Um influxo de poluição da Ásia no oeste dos Estados Unidos e ondas de calor mais frequentes no leste dos EUA são responsáveis ​​pela persistência da poluição atmosférica nessas regiões ao longo do último quarto de século, apesar das leis que restringem a emissão de produtos químicos formadores de fumaça de escapamentos e fábricas.

O estudo, liderado por pesquisadores da Universidade de Princeton e do Laboratório de Dinâmica de Fluidos Geofísicos da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (GFDL), destaca a importância de manter os controles de emissões domésticas em veículos motorizados, usinas de energia e outras indústrias em um momento em que a poluição é cada vez mais global.

Publicado em 1º de março na revista Química Atmosférica e Física , o estudo analisou as fontes de poluição, também conhecido como ozônio ao nível do solo, em um período que vai da década de 1980 até hoje. O ozônio ao nível do solo, que é distinto do ozônio na alta atmosfera que protege o planeta da radiação ultravioleta, é prejudicial à saúde humana, agravando os ataques de asma e causando dificuldade para respirar. Também prejudica árvores e plantações sensíveis.

Apesar de um corte de 50 por cento nos produtos químicos formadores de poluição, como óxidos de nitrogênio, comumente conhecido como "NOx", nos últimos 25 anos, os níveis de ozônio medidos nas áreas rurais do oeste realmente subiram. E embora o ozônio no leste dos EUA tenha diminuído de maneira geral, os níveis podem aumentar durante as ondas de calor.

O estudo rastreou o aumento do ozônio no oeste ao influxo de poluição dos países asiáticos, incluindo China, Coréia do Norte e Coréia do Sul, Japão, Índia, e outros países do sul da Ásia. Coletivamente, a região triplicou suas emissões de NOx desde 1990. No leste dos EUA, Enquanto isso, ondas de calor - que se tornaram mais frequentes nas últimas décadas - prendem o ar poluído no local, levando a escaladas temporárias no ozônio produzido localmente.

O estudo explica por que os níveis de ozônio na primavera medidos no Parque Nacional de Yellowstone e em outros parques ocidentais longe de áreas urbanas aumentaram no último quarto de século. De acordo com o estudo, os níveis de ozônio na primavera nos parques nacionais aumentaram durante esse período em 5 a 10 partes por bilhão (ppb), o que é significativo, visto que o padrão federal de ozônio é de 70 ppb.

O influxo de poluição da Ásia pode tornar difícil para essas áreas cumprir os padrões federais de ozônio, de acordo com os autores do estudo. "O aumento do ozônio de fundo devido ao aumento das emissões asiáticas deixa menos espaço para a produção local de ozônio antes que o padrão federal seja violado, "disse o autor principal Meiyun Lin, um bolsista de pesquisa no Programa em Ciências Atmosféricas e Oceânicas na Universidade de Princeton e um cientista na GFDL.

Os co-autores de Lin foram Larry Horowitz, também de GFDL; Richard Payton e Gail Tonnesen, da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos; e Arlene Fiore do Observatório da Terra Lamont-Doherty e Departamento de Ciências da Terra e Ambientais da Universidade de Columbia.

Usando medições de ozônio combinadas com modelos climáticos desenvolvidos no GFDL, os autores identificaram a poluição da Ásia como impulsionadora da escalada do ozônio nos parques nacionais do oeste dos EUA na primavera, quando os padrões de vento e clima empurram a poluição asiática para o Oceano Pacífico. No verão, quando esses padrões climáticos diminuem, os níveis de ozônio em parques nacionais ainda estão acima do que seria esperado, dadas as reduções nos EUA em precursores de ozônio.

Embora seja conhecido há mais de uma década que a poluição asiática contribui para os níveis de ozônio nos Estados Unidos, este estudo é um dos primeiros a categorizar até que ponto as crescentes emissões asiáticas contribuem para o ozônio dos EUA, de acordo com Lin.

No leste dos Estados Unidos, onde a poluição asiática é um contribuinte menor para a poluição, Os controles de emissão de NOx foram bem-sucedidos na redução dos níveis de ozônio. Contudo, períodos de calor extremo e seca podem prender a poluição na região, tornando os dias ruins de ozônio piores. As reduções regionais de emissão de NOx aliviaram o acúmulo de ozônio durante as recentes ondas de calor de 2011 e 2012, em comparação com as ondas de calor anteriores, como em 1988 e 1999. Como as ondas de calor parecem estar aumentando devido às mudanças climáticas globais, a poluição no leste dos EUA provavelmente piorará, de acordo com o estudo.

Modelos climáticos como os desenvolvidos no GFDL podem ajudar os pesquisadores a prever os níveis futuros de poluição, permitindo análises de custo-benefício para medidas dispendiosas de controle de poluição. Os pesquisadores compararam os resultados de um modelo denominado GFDL-AM3 com medições de ozônio de estações de monitoramento ao longo dos últimos 35 anos, de 1980 a 2014.

Estudos anteriores usando modelos globais não corresponderam aos aumentos de ozônio medidos nos parques nacionais do oeste. Lin e os co-autores conseguiram comparar as medições restringindo sua análise aos dias em que o fluxo de ar é predominantemente do Oceano Pacífico.

A modelagem das fontes de poluição do ar pode ajudar a explicar de onde vem o ozônio medido nos parques nacionais, explicou Lin. "O modelo nos permite dividir a poluição do ar observada em componentes impulsionados por diferentes fontes, " ela disse.

A equipe também analisou outros contribuintes para o ozônio no nível do solo, como o metano global da pecuária e incêndios florestais. As emissões de incêndios florestais contribuíram com menos de 10 por cento e o metano com cerca de 15 por cento do aumento do ozônio no oeste dos EUA, enquanto a poluição do ar asiática contribuiu com 65%.

Estas novas descobertas sugerem que uma perspectiva global é necessária ao projetar uma estratégia para atender aos objetivos de qualidade do ar do ozônio dos EUA, disse Lin.

O efeito negativo da poluição importada na capacidade dos EUA de atingir seus objetivos de qualidade do ar não é totalmente inesperado, de acordo com Owen Cooper, um cientista pesquisador sênior da Universidade do Colorado e do NOAA Earth System Research Laboratory, que está familiarizado com o estudo atual, mas não está diretamente envolvido. "Vinte anos atrás, os cientistas primeiro especularam que o aumento das emissões asiáticas um dia compensaria algumas das reduções domésticas de ozônio dos Estados Unidos, "Cooper disse." Este estudo tira proveito de mais de 25 anos de observações e modelos retrospectivos detalhados para demonstrar de forma abrangente que essas previsões iniciais estavam certas. "