Em certos dias de 2014, as emissões de petróleo e gás contribuíram muito para os altos níveis de ozônio no verão no nordeste do Colorado, de acordo com um novo estudo liderado por pesquisadores do CIRES e NOAA. Altas concentrações de ozônio de verão no norte da Faixa de Frente do Colorado não se limitam à área urbana de Denver. Altos níveis de ozônio também foram observados em áreas rurais, onde a atividade de petróleo e gás era a principal fonte de precursores de ozônio, o estudo descobriu.

"Se as condições forem adequadas, as emissões de petróleo e gás podem contribuir com até 20-30 partes por bilhão (ppb) em dias ruins de ozônio e podem levar a superações dos padrões da Agência de Proteção Ambiental (EPA), "disse Lucy Cheadle, que liderou o trabalho como pesquisador associado no Instituto Cooperativo de Pesquisa em Ciências Ambientais da University of Colorado Boulder, trabalhando no NOAA Earth System Research Laboratory. O artigo é publicado na revista Elementa:Ciência do Antropoceno .

O ozônio do verão é um problema no norte da cordilheira do Colorado, onde as concentrações excedem periodicamente o padrão de saúde atual de 75 ppb (atendido quando a quarta maior média diária máxima de 8 horas, em média ao longo de três anos, é menor ou igual a 75 ppb). O ozônio máximo no verão em Denver aumentou ligeiramente nas últimas décadas, em contraste com muitos locais no leste dos Estados Unidos, onde o ozônio máximo do verão diminuiu significativamente em resposta às reduções de emissões.

Uma das razões pelas quais as emissões de petróleo e gás no nordeste do Colorado podem às vezes empurrar os níveis de ozônio acima do padrão da EPA é que os níveis de ozônio de fundo existem apenas aproximadamente 20 ppb abaixo do padrão de 75 ppb, de acordo com os cálculos do estudo. Neste estudo, os pesquisadores estimaram que em um dia médio de verão no norte do Colorado, Front Range, cerca de 45-55 ppb de ozônio presente no ar acima da superfície é de fontes regionais de fundo ou ozônio residual produzido localmente durante os dias anteriores. Esse ponto de partida deixa muito pouco espaço para a produção local de ozônio antes que os níveis atinjam o padrão baseado na saúde.

Para este estudo, os pesquisadores usaram dados coletados durante o verão de 2014, quando medições intensivas da atmosfera da região ocorreram. Pesquisadores de várias instituições, incluindo NOAA, NCAR, NASA, Aerodyne, Departamento de Saúde Pública e Meio Ambiente do Colorado, CU Boulder, e UC Irvine fez medições em aeronaves, balões, laboratórios móveis, e outras instalações terrestres para caracterizar as emissões de muitas fontes possíveis - incluindo atividades de petróleo e gás, veículos motorizados, usinas de energia, atividades industriais, agricultura, incêndios florestais, e poluição transportada.

Cheadle e seus colegas se concentraram em três dias (23 de julho, 3 de agosto, e 13 de agosto) quando um laboratório móvel mediu poluentes perto de Greeley, Colorado, no campo de petróleo e gás de Wattenberg, a nordeste de Denver. Para cada dia, os pesquisadores dissecaram os papéis relativos das atividades de petróleo e gás, agricultura, e outros fatores sobre os níveis de ozônio. Eles fizeram isso observando as concentrações de vários gases medidos junto com o ozônio, incluindo metano, etano, monóxido de carbono, óxido nitroso - que é usado para identificar diferentes fontes de precursores de ozônio.

Geral, os pesquisadores descobriram uma grande influência das emissões de petróleo e gás na formação de ozônio na área de estudo, junto com alguma influência das emissões urbanas. Em 23 de julho, os níveis de ozônio foram mais baixos do que nos outros dois dias, fornecendo aos pesquisadores uma linha de base, ou baixas emissões, caso. Em 3 e 13 de agosto, os níveis de ozônio eram muito mais altos:30 ppb ou mais acima das concentrações em dias "médios" de ozônio, ou dias com produção local de ozônio limitada, de acordo com o estudo.

"Todos os nossos estudos de caso mostraram a influência potencial das emissões das atividades de petróleo e gás na produção de ozônio, mas 13 de agosto mostrou a evidência mais clara, "disse Cheadle." Naquele dia, outras fontes de emissão de precursores de ozônio eram baixas, e petróleo e gás foram a principal fonte de emissões presentes e o principal contribuinte para a alta produção de ozônio. "

Esses resultados são significativos porque os excedentes dos padrões da EPA são baseados em dias únicos e não na média geral do aprimoramento ao longo de vários dias. "Os altos níveis de ozônio que observamos nos dias em que a atividade de petróleo e gás foi o principal contribuinte ressaltam a importância de melhor quantificar a contribuição das operações de petróleo e gás, "Cheadle disse." Esse entendimento pode apoiar estratégias destinadas a manter a região dentro dos limites da camada de ozônio. "