Potresti aver visto le impressionanti foto del prima e del dopo:città precedentemente ricoperte da una fitta nebbia di inquinamento atmosferico che ora sfoggiano cieli limpidi, poiché gli ordini di soggiorno a domicilio per il COVID-19 bloccano il traffico automobilistico e l'industria.

Ma la questione del miglioramento della qualità dell'aria non è così semplice come potrebbero suggerire le foto, dice Paul Wennberg del Caltech, il R. Stanton Avery Professore di Chimica dell'Atmosfera e Scienze e Ingegneria Ambientale. Wenberg, un chimico atmosferico e geochimico ambientale, studia l'influenza dell'attività umana sull'atmosfera globale.

Abbiamo parlato con Wennberg di Zoom per avere la sua opinione su ciò che possiamo imparare osservando l'impatto di COVID-19 sull'inquinamento atmosferico, e perché non stiamo vedendo gli stessi effetti drammatici nell'area di Los Angeles che sono stati osservati in altre parti del mondo.

Può descrivere gli effetti sull'ambiente che sono stati attribuiti alle ordinanze di soggiorno a domicilio per il COVID-19?

Dipende davvero da dove ti trovi. Abbiamo assistito a sostanziali riduzioni dei livelli di inquinamento atmosferico, come indicato dai livelli di biossido di azoto (NO2), prima in Cina e poi in Europa e Nord America. Ma ci sono molte sfumature nel modo in cui interpreti quelle osservazioni perché sono molto sensibili a cose come il tempo.

Per esempio, Los Angeles ha avuto un periodo molto piovoso dopo l'inizio degli ordini di soggiorno a casa, e la pioggia aiuta a pulire l'aria rimuovendo molti inquinanti solubili come aerosol e particelle. I collegamenti tra la riduzione delle emissioni e il miglioramento della qualità dell'aria sono molto più facili da stabilire in luoghi come l'India e la Cina che in un luogo come Los Angeles.

Perché?

La gente a volte non se ne rende conto, ma a Los Angeles si pensa che le auto contribuiscano solo in piccola parte all'inquinamento atmosferico. Rispetto ai decenni passati, le auto sono diventate incredibilmente pulite. Prevediamo che la riduzione del traffico automobilistico ha ridotto le emissioni dei principali inquinanti forse del 10 percento, che è sostanziale, ma abbastanza piccolo nel complesso. In questi giorni, Le emissioni di NOx [ossido di azoto] a Los Angeles provengono principalmente da camion e altri motori diesel. Se esci in autostrada adesso, vedrai che ci sono ancora molti camion.

E in altre parti del mondo?

In altri luoghi, la connessione tra la riduzione del traffico associata a COVID-19 e una riduzione dell'inquinamento atmosferico è più facile da stabilire. In Europa, ci sono molte più auto diesel, che emettono molti NOx. Toglierli dalla strada ha avuto un impatto molto più evidente.

In India, c'è stata una sostanziale riduzione della domanda di elettricità, un calo del 26% in soli 10 giorni, quindi stanno spegnendo le centrali a carbone, che porta anche a un'aria più pulita. Puoi contrastarlo con la California, dove il consumo di elettricità è basso, ma non così tanto. Siamo scesi forse dal 5 al 10 percento. Siamo tutti a casa qui, ma siamo ancora online, utilizzando i nostri computer. Molte delle attività che richiedono elettricità non sono cambiate nel modo in cui sarebbero cambiate in un posto come l'India o la Cina, dove il settore manifatturiero è così dominante.

I modelli meteorologici globali alla fine avranno un effetto omogeneizzante, causando aria più pulita ovunque?

Fino a un certo punto. Prevediamo di vedere i livelli di fondo di ozono nell'atmosfera diminuire in modo più globale, che è una buona cosa. Ma un sacco di particolato non viaggia lontano, quindi la risposta dell'ambiente a questo sarà ancora piuttosto localizzata.

Che impatto avranno i cambiamenti nella qualità dell'aria sulla formazione delle nuvole?

Due aspetti di questo vengono monitorati. Siamo interessati a quantificare il ruolo degli aerei nella produzione di cirri d'alta quota, che si trova sopra 16, 500 piedi e riscaldare la terra. Gli studi condotti dopo l'11 settembre hanno cercato di definire questo utilizzando la mancanza di aerei in quella settimana dopo l'attacco, e questi studi hanno suggerito che la creazione di cirri rappresenta forse la metà dell'impatto climatico totale dell'aviazione, intrappolando il calore e contribuendo al riscaldamento globale.

Con il numero di voli in tutto il mondo in calo di circa due terzi da fine febbraio a fine marzo, stiamo assistendo all'effetto dell'11 settembre su scala globale. Questo sarà molto più facile da interpretare perché persiste da molto tempo, e perché varia in base alla regione. Per la maggior parte, il viaggio aereo è diminuito prima in Cina, e poi in Europa, e poi negli Stati Uniti. Presumibilmente anche il ritorno all'aviazione sarà eterogeneo, permettendo di provare a districare gli effetti locali dagli effetti degli aerei stessi.

Siamo interessati anche alle nuvole a bassa quota, che si verificano al di sotto di 6, 500 piedi. Ogni goccia di nuvola ha, al suo centro, una particella che era preesistente nell'atmosfera, quindi è stato suggerito che l'inquinamento da aerosol ha portato a cambiamenti nella nuvolosità, e che questa è stata una componente importante della forzatura climatica. Le nuvole possono intrappolare il calore, riscaldando la terra. La riduzione dell'inquinamento da aerosol associato alla situazione COVID-19 dovrebbe fornire un test molto utile di quelle teorie che sono difficili da valutare in altri modi, perché effettivamente sia la storia del clima che quella dell'inquinamento si sono evolute insieme per oltre 50 anni.

Quali altre opportunità di ricerca rappresenta questo?

Proprio prima che questo accadesse, avevamo presentato una proposta alla National Science Foundation per studiare come sarebbero stati Los Angeles e gli Stati Uniti, dal punto di vista della qualità dell'aria, se non avessimo più veicoli emettitori. Ora abbiamo un'idea migliore basata su dati concreti. Come progetto parallelo a quella proposta, il Resnick Sustainability Institute e il Ronald and Maxine Linde Center for Global Environmental Science hanno commissionato una stazione per la qualità dell'aria per il campus, ed è stato assemblato da uno dei miei membri del personale, John Crounse [Ph.D. '11], a gennaio e febbraio, giusto in tempo per iniziare a osservarlo.

Quali altri strumenti saranno utili per analizzarlo?

Proprio adesso, non siamo in grado di accedere a molte delle risorse scientifiche nazionali che utilizzeresti per monitorare la qualità dell'aria. Normalmente, si può dire, "Andiamo a prendere quell'aereo della National Science Foundation e andiamo a sorvolare e dare un'occhiata e vedere cosa sta succedendo." Ora, quegli aerei sono a terra.

Però, abbiamo una serie di strumenti di telerilevamento, come gli osservatori orbitanti del carbonio, OCO-2 e OCO-3. La maggior parte delle immagini che vedrai sul giornale e su Twitter provengono da uno strumento olandese chiamato Tropomi, che è un sensore che è stato lanciato solo un paio di anni fa e mappa una serie di criteri di inquinanti, come li chiamiamo noi, dallo spazio a una risoluzione piuttosto alta. Inoltre, ci sono un paio di altri strumenti JPL [JPL è gestito da Caltech per la NASA] che stanno monitorando i cambiamenti, Per esempio, inquinamento da monossido di carbonio.

Questo avrà un impatto a lungo termine, o l'inquinamento atmosferico tornerà semplicemente dov'era quando gli ordini di soggiorno a casa saranno aumentati?

In realtà è più una questione sociale che ambientale. Una volta riavviate le attività che causano inquinamento atmosferico, tornerà ruggendo. Ma ci sono posti che storicamente hanno avuto un inquinamento dell'aria davvero pessimo e molta della popolazione non ha mai veramente sperimentato l'aria pulita. Improvvisamente lo stanno sperimentando, e non riesco proprio a credere che non avrà effetto. La gente avrà visto qualcosa di diverso, e non sarei sorpreso se poi lo richiedessero. Abbiamo dimostrato negli Stati Uniti che è possibile avere sia una buona qualità dell'aria che una sostanziale attività economica. Penso che la gente non l'abbia sperimentato in gran parte del resto del mondo.

Cosa c'è dopo?

Il tempo primaverile a Los Angeles è molto variabile, rendendo complicato interpretare i dati sulla qualità dell'aria che stiamo raccogliendo ora. Se gli ordini di soggiorno a casa andranno avanti per tutta l'estate - e speriamo che non lo facciano - avremo una risposta molto migliore alla domanda scientifica su cosa succede quando riduci il traffico automobilistico di un fattore due, o tre, o quattro, o qualunque cosa abbiamo fatto.

Dal punto di vista del cambiamento climatico, è come se avessimo condotto un esperimento globale lungo secoli aggiungendo lentamente sempre più anidride carbonica e inquinamento da particolato nell'atmosfera. La nostra conoscenza degli impatti di tali emissioni è messa in discussione dalla mancanza di documenti storici. Ma ora abbiamo fatto il contrario, specialmente per l'inquinamento da particolato, in modo molto drammatico e diretto, e in un momento in cui abbiamo strumenti migliori per capirlo. Vedere come va a finire dovrebbe essere un po' più semplice.