In un primo studio in assoluto che utilizza i dati sull'ozono raccolti da aerei commerciali, i ricercatori del Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES) dell'Università del Colorado Boulder hanno scoperto che i livelli dell'inquinante nella parte più bassa dell'atmosfera terrestre sono aumentati in tutto l'emisfero settentrionale negli ultimi 20 anni. Questo anche se controlli più severi sulle emissioni dei precursori dell'ozono hanno abbassato l'ozono troposferico in alcuni luoghi, compreso il Nord America e l'Europa.

L'ozono troposferico - l'ozono tra la superficie terrestre e da 12 a 15 chilometri sopra la Terra - è un gas serra e un inquinante atmosferico che, ad alti livelli, può danneggiare i polmoni delle persone e danneggiare le piante.

In uno studio pubblicato oggi sulla rivista Progressi scientifici , il team ha riscontrato un aumento complessivo dei livelli di ozono al di sopra dell'emisfero settentrionale. "Questo è un grosso problema perché significa che mentre cerchiamo di limitare il nostro inquinamento a livello locale, potrebbe non funzionare come pensavamo, " disse Audrey Gaudel, uno scienziato del CIRES che lavora nel laboratorio di scienze chimiche del NOAA e autore principale dello studio. Lei e i suoi colleghi hanno documentato i maggiori aumenti di ozono ai tropici, Gaudel ha detto, osservando che l'ozono esportato dai tropici potrebbe guidare aumenti rispetto ad altre aree dell'emisfero settentrionale.

Gaudel e i suoi coautori, Scienziati CIRES in NOAA e colleghi internazionali, hanno riscontrato anche gli aumenti più sorprendenti nelle aree in cui i livelli di ozono erano una volta più bassi:Malesia/Indonesia, Sud-est asiatico e India, Per esempio. Quelle regioni avevano valori di ozono molto bassi tra il 1994-2004, e livelli molto alti negli ultimi anni, tra il 2011-2016.

Studi precedenti non sono stati in grado di trarre conclusioni definitive sulle tendenze dell'ozono nell'emisfero settentrionale, secondo Gaudel, perché ci sono troppo poche posizioni di monitoraggio a lungo termine e perché i nuovi satelliti con copertura quasi globale hanno fornito risultati contrastanti sulle tendenze dell'ozono.

Quindi i ricercatori si sono rivolti ai dati degli aerei del programma europeo In-Service Aircraft for the Global Observing System (IAGOS). "Dal 1994, IAGOS ha misurato l'ozono in tutto il mondo utilizzando lo stesso strumento su ogni aereo, fornendoci misurazioni coerenti nel tempo e nello spazio dalla superficie terrestre alla troposfera superiore, " disse Gaudel. Tra il 1994 e il 2016, aereo commerciale catturato 34, 600 profili di ozono, o circa quattro profili ogni giorno.

Gaudel e i suoi colleghi hanno utilizzato queste misurazioni per calcolare i cambiamenti nell'ozono troposferico dalla metà degli anni '90 al 2016 sopra 11 regioni dell'emisfero settentrionale. Hanno riscontrato un aumento complessivo dell'ozono in tutte le regioni in cui hanno cercato, di cui quattro alle medie latitudini, due nei subtropicali, due ai tropici e tre regioni equatoriali. In media, i valori medi di ozono erano aumentati del 5% per decennio.

Nella cosiddetta "bassa troposfera, " che è più vicino alla superficie terrestre, l'ozono è diminuito al di sopra di alcune regioni di media latitudine, compresi Europa e Stati Uniti, dove le emissioni di precursori dell'ozono sono diminuite. I ricercatori hanno scoperto che tali riduzioni sono state compensate da aumenti più elevati nella troposfera, con il risultato netto di un aumento complessivo dell'ozono dalla superficie a 12 km.

Per capire cosa stava causando i cambiamenti dell'ozono osservati, i ricercatori hanno esaminato gli inventari delle emissioni di uno dei principali precursori dell'ozono, gli ossidi di azoto (NOx), utilizzati come input per il modello di trasporto chimico globale MERRA-2 GMI, che riproduce fedelmente le misurazioni IAGOS. Il modello ha mostrato che l'aumento delle emissioni antropogeniche nei tropici stava probabilmente determinando l'aumento osservato dell'ozono nell'emisfero settentrionale.

Prossimo, Gaudel vuole dare un'occhiata più da vicino all'ozono ai tropici. L'Africa potrebbe diventare un hotspot globale per i precursori dell'inquinamento atmosferico, Per esempio, e i dati IAGOS le consentiranno di approfondire il ruolo di quel continente nelle tendenze recenti. Confronterà anche le misurazioni dell'ozono tropicale di IAGOS, prese sopra le regioni inquinate, con le misurazioni della campagna sul campo della tomografia atmosferica (ATom) della NASA, che misurava tracce di gas e particelle di aerosol in luoghi più remoti, regioni meno inquinate compresi i tropici. E guarderà le misure di TROPOMI, uno strumento a bordo di un satellite dell'Agenzia spaziale europea che raccoglie informazioni sulla composizione atmosferica.

"Vogliamo capire la variabilità dell'ozono e dei suoi precursori e l'impatto delle regioni inquinate sulle regioni remote, " Gaudel ha detto. "Quindi stiamo usando i migliori strumenti che abbiamo, compreso IAGOS, Dati ATom e dati TROPOMI, ottenere profili e colonne di ozono e dei suoi precursori da diversi tipi di attività umane e fonti naturali".