O ar que respiramos contém partículas de uma variedade de fontes naturais e humanas. O material particulado é responsável por milhares de mortes prematuras nos Estados Unidos a cada ano, mas a legislação da Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) tem o crédito de diminuir significativamente esse número, bem como a quantidade de partículas na atmosfera. Contudo, a EPA pode não estar recebendo todo o crédito que merece:uma nova pesquisa do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (CEE) do MIT propõe que a legislação da EPA pode ter salvado ainda mais vidas do que inicialmente relatado.

"Nos Estados Unidos, o número de mortes prematuras associadas à exposição a partículas externas excede o número de fatalidades em acidentes de carro todos os anos. Isso destaca o papel vital que a EPA desempenha na redução da exposição de pessoas que vivem nos Estados Unidos a poluentes prejudiciais, "diz Colette Heald, professor associado da CEE e da Terra, Ciências Atmosféricas e Planetárias.

A Lei do Ar Limpo da EPA de 1970 e emendas adicionais promulgadas em 1990 tratam dos efeitos do material particulado na saúde, especificamente regulando as emissões de poluentes atmosféricos e promovendo a pesquisa de alternativas mais limpas. Em 2011, a EPA anunciou que a legislação foi responsável por uma redução considerável de material particulado na atmosfera, estimando mais de 100, 000 vidas salvas todos os anos de 2000 a 2010. No entanto, o relatório não considerou o aerossol orgânico, um dos principais componentes do material particulado atmosférico, ser um grande contribuinte para o declínio do material particulado durante este período. Aerossol orgânico é emitido diretamente da combustão de combustível fóssil (por exemplo, veículos), queima residencial, e incêndios florestais, mas também é produzido quimicamente na atmosfera a partir da oxidação de hidrocarbonetos naturais e antropogenicamente emitidos.

A equipe de pesquisa do CEE, incluindo Heald; Jesse Kroll, um professor associado do CEE e de engenharia química; David Ridley, um cientista pesquisador no CEE; e Kelsey Ridley SM '15, analisou medições de superfície de aerossol orgânico nos Estados Unidos de 1990 a 2012, criando uma imagem abrangente do aerossol orgânico nos Estados Unidos.

"O monitoramento amplo das concentrações de poluentes atmosféricos nos Estados Unidos nos permite verificar as mudanças na qualidade do ar ao longo do tempo em resposta às regulamentações. Trabalhos anteriores focaram no declínio das partículas associadas aos esforços para reduzir a chuva ácida nos Estados Unidos. Mas para encontro, ninguém realmente explorou a tendência de longo prazo em aerossol orgânico, "Heald diz.

Os pesquisadores do MIT descobriram um declínio mais dramático no aerossol orgânico nos EUA do que relatado anteriormente, o que pode ser responsável por mais vidas salvas do que o previsto pela EPA. Seu trabalho mostrou que essas mudanças são provavelmente devido a fatores antropogênicos, ou humano, comportamentos. As descobertas dos pesquisadores foram publicadas em um artigo, "Causas e consequências da diminuição do aerossol orgânico atmosférico nos EUA." no Anais da Academia Nacional de Ciências na semana de 25 de dezembro.

"O relatório da EPA mostrou um impacto muito grande do declínio do material particulado, mas ficamos surpresos ao ver uma pequena mudança na concentração de aerossol orgânico em suas estimativas, "explica David Ridley." As observações sugerem que a diminuição do aerossol orgânico foi seis vezes maior do que o estimado entre 2000 e 2010 no relatório da EPA. "

Usando dados da rede Interagency Monitoring of Protected Visual Environments (IMPROVE), os pesquisadores descobriram que o aerossol orgânico diminuiu em todo o país nas temporadas de inverno e verão. Este declínio no aerossol orgânico é surpreendente, especialmente quando se considera o aumento de incêndios florestais. Mas os pesquisadores descobriram que, apesar dos incêndios florestais, os aerossóis orgânicos continuam diminuindo.

Os pesquisadores também usaram informações da Análise Retrospectiva da Era Moderna da NASA para Pesquisa e Aplicações para analisar o impacto de outras influências naturais no aerossol orgânico, como precipitação e temperatura, e descobri que o declínio ocorreria apesar da cobertura de nuvens, chuva, e mudanças de temperatura.

A ausência de uma causa natural clara para o declínio do aerossol orgânico sugere que o declínio foi resultado de causas antropogênicas. Avançar, o declínio do aerossol orgânico foi semelhante à diminuição de outros poluentes atmosféricos medidos, como dióxido de nitrogênio e monóxido de carbono, que também são considerados devidos aos regulamentos da EPA. Também, semelhanças nas tendências nas áreas urbanas e rurais sugerem que as quedas também podem ser o resultado de mudanças comportamentais decorrentes das regulamentações da EPA.

Aproveitando os dados de emissões de aerossóis orgânicos e seus precursores de fontes naturais e antropogênicas, os pesquisadores simularam concentrações de aerossóis orgânicos de 1990 a 2012 em um modelo. Os pesquisadores descobriram que mais da metade do declínio no aerossol orgânico é responsável por mudanças no comportamento das emissões humanas, incluindo emissões de veículos e queima de combustível residencial e comercial.

"Vemos que o modelo captura muito da tendência observada de aerossol orgânico nos EUA, e podemos explicar muito disso puramente por meio de mudanças nas emissões antropogênicas. As mudanças nas emissões de aerossóis orgânicos provavelmente serão indiretamente impulsionadas pelos controles da EPA em diferentes espécies, como o carbono negro da queima de combustível e dióxido de nitrogênio dos veículos, "diz Ridley." Isso não era realmente algo que a EPA estava antecipando, portanto, é um benefício adicional da Lei do Ar Limpo. "

Ao considerar as taxas de mortalidade e o impacto do aerossol orgânico ao longo do tempo, os pesquisadores usaram um método previamente estabelecido que relaciona a exposição a partículas ao aumento do risco de mortalidade por diferentes doenças, como doenças cardiovasculares ou respiratórias. Os pesquisadores puderam, assim, descobrir a mudança na taxa de mortalidade com base na mudança no material particulado. Uma vez que os pesquisadores sabiam quanto aerossol orgânico existe nas amostras de partículas, eles foram capazes de determinar o quanto as mudanças nos níveis de aerossol orgânico diminuíram a mortalidade.

"Existem custos e benefícios na implementação de regulamentos como os da Lei do Ar Limpo, mas parece que estamos colhendo benefícios ainda maiores com a redução da mortalidade associada ao material particulado por causa da mudança no aerossol orgânico, "Ridley diz." Há benefícios para a saúde em reduzir ainda mais o aerossol orgânico, especialmente em locais urbanos. Como fazemos, fontes naturais contribuirão com uma fração maior, por isso, precisamos entender como eles irão variar no futuro também. "