Il nuovo satellite per l’inquinamento atmosferico della NASA fornirà aggiornamenti orari

Quando gli scienziati hanno utilizzato lo strumento a bordo di un nuovo satellite quest’estate, hanno ottenuto un’anteprima di quello che presto diventerà il primo record continuo di inquinamento atmosferico nel paese.

Il satellite rimarrà parcheggiato sul Nord America e fornirà agli scienziati aggiornamenti orari e diurni sull’inquinamento atmosferico a livello nazionale. Giovedì, i ricercatori hanno pubblicato le loro prime immagini, che mostrano i cambiamenti nell’inquinamento da biossido di azoto negli Stati Uniti nel corso di una sola giornata.

“È davvero emozionante vedere lo strumento funzionare come previsto”, ha affermato Xiong Liu, vice direttore della missione e fisico presso il Centro di Astrofisica gestito dall’Università di Harvard e dallo Smithsonian Institution. Lo strumento satellitare, chiamato TEMPO, sarà in grado di misurare anche molti altri inquinanti.

Le immagini arrivano durante un’estate di qualità dell’aria eccezionalmente scarsa negli Stati Uniti, con il fumo degli incendi che coprono più città e regioni. Ma anche prima di quest’estate, negli ultimi dieci anni circa, gli americani hanno goduto di miglioramenti nella qualità dell’aria dall’approvazione del Clean Air Act nel 1970. hanno iniziato a stabilizzarsi.

Il dottor Liu ha affermato che, sebbene l’inquinamento atmosferico sia migliorato nel corso degli anni, “un terzo degli americani vive ancora con livelli insalubri di inquinamento atmosferico”.

Il biossido di azoto proviene dalla combustione di carburante e crea altri tipi di inquinamento attraverso reazioni chimiche nell’aria. Le immagini mostrano chiari punti caldi del gas intorno alle principali città, con livelli più elevati durante la mattina e la sera quando c’è più traffico.

Oltre a guardare la Terra attraverso il nuovo satellite, gli scienziati hanno attraversato il paese a piedi e su aerei di ricerca lo scorso luglio e agosto, in una produzione meticolosamente progettata per cercare di capire perché la qualità dell’aria non è migliorata.

Poiché gli inquinanti possono essere trasportati per migliaia di chilometri dal vento, è stato difficile per gli scienziati individuare le maggiori fonti di inquinamento su scala nazionale. Si prevede che gli aggiornamenti orari di TEMPO costituiranno un “vero punto di svolta” nel dare ai ricercatori la possibilità di monitorare l’inquinamento atmosferico alla fonte, ha affermato Brian McDonald, un ingegnere ambientale della National Oceanic and Atmospheric Administration che coordina la ricerca sul campo quest’estate con il satellite. . .

Storicamente, il traffico automobilistico è stato uno dei maggiori responsabili dell’inquinamento atmosferico, ma standard più severi sulle emissioni per i veicoli a motore hanno ridotto l’inquinamento derivante dalla guida. Allo stesso tempo, ha spiegato il dottor MacDonald, è aumentata l’importanza relativa di prodotti e materiali di consumo, come vernici e pesticidi, che emettono sostanze inquinanti note come composti organici volatili (COV).

Questi composti reagiscono con il biossido di azoto presente nell’aria per formare il dannoso strato di ozono a livello del suolo, che ha un effetto significativo In alcuni punti è rimasto ostinatamente alto, soprattutto in California e nelle principali aree metropolitane del paese. Mentre lo strato di ozono alto nell’atmosfera ci protegge dai raggi UV che causano il cancro, l’ozono presente vicino al suolo può aggravare o causare malattie respiratorie come asma, bronchite ed enfisema.

Un altro problema persistente è la contaminazione da particolato, costituito da particelle microscopiche abbastanza piccole da entrare nel flusso sanguigno e causare malattie cardiache e polmonari, ictus e persino morte prematura nei casi più gravi. Questo inquinamento, noto anche come PM2,5, ha ripreso ad aumentare intorno al 2016 dopo anni di calo.

Secondo uno studio pubblicato lo scorso autunno, gli incendi boschivi, che stanno diventando sempre più frequenti e intensi poiché il cambiamento climatico crea condizioni più calde e più secche, sembrano essere la ragione principale dietro questa inversione di tendenza.

Questa ricerca si basava su un vecchio satellite che forniva misurazioni quotidiane, ha affermato Marshall Burke, professore di politica ambientale alla Stanford University e uno degli autori dello studio. Attualmente, lui e i suoi colleghi fanno molto affidamento su modelli computerizzati di come gli inquinanti si muovono con il vento per riempire gli spazi tra le osservazioni effettive.

Il dottor Burke, che non è coinvolto nella missione TEMPO, ha detto che non vede l’ora di ricevere i dati orari dal satellite, che sarebbero “simili al video”. “Poiché si hanno sempre più immagini, è molto più facile compilare la mappa da dove provengono le cose”, ha aggiunto.

TEMPO sarà in grado di monitorare l’inquinamento atmosferico con una precisione di circa quattro miglia quadrate. È qui che quest’estate arrivano voli, viaggi e passeggiate coordinati.

“I dati di queste campagne sul campo fungono da decodificatore” per il satellite, ha affermato Tracy Holloway, professoressa di analisi e politiche energetiche presso l’Università del Wisconsin-Madison che studia la qualità dell’aria ma non è coinvolta nel progetto.

Un luogo in cui gli scienziati raccolgono dati a livello microlocale è New York City. Anche le città che monitorano regolarmente la propria aria di solito non dispongono di attrezzature sufficienti per coprire tutti i quartieri. Questo è un problema perché all’interno delle singole città o regioni, l’inquinamento atmosferico tende a essere distribuito in modo non uniforme.

Dalla fine di luglio, dozzine di ricercatori guidati da Audrey Gowdel e Prathap Ramamurthy della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) hanno camminato a turno in coppia per la città, portando uno zaino pieno di sensori di qualità dell’aria. Gli spettatori si chiedevano spesso se gli scienziati sarebbero andati a pescare, a causa dei tubi lunghi e sottili che sporgono dalla confezione per aspirare campioni d’aria.

Ogni giorno, un collega monitorava le traiettorie di volo degli aerei di ricerca della NASA e forniva aggiornamenti su WhatsApp in modo che gli escursionisti potessero camminare sotto gli aerei. I set di dati verranno confrontati in un secondo momento. I ricercatori hanno coperto dozzine di tracce, assicurandosi di includere quartieri economicamente svantaggiati e quartieri con una maggiore popolazione di colore. Queste regioni spesso affrontano un inquinamento atmosferico sproporzionato, ma i loro dati sono scarsi.

“Speriamo di avere modelli e previsioni migliori a livello stradale”, ha affermato Yoshira Ornelas van Horn, professoressa di salute ambientale alla Columbia University e un’altra collaboratrice di TEMPO.

Ci vorrà qualche mese per analizzare tutti i dati, ma le passeggiate stesse hanno già fatto luce sulla relazione tra cambiamento climatico e qualità dell’aria. (Il dottor Ramamurthy ha detto che alcune lunghe ore di cammino in piena estate erano “terribili”.) Temperature più elevate sono generalmente associate a livelli più elevati di inquinamento da ozono e, nel giorno di campionamento più caldo, le letture dell’ozono sono aumentate al di sopra degli standard nazionali stabiliti dal governo. Il dottor Gowdel ha fatto riferimento all’Agenzia per la Protezione dell’Ambiente.

I dati del satellite TEMPO dovrebbero essere disponibili al grande pubblico nella primavera del 2024. Nel frattempo, più di 400 utenti, tra cui diverse agenzie statali e federali, si sono registrati come “primi utenti”.

I ricercatori del Mount Sinai Health System di New York intendono utilizzare i dati TEMPO per studiare come gli inquinanti atmosferici influenzano i sintomi dell’asma nei bambini. L’Ufficio del Dipartimento dell’Aria del Connecticut prevede di utilizzare i dati per indagare sulla fonte dell’inquinamento da ozono insolitamente elevato dello stato.

Il dottor Ornelas Van Horn spera che la ricerca di quest’estate fornisca ai decisori politici le informazioni necessarie per fare qualcosa riguardo ai problemi irrisolti della qualità dell’aria del paese. “Siamo tutti d’accordo sul fatto che l’inquinamento atmosferico è dannoso”, ha detto.