Você pode ter visto as impressionantes fotos de antes e depois:cidades anteriormente cobertas por uma densa névoa de poluição do ar, agora com céu limpo, já que os pedidos para estadia em casa do COVID-19 paralisam o tráfego de automóveis e a indústria.

Mas a questão da melhoria da qualidade do ar não é tão simples quanto as fotos podem sugerir, diz Paul Wennberg da Caltech, o R. Stanton Avery Professor de Química Atmosférica e Ciências Ambientais e Engenharia. Wennberg, um químico atmosférico e geoquímico ambiental, estuda a influência da atividade humana na atmosfera global.

Conversamos com Wennberg por Zoom para saber sua opinião sobre o que podemos aprender observando o impacto do COVID-19 na poluição do ar, e por que não estamos vendo os mesmos efeitos dramáticos na área de Los Angeles que foram observados em outras partes do mundo.

Você pode descrever os efeitos no meio ambiente que foram atribuídos aos pedidos de permanência em casa do COVID-19?

Realmente depende de onde você está. Vimos quedas substanciais nos níveis de poluição do ar, conforme indicado pelos níveis de dióxido de nitrogênio (NO2), primeiro na China e depois na Europa e América do Norte. Mas há muitas nuances em como você interpreta essas observações porque elas são muito sensíveis a coisas como o clima.

Por exemplo, Los Angeles teve um período muito chuvoso após o início dos pedidos de estadia em casa, e a chuva ajuda a limpar o ar, removendo muitos poluentes solúveis, como aerossóis e partículas. As ligações entre a redução das emissões e as melhorias na qualidade do ar são muito mais fáceis de fazer em lugares como Índia e China do que em Los Angeles.

Por que é que?

As pessoas às vezes não percebem, mas, em Los Angeles, acredita-se que os carros contribuam com apenas uma pequena fração da poluição do ar. Comparado com décadas passadas, os carros ficaram incrivelmente limpos. Prevemos que a redução no tráfego de automóveis reduziu as emissões dos principais poluentes em talvez 10 por cento, que é substancial, mas muito pequeno no geral. Nos dias de hoje, As emissões de NOx [óxido de nitrogênio] em Los Angeles vêm principalmente de caminhões e outros motores a diesel. Se você apenas sair na rodovia agora, você verá que ainda há muitos caminhões.

E em outras partes do mundo?

Em outros lugares, a conexão entre a redução do tráfego associada ao COVID-19 e a redução da poluição do ar é mais fácil de estabelecer. Na Europa, há muito mais carros a diesel, que emitem muito NOx. Tirá-los da estrada teve um impacto muito mais notável.

Na Índia, houve uma redução substancial na demanda de eletricidade - uma queda de 26 por cento em apenas 10 dias - então eles estão desligando as usinas de carvão, o que também leva a um ar mais limpo. Você pode comparar isso com a Califórnia, onde o consumo de eletricidade é baixo, mas não muito. Estamos com uma queda de cerca de 5 a 10 por cento. Estamos todos em casa aqui, mas ainda estamos online, usando nossos computadores. Muitas das atividades que demandam eletricidade simplesmente não mudaram da maneira que mudariam em um lugar como a Índia ou a China, onde o setor manufatureiro é tão dominante.

Os padrões climáticos globais eventualmente terão um efeito homogeneizador, causando um ar mais limpo em todos os lugares?

Até certo ponto. Prevemos ver os níveis de fundo de ozônio na atmosfera diminuírem de uma forma mais global, O que é uma boa coisa. Mas muitas partículas não vão muito longe, então a resposta do ambiente a isso ainda será bem localizada.

Qual será o impacto das mudanças na qualidade do ar na formação das nuvens?

Dois aspectos disso estão sendo rastreados. Estamos interessados ​​em quantificar o papel das aeronaves na produção de nuvens cirros de alta altitude, que pode ser encontrado acima de 16, 500 pés e aquece a terra. Estudos feitos após o 11 de setembro tentaram determinar isso usando a falta de aeronaves naquela semana após o ataque, e esses estudos sugeriram que a criação de nuvens cirrus é responsável por talvez metade do impacto climático total da aviação, aprisionando o calor e contribuindo para o aquecimento global.

Com o número de voos em todo o mundo diminuindo em cerca de dois terços do final de fevereiro ao final de março, estamos vendo o efeito do 11 de setembro em escala global. Isso será muito mais fácil de interpretar porque persiste por muito tempo, e porque varia conforme a região. Em geral, as viagens aéreas diminuíram primeiro na China, e então na Europa, e depois nos Estados Unidos. Presumivelmente, o retorno à aviação também será heterogêneo, permitindo tentar separar os efeitos locais dos efeitos dos próprios aviões.

Também estamos interessados ​​em nuvens de baixa altitude, que ocorrem abaixo de 6, 500 pés. Cada gota de nuvem tem, em seu núcleo, uma partícula que já existia na atmosfera, por isso, foi sugerido que a poluição por aerossol levou a mudanças na nebulosidade, e que este tem sido um componente importante da força climática. Nuvens podem reter calor, aquecendo a terra. A redução da poluição por aerossóis associada à situação COVID-19 deve fornecer uma teste muito útil daquelas teorias que são difíceis de avaliar de outras maneiras, porque efetivamente tanto o clima quanto a história da poluição têm coevoluído ao longo de 50 anos.

Que outras oportunidades de pesquisa isso representa?

Pouco antes de isso acontecer, tínhamos enviado uma proposta à National Science Foundation para estudar como seriam Los Angeles e os Estados Unidos, de uma perspectiva da qualidade do ar, se não tivéssemos mais veículos emissores. Agora temos uma ideia melhor com base em dados concretos. Como um projeto paralelo a essa proposta, o Resnick Sustainability Institute e o Ronald and Maxine Linde Center for Global Environmental Science encomendaram uma estação de qualidade do ar para o campus, e foi montado por um dos membros da minha equipe, John Crounse [Ph.D. '11], em janeiro e fevereiro, bem a tempo de começar a observar isso.

Que outras ferramentas serão úteis para analisar isso?

Agora mesmo, não podemos obter acesso a muitos recursos científicos nacionais que você usaria para rastrear a qualidade do ar. Normalmente, Você pode dizer, "Vamos pegar aquele avião da National Science Foundation e voar até lá, dar uma olhada e ver o que está acontecendo." Agora, esses aviões estão aterrados.

Contudo, temos vários instrumentos de sensoriamento remoto, como os Orbiting Carbon Observatories, OCO-2 e OCO-3. A maioria das imagens que você verá no jornal e no Twitter vem de um instrumento holandês chamado Tropomi, que é um sensor que foi lançado há apenas alguns anos e mapeia uma série de critérios de poluentes, como os chamamos, do espaço em alta resolução. Além disso, há alguns outros instrumentos do JPL [o JPL é gerenciado pelo Caltech para a NASA] que estão rastreando as mudanças em, por exemplo, poluição por monóxido de carbono.

Isso terá um impacto de longo prazo, ou a poluição do ar simplesmente voltará para onde estava quando os pedidos para ficar em casa aumentaram?

Na verdade, essa é uma questão mais social do que ambiental. Depois de reiniciar as atividades que causam poluição do ar, ele virá rugindo de volta. Mas há lugares que historicamente tiveram uma poluição do ar muito ruim e grande parte da população nunca experimentou o ar puro. De repente, eles estão experimentando isso, e eu simplesmente não posso acreditar que isso não terá um efeito. As pessoas terão visto algo diferente, e eu não ficaria surpreso se eles exigissem isso. Mostramos nos EUA que você pode ter uma boa qualidade do ar e uma atividade econômica significativa. Acho que as pessoas não experimentaram isso em muito no resto do mundo.

O que vem a seguir?

O clima da primavera em Los Angeles é altamente variável, tornando complicado interpretar os dados de qualidade do ar que estamos reunindo agora. Se os pedidos para ficar em casa continuarem durante o verão - e esperemos que não - teremos uma resposta muito melhor para a questão científica do que acontece quando você reduz o tráfego de automóveis por um fator de dois, ou três, ou quatro, ou o que quer que tenhamos feito.

Do ponto de vista da mudança climática, é como se estivéssemos conduzindo um experimento global de séculos, adicionando lentamente mais e mais dióxido de carbono e poluição particulada na atmosfera. Nosso conhecimento dos impactos dessas emissões é desafiado pela falta de registros históricos. Mas agora fizemos o inverso - especialmente para a poluição particulada - de uma forma muito dramática e direta, e em um momento em que temos melhores ferramentas para entendê-lo. Ver como isso se desenrola deve ser um pouco mais direto.