Quando in alto nell'atmosfera, l'ozono protegge la Terra dalle radiazioni solari dannose, ma l'ozono a livello del suolo è un inquinante significativo. L'esposizione ad alte concentrazioni di ozono troposferico aggrava le malattie respiratorie, esacerbando così gli effetti negativi sulla salute del calore e contribuendo agli impatti catastrofici delle recenti ondate di calore e della siccità in Europa.

In Europa, nonostante le leggi che limitano l'inquinamento da auto, camion e fabbriche, c'è stato un piccolo miglioramento nella qualità dell'aria dell'ozono. Un team internazionale guidato dallo scienziato atmosferico Meiyun Lin ha scoperto la sorprendente catena di cause:poiché il cambiamento climatico globale porta a un clima più caldo e secco, le siccità che ne derivano stanno stressando le piante, rendendoli meno in grado di rimuovere l'ozono dall'aria.

Con estati calde e secche che dovrebbero diventare più frequenti nei prossimi decenni, questo ha implicazioni significative per i responsabili politici europei, ha notato Lin, uno studioso di ricerca in scienze atmosferiche e oceaniche e il Cooperative Institute for Modeling the Earth System presso la Princeton University.

In un nuovo studio pubblicato oggi in Cambiamenti climatici naturali , Lin e i suoi colleghi hanno dimostrato che i feedback della vegetazione durante la siccità peggiorano gli episodi più gravi di inquinamento da ozono.

"Mostriamo che la diminuzione della rimozione dell'ozono da parte della vegetazione stressata dall'acqua in risposta al riscaldamento climatico può spiegare i lenti progressi verso il miglioramento della qualità dell'aria dell'ozono in Europa, " ha detto. "Sotto lo stress della siccità, le piante sono meno efficaci nella rimozione dell'ozono tramite gli stomi, piccoli pori nelle foglie della vegetazione che sono responsabili del controllo del trasporto di anidride carbonica per la fotosintesi e le perdite di vapore acqueo".

Tali feedback terra-biosfera sono stati spesso trascurati nelle precedenti proiezioni sulla qualità dell'aria. Questo studio ha quantificato questi feedback della vegetazione utilizzando sei decenni di osservazioni e nuove simulazioni del modello del sistema terrestre sviluppate presso il Laboratorio di fluidodinamica geofisica, una divisione della National Oceanic and Atmospheric Administration degli Stati Uniti situata nel campus Forrestal di Princeton.

Lin ei suoi colleghi hanno scoperto che un forte stress da siccità può causare fino al 70% di riduzione della rimozione dell'ozono da parte delle foreste. "Il calcolo della riduzione della rimozione dell'ozono da parte della vegetazione stressata dalla siccità porta a un aumento di tre volte degli eventi di alta ozono, oltre 80 parti per miliardo, " ha detto Lin. Questo è significativamente peggiore dell'obiettivo dell'ozono dell'Unione europea:60 parti per miliardo, da non superare per più di 25 giorni all'anno. Per riferimento, lo standard americano è di 70 parti per miliardo, da non superare per più di 4 giorni all'anno.

L'Unione Europea ha stabilito un vasto corpus legislativo per ridurre le emissioni regionali di sostanze chimiche che formano smog dagli Stati membri, ma nonostante una riduzione del 45-70% delle sostanze chimiche che formano smog in un periodo di 40 anni, i livelli di ozono estivo misurati in Europa sono effettivamente aumentati, soprattutto negli anni '80 e '90.

Sulla base delle loro scoperte, Lin ha detto, i governi avranno bisogno di controlli delle emissioni ancora più severi per ridurre l'inquinamento atmosferico da ozono.

Sebbene questo studio si sia concentrato sull'Europa, i loro risultati hanno ampie implicazioni. Sostanziali riduzioni della rimozione dell'ozono da parte della vegetazione sono state osservate anche durante la storica ondata di caldo e siccità del Nord America nell'estate 2012, secondo un precedente studio di Lin.

Nei prossimi decenni, mentre il clima si riscalda, sarà sempre più importante tenere conto dei feedback della vegetazione per determinare gli effetti di eventi di inquinamento estremo, lei disse.

"I feedback della vegetazione durante la siccità aggravano gli estremi dell'inquinamento atmosferico da ozono in Europa, " di Meiyun Lin, Larry W. Horowitz, Yuanyu Xie, Fabien Paulot, Sergey Malyshev, Elena Shevliakova, Angelo Finco, Giacomo Gerosa, Dagmar Kubisin e Kim Pilegaard, appare il 20 aprile numero 2020 di Cambiamenti climatici naturali .