Καθώς η πανδημία του κορονoϊού επιβράδυνε το παγκόσμιο εμπόριο, σε μια μέτρηση που πραγματοποιήθηκε στις αρχές του 2020, οι εκπομπές οξειδίων του αζώτου (NOx) - που δημιουργούν το όζον, κίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία και το κλίμα - μειώθηκαν 15% παγκοσμίως, με τοπικές μειώσεις έως και 50%, σύμφωνα με σε μια μελέτη με επικεφαλής τους επιστήμονες στο εργαστήριο Jet Propulsion της NASA στη Νότια Καλιφόρνια. Ως αποτέλεσμα των χαμηλότερων εκπομπών NOx, μέχρι τον Ιούνιο του 2020, τα παγκόσμια επίπεδα όζοντος είχαν μειωθεί σε επίπεδο που οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής πίστευαν ότι θα χρειαστούν τουλάχιστον 15 χρόνια για να επιτευχθούν με συμβατικά μέσα, όπως οι κανονισμοί.
Η μελέτη δείχνει ότι οι καινοτόμες τεχνολογίες και άλλες λύσεις που αποσκοπούν στη μείωση των NOx τοπικά έχουν τη δυνατότητα να βελτιώσουν γρήγορα την ποιότητα του αέρα και το κλίμα παγκοσμίως.
Το όζον μας προστατεύει από την καταστροφική ηλιακή ακτινοβολία όταν είναι ψηλά πάνω από τη Γη στη στρατόσφαιρα. Πιο κοντά στο έδαφος, ωστόσο, έχει άλλες επιπτώσεις. Το όζον στην επιφάνεια εκτιμάται ότι προκαλεί 365.000 θανάτους παγκοσμίως το 2019, καταστρέφοντας τους πνεύμονες ευάλωτων ανθρώπων, όπως μικρά παιδιά και άτομα με άσθμα. Ομοίως, βλάπτει τα αναπνευστικά συστήματα των φυτών - την ικανότητά τους να φωτοσύνθεση - μειώνοντας την ανάπτυξη των φυτών και τις αποδόσεις των καλλιεργειών. Και στην κορυφή της τροπόσφαιρας, είναι ένα ισχυρό αέριο θερμοκηπίου, αυξάνοντας τις παγκόσμιες θερμοκρασίες.
Όταν ο κόσμος μπήκε στην καραντίνα, οι επιστήμονες είχαν μια άνευ προηγουμένου ευκαιρία να μελετήσουν πώς η ανθρώπινη δραστηριότητα αλληλεπιδρά με τις διαδικασίες του φυσικού συστήματος της Γης σε περιφερειακή και παγκόσμια κλίμακα. Μια ομάδα διεθνών ερευνητών με επικεφαλής τον επιστήμονα JPL Kazuyuki Miyazaki χρησιμοποίησε αυτήν την ευκαιρία για να ερευνήσει τα δύο κύρια οξείδια του αζώτου: το οξείδιο του αζώτου και το διοξείδιο του αζώτου, που ονομάζονται συλλογικά NOx.
Χαρτογράφησαν την αλυσίδα των γεγονότων από τη μείωση της καύσης ορυκτών καυσίμων κατά τη διάρκεια των lockdown έως τη μείωση των τοπικών εκπομπών NOx και τέλος στη μείωση της παγκόσμιας ρύπανσης από το όζον. Όσο πιο αυστηρό είναι το lockdown ενός κράτους, τόσο μεγαλύτερη είναι η μείωση των εκπομπών. Για παράδειγμα, το lockdown της Κίνας στις αρχές Φεβρουαρίου 2020 προκάλεσαν μείωση των εκπομπών NOx κατά 50% σε ορισμένες πόλεις μέσα σε λίγες εβδομάδες. Οι περισσότερες πολιτείες των ΗΠΑ σημείωσαν πτώση 25% αργότερα την άνοιξη.
Το συνολικό αποτέλεσμα των μειωμένων εκπομπών NOx ήταν μια πτώση 2% στο παγκόσμιο όζον.
Οι αντιδράσεις που μετατρέπουν το NOx σε όζον απαιτούν ηλιακό φως και εξαρτώνται από πολλούς επιπλέον παράγοντες, όπως ο καιρός και ποιες άλλες χημικές ουσίες είναι στον αέρα. Αυτοί οι παράγοντες αλληλεπιδρούν με πολλούς τρόπους που, σε ορισμένες περιπτώσεις, η μείωση των εκπομπών NOx αυξάνει στην πραγματικότητα το όζον. Έτσι, οι ερευνητές δεν μπορούν να κατανοήσουν ή να προβλέψουν τις συγκεντρώσεις του όζοντος μόνο από δεδομένα εκπομπών NOx. Αυτό απαιτεί μια πιο εμπεριστατωμένη ανάλυση, όπως αυτή η μελέτη.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μετρήσεις ΝΟx, όζοντος και άλλων ατμοσφαιρικών αερίων από πέντε δορυφόρους που παρατηρούν τη Γη της NASA και της ESA (European Space Agency). Διαπίστωσαν ότι οι αλλαγές στην ατμόσφαιρα των μοντέλων ταιριάζουν καλά με τις δορυφορικές παρατηρήσεις και αναπαράγουν γνωστές αυξήσεις και μειώσεις των εκπομπών καθώς οι περιοχές εισέρχονται και κλείνουν. Αυτά τα ευρήματα δείχνουν ότι τόσο οι εκπομπές NOx όσο και το παγκόσμιο όζον θα ανεβούν ξανά καθώς η παγκόσμια οικονομία ανεβαίνει.
«Ήμουν πολύ χαρούμενος που το σύστημα ανάλυσής μας μπόρεσε να καταγράψει τις λεπτομερείς αλλαγές στις εκπομπές σε ολόκληρο τον κόσμο», δήλωσε ο Miyazaki. «Η προκλητική και άνευ προηγουμένου φύση αυτού του έργου αποτελεί απόδειξη βελτίωσης της δορυφορικής παρακολούθησης στην εξυπηρέτηση των κοινωνικών αναγκών». Αυτή η νέα δυνατότητα συνδυασμού πολλαπλών τύπων δορυφορικών παρατηρήσεων και μοντέλων ξεκλειδώνει ήδη νέα κατανόηση της ατμόσφαιρας της Γης και του τρόπου με τον οποίο αλλάζει.