I modelli computazionali della qualità dell'aria sono stati a lungo utilizzati per far luce sugli sforzi di controllo dell'inquinamento negli Stati Uniti e in Europa, ma gli strumenti non hanno trovato ampia adozione in America Latina. Un nuovo lavoro della North Carolina State University e dell'Universidad de La Salle dimostra come questi modelli possono essere adattati per offrire approfondimenti pratici sulle sfide della qualità dell'aria nelle Americhe al di fuori degli Stati Uniti.

I modelli computazionali della qualità dell'aria possono essere utilizzati in diversi modi. Per esempio, possono essere utilizzati per determinare quali fonti sono responsabili di quale frazione di inquinamento atmosferico. Possono anche aiutare le autorità a prevedere come potrebbe cambiare l'inquinamento atmosferico se vengono adottati diversi metodi di controllo dell'inquinamento.

"Storicamente, è stato molto impegnativo applicare questi strumenti di modellazione in America Latina, così raramente è stato fatto, "dice Fernando Garcia Menendez, autore corrispondente di un articolo sul lavoro e assistente professore di ingegneria ambientale presso la NC State. "Questo è importante perché la regione ha molte aree che stanno affrontando un significativo inquinamento atmosferico, e questi strumenti di modellazione possono aiutare i governi a identificare i modi più convenienti per ottenere miglioramenti della qualità dell'aria".

Una sfida all'utilizzo di modelli computazionali della qualità dell'aria in America Latina è che i quadri di modellizzazione pertinenti sono stati sviluppati in gran parte nel contesto degli Stati Uniti e dell'Europa. Ciò significa che alcuni dei presupposti che i modellisti davano per scontati durante lo sviluppo degli strumenti non si applicano sempre nelle città dell'America Latina. Per di più, le risorse computazionali e modellisti ambientali formati sono ancora scarse nella regione.

Per esempio, spesso sono disponibili sostanzialmente meno dati sulle emissioni nell'aria. Inoltre, ci sono alcuni fattori che contribuiscono all'inquinamento atmosferico che sono comuni nelle aree metropolitane dell'America Latina, ma questo è diverso da quello che vediamo negli Stati Uniti:strade più sterrate, una vecchia flotta da carico, un gran numero di motociclette, economie informali, e così via.

Con quello in mente, Garcia Menendez ha sviluppato un progetto di ricerca con i collaboratori dell'Universidad de La Salle, a Bogotà, Colombia. Nello specifico, il team di ricerca ha messo a punto un quadro di modellizzazione per riflettere le dinamiche dell'inquinamento atmosferico a Bogotà e studiare i problemi di qualità dell'aria della città. I collaboratori dell'Universidad de La Salle hanno anche raccolto dati sull'inquinamento atmosferico che hanno permesso al team di valutare l'accuratezza dei risultati della modellazione.

"Il nostro documento delinea le tecniche che abbiamo utilizzato per eseguire la modellazione computazionale dei problemi di qualità dell'aria in una grande città dell'America Latina, "dice James East, primo autore dell'articolo e un dottorato di ricerca. studente presso NC State. "Questo non solo dimostra che si può fare, ma fornisce un approccio che altri possono utilizzare per fornire approfondimenti sull'inquinamento atmosferico in altre parti della regione che stanno vivendo problemi simili".

Mentre il documento si concentra su un modello di qualità dell'aria per il particolato fine (PM2,5), i ricercatori affermano che il modello potrebbe essere utilizzato per esaminare altri inquinanti atmosferici. L'esposizione al PM2,5 è associata a un'ampia varietà di problemi di salute, comprese le malattie cardiache e polmonari.

Nella loro dimostrazione proof-of-concept, i ricercatori hanno scoperto che le maggiori fonti locali di PM2,5 a Bogotà erano la polvere delle strade non asfaltate e le emissioni dei veicoli pesanti. Però, quando il modello è stato utilizzato per proiettare la futura qualità dell'aria, lo studio ha anche scoperto che mentre la pavimentazione delle strade ridurrebbe l'inquinamento atmosferico in alcune parti della città, diverse fonti di emissione porterebbero comunque a un aumento dell'inquinamento atmosferico in altre parti della città, a meno che non siano state implementate anche altre misure di controllo delle emissioni.

In breve, il modello ha offerto spunti pratici su possibili soluzioni per un'area metropolitana complessa di 10 milioni di persone.

"Questi risultati sono di interesse per le autorità ambientali, dal livello locale a quello nazionale, che stanno cercando modi per affrontare efficacemente l'inquinamento atmosferico a Bogotà e in altre città colombiane, "dice Jorge Pachon, un coautore del documento e un professore associato presso l'Universidad de La Salle.