Le restrizioni della California sulle emissioni dei veicoli sono state così efficaci che in almeno un'area urbana, Los Angeles, la fonte più preoccupante di pericoloso inquinamento da aerosol potrebbe essere alberi e altre piante verdi, secondo un nuovo studio dell'Università della California, Berkeley, chimici.

È stato dimostrato che gli aerosol, particelle di idrocarburi denominate PM2,5 perché hanno un diametro inferiore a 2,5 micron e si depositano facilmente nei polmoni, causano problemi cardiovascolari e respiratori.

A seguito delle severe leggi sulle emissioni dei veicoli, i livelli di aerosol organici sono stati significativamente ridotti in tutti gli Stati Uniti, ma il calo è stato particolarmente drammatico a Los Angeles, che è iniziato a un livello superiore.

Sulla base delle misurazioni dell'inquinamento degli ultimi 20 anni, gli scienziati della UC Berkeley hanno scoperto che le concentrazioni di PM2,5 nel bacino di Los Angeles nel 2012 erano la metà di quelle del 1999. Di conseguenza, dal 2016 al 2018, non ci sono state quasi violazioni del PM2.5 nell'area quando le temperature erano basse, sotto i 68 gradi Fahrenheit. Ma a temperature più calde, le concentrazioni di aerosol sono aumentate, nello stesso periodo di tempo, Dal 70% all'80% dei giorni oltre i 100 F ha superato la soglia del National Ambient Air Quality Standard (NAAQS).

"La notizia positiva è che, dove abbiamo capito la fonte e abbiamo agito, quell'azione è stata incredibilmente efficace, "ha detto Ronald Cohen, un chimico atmosferico e professore di chimica all'Università di Berkeley. "Venti anni fa, quasi ogni giorno a Los Angeles violava uno standard basato sulla salute. E ora sono solo le giornate calde".

Quando le sostanze chimiche organiche dei veicoli, composti di agenti cancerogeni come il benzene e il toluene, sono diminuiti, gli esperti di qualità dell'aria si sono concentrati su altre potenziali fonti di aerosol in quelle città con livelli non salutari. Molti ricercatori ritengono che i colpevoli possano essere i prodotti per la cura personale e per la pulizia della casa, alcuni apparentemente benigni come il limonene al profumo di agrumi. Data la dipendenza dalla temperatura dei livelli di aerosol a Los Angeles, Cohen ne dubita.

"C'è un consenso crescente sul fatto che, mentre le auto diventavano irrilevanti, i prodotti chimici domestici stanno dominando la fonte di sostanze organiche nell'atmosfera e, perciò, dominante la fonte di aerosol, " ha detto. "Sto dicendo che non capisco come gli aerosol di queste sostanze chimiche possano dipendere dalla temperatura, e, perciò, Penso che sia probabilmente qualcos'altro. E gli alberi sono un buon candidato".

È noto che le piante rilasciano più sostanze chimiche organiche all'aumentare della temperatura e in molte aree boschive gli alberi sono la fonte di sostanze chimiche organiche che si combinano con gli ossidi di azoto prodotti dall'uomo per formare aerosol. Il presidente Ronald Reagan aveva parzialmente ragione quando affermò infamemente nel 1981 che, "Gli alberi causano più inquinamento delle automobili". Al tempo, gli scienziati stavano imparando il ruolo delle foreste che circondano Atlanta nel causare l'inquinamento atmosferico di quella città.

Cohen e l'ex studentessa del master di Berkeley Clara Nussbaumer hanno esaminato le emissioni di sostanze chimiche organiche da varie piante note per crescere o essere coltivate nell'area di Los Angeles e hanno scoperto che alcune, come le iconiche palme a ventaglio messicane della città, producono molti composti organici volatili. Gli alberi di quercia sono anche alti emettitori di sostanze chimiche organiche.

Hanno stimato che, in media, Il 25% degli aerosol nel bacino di Los Angeles proviene dalla vegetazione, che comprende circa 18 milioni o più di alberi.

Gli aerosol derivati ​​dalle piante sono probabilmente costituiti dall'isoprene chimico, l'elemento costitutivo della gomma o da sostanze chimiche vegetali come i terpeni, che consistono di due o più blocchi costitutivi di isoprene combinati per formare una molecola più complessa. Cohen afferma che gli aerosol PM2,5 possono essere pensati "come piccole perline di cera di candela, " con aerosol di origine vegetale composti da molte molecole di isoprene e terpeni, che si trovano nelle resine di pino.

"Non sto suggerendo di sbarazzarci delle piante, ma voglio che le persone che stanno pensando di piantare su larga scala raccolgano gli alberi giusti, " ha detto. " Dovrebbero scegliere alberi a bassa emissione invece di alberi ad alta emissione ".

La ricerca è stata descritta questo mese sulla rivista Scienze e tecnologie ambientali .

In che modo il riscaldamento globale influisce sugli inquinanti?

Cohen, che ha studiato la dipendenza dalla temperatura dei livelli di ozono urbano per comprendere l'impatto che il cambiamento climatico avrà sugli inquinanti, ha deciso due anni fa di indagare sulla dipendenza dalla temperatura dell'ozono e dell'inquinamento da aerosol in cinque contee del bacino di Los Angeles:Los Angeles, San Bernardino, lungo il fiume, Arancio e Ventura. Lui e Nussbaumer hanno esaminato i dati di 22 siti di misurazione in tutto il bacino:otto nella contea di Los Angeles, due nella contea di Orange, cinque nella contea di Riverside, quattro nella contea di San Bernardino, e tre nella contea di Ventura, per studiare gli aerosol, e in quattro siti:tre a Los Angeles, uno a San Bernardino, per studiare l'ozono.

I ricercatori hanno scoperto che all'inizio del 21° secolo, il rapporto tra temperatura e inquinamento da aerosol era piuttosto vario:se la temperatura aumentava, a volte le concentrazioni di PM2,5 aumenterebbero molto, a volte un po'. Oggi, la relazione è più lineare:se la temperatura sale di un grado, Le concentrazioni di PM2,5 aumentano prevedibilmente di una quantità prestabilita.

Cohen e Nussbaumer si sono concentrati principalmente sugli aerosol organici secondari (SOA), che si formano come particelle quando gli inquinanti gassosi, principalmente ossidi di azoto (NOx) e composti organici volatili (COV), reagiscono con la luce solare. Le stesse condizioni producono ozono.

Utilizzando un semplice modello atmosferico, hanno concluso che entrambe le sostanze chimiche regolamentate provenienti dallo scarico e dalla cottura dei veicoli:aerosol organici primari come il benzene, toluene, l'etilbenzene e lo xilene e l'isoprene delle piante erano precursori della maggior parte degli aerosol organici osservati. Il loro modello suggerisce che circa un quarto della SOA nel bacino di LA sono formati da isoprene o altri composti molto simili, e che questi rappresentano la maggior parte dell'aumento dipendente dalla temperatura. Sebbene vi siano prove che alcuni COV dipendenti dalla temperatura siano stati controllati nel tempo, come quelli da evaporazione della benzina, l'isoprene non è uno di questi.

Cohen ha osservato che con l'aumento dell'uso di auto elettriche, l'importanza degli aerosol organici dalla vegetazione diventerà più dominante, che richiedono misure di mitigazione per mantenere i livelli entro i limiti normativi durante le ondate di calore.

"Anche le automobili contribuiscono all'ozono, e nel bacino di Los Angeles anche il livello di ozono è alto, ad alte temperature e per lo stesso motivo:ci sono più molecole organiche a guidare la chimica quando fa caldo, "Cohen ha detto. "Vogliamo una strategia per pensare a quali impianti potrebbero emettere meno idrocarburi quando fa caldo o quali altre emissioni potremmo controllare per prevenire la formazione di aerosol".

Cohen spera di esaminare i dati di altre aree urbane, compresa la Baia di San Francisco, per vedere se gli aerosol dipendenti dalla temperatura ora dominano, e se la vegetazione è il colpevole.

Lo studio è stato finanziato in parte da una sovvenzione (NA18OAR4310117) della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Cohen e Allen Goldstein, un professore di scienze ambientali dell'Università di Berkeley, politica e gestione e di ingegneria civile e ambientale, hanno anche collaborato con scienziati NOAA e agenzie statali e locali per la qualità dell'aria in un esperimento per osservare le emissioni a Los Angeles a diverse temperature. Combinando queste diverse strategie di osservazione nel bacino di Los Angeles, Cohen spera, "porterà a idee migliori per ridurre gli eventi elevati di ozono e aerosol nel bacino, quelli che possono poi essere usati come guida in altre grandi città che soffrono di una scarsa qualità dell'aria".