Randall Martin, 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 NO 2 en regiones tan pequeñas como un vecindario.

Cuando lo usaron para comparar los niveles de NO 2 antes y durante los confinamientos relacionados con el COVID-19 en todo el mundo, descubrieron que, aunque hubo una disminución significativa de NO 2 en todo el mundo en las áreas bajo confinamiento, también hubo discrepancias sorprendentes en escalas más pequeñas .

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

«Podemos determinar las diferencias, no solo de una ciudad a otra, sino que dentro de las ciudades observamos diferencias interesantes en los niveles de NO 2 «, dijo Matt Cooper, primer autor del estudio. «Los cambios dentro de las ciudades no fueron uniformes; algunas áreas experimentaron una disminución mayor que otras».

Antes de los bloqueos relacionados con el COVID-19, Cooper había estado trabajando en formas de mejorar la detección de NO 2 en la atmósfera utilizando una nueva tecnología satelital. Entonces llegó la pandemia.

El confinamiento impulsó cambios en la contaminación entre las ciudades, incluso dentro de ellas
Diferencia de abril de 2019 y 2020-2019 de la relación de mezcla de dióxido de nitrógeno (NO 2 ) a nivel del suelo inferida cerca de Atlanta. El círculo verde representa el centro de Atlanta, los diamantes rojos representan centrales eléctricas de carbón con capacidades > 2000 MW. La «X» azul representa el Aeropuerto Internacional Hartsfield-Jackson. Las líneas negras indican las principales carreteras. Las estimaciones satelitales de la contaminación del aire nos permiten observar la distribución espacial de una manera que el monitoreo terrestre no puede hacer. La figura muestra las concentraciones de NO 2 de 2019 y la diferencia de 2020-2019 alrededor de Atlanta. El NO 2 ponderado por la poblaciónla concentración en Atlanta y la región circundante se redujo en un 28 % entre abril de 2019 y 2020, pero con una variabilidad espacial significativa en el cambio observado. Las mayores reducciones de NO 2 se encuentran cerca de una gran planta eléctrica a carbón al sureste de la ciudad, con cambios significativos cerca de otra planta al noroeste (rombos rojos). Las disminuciones también fueron mayores cerca del Aeropuerto Internacional Hartsfield-Jackson («X» azul) y sobre las regiones suburbanas al oeste y noreste del centro de la ciudad, que en el centro de la ciudad (círculo verde). Crédito: Martin Lab/WashU

‘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 NO 2 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 NO 2 en una escala de aproximadamente un kilómetro.

Comprender los niveles de NO 2 es importante para comprender mejor 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 NO 2 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 al quemar combustible, los investigadores sugirieron que los bloqueos relacionados con la COVID podrían conducir a una disminución del NO 2 . Lo hicieron. Significativamente.

Teniendo en cuenta las variaciones esperadas por las tendencias meteorológicas 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 NO 2 en la superficie fueron casi un 30 % mayores en los países con bloqueos estrictos versus aquellos sin ellos.

En general, dijo Martin, «la disminución global durante los cierres 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 NO 2 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 NO 2 . 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 NO 2 del 75 % o más, mientras que otras áreas metropolitanas vieron una disminución de NO 2 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 NO 2 . 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 NO 2 impulsados ​​por el bloqueo de todos modos «.



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