Em um estudo inédito usando dados de ozônio coletados por aeronaves comerciais, pesquisadores do Instituto Cooperativo de Pesquisa em Ciências Ambientais (CIRES) da Universidade de Colorado Boulder descobriram que os níveis do poluente na parte mais baixa da atmosfera da Terra aumentaram em todo o Hemisfério Norte nos últimos 20 anos. Isso é ainda mais rigoroso com os controles sobre as emissões de precursores de ozônio, que reduziram o ozônio no nível do solo em alguns lugares, incluindo América do Norte e Europa.

O ozônio troposférico - ozônio entre a superfície da Terra e 12 a 15 quilômetros acima da Terra - é um gás de efeito estufa e poluente do ar que, em altos níveis, pode prejudicar os pulmões das pessoas e danificar as plantas.

Em um estudo publicado hoje na revista Avanços da Ciência , a equipe encontrou um aumento geral nos níveis de ozônio acima do hemisfério norte. "Isso é muito importante porque significa que, à medida que tentamos limitar nossa poluição localmente, pode não funcionar tão bem quanto pensamos, "disse Audrey Gaudel, um cientista do CIRES que trabalha no Laboratório de Ciências Químicas da NOAA e o principal autor do estudo. Ela e seus colegas documentaram os maiores aumentos de ozônio nos trópicos, Gaudel disse, observando que o ozônio exportado dos trópicos pode estar impulsionando aumentos em relação a outras áreas do hemisfério norte.

Gaudel e seus co-autores, Cientistas do CIRES na NOAA e colegas internacionais, também encontraram os aumentos mais marcantes em áreas onde os níveis de ozônio já foram os mais baixos:Malásia / Indonésia, Sudeste Asiático e Índia, por exemplo. Essas regiões tiveram valores de ozônio muito baixos entre 1994-2004, e níveis muito altos nos últimos anos, entre 2011-2016.

Estudos anteriores não puderam tirar conclusões firmes sobre as tendências de ozônio no hemisfério norte, de acordo com Gaudel, porque há muito poucos locais de monitoramento de longo prazo e porque novos satélites com cobertura quase global forneceram resultados conflitantes sobre as tendências do ozônio.

Então, os pesquisadores se voltaram para os dados de aeronaves do programa europeu de aeronaves em serviço para o sistema de observação global (IAGOS). "Desde 1994, O IAGOS mediu o ozônio em todo o mundo usando o mesmo instrumento em todos os planos, dando-nos medições consistentes ao longo do tempo e do espaço da superfície da Terra à alta troposfera, "Gaudel disse. Entre 1994 e 2016, aeronave comercial capturada 34, 600 perfis de ozônio, ou cerca de quatro perfis por dia.

Gaudel e seus colegas usaram essas medições para calcular as mudanças no ozônio troposférico de meados da década de 1990 a 2016 em 11 regiões do hemisfério norte. Eles descobriram um aumento geral no ozônio em todas as regiões onde procuraram, incluindo quatro nas latitudes médias, dois nos subtropicais, dois nos trópicos e três regiões equatoriais. Na média, os valores médios de ozônio aumentaram 5% por década.

Na chamada "troposfera inferior, "que está mais perto da superfície da Terra, o ozônio diminuiu acima de algumas regiões de latitude média, incluindo Europa e Estados Unidos, onde as emissões do precursor de ozônio diminuíram. Os pesquisadores descobriram que essas reduções foram compensadas por aumentos mais elevados na troposfera - com o resultado líquido sendo um aumento geral do ozônio da superfície para 12 km.

Para entender o que estava causando as mudanças de ozônio observadas, os pesquisadores analisaram os inventários de emissões de um dos principais precursores de ozônio - óxidos de nitrogênio (NOx) - usados ​​como entrada para o modelo de transporte químico global MERRA-2 GMI, que reproduz com precisão as medições IAGOS. O modelo mostrou que o aumento das emissões antropogênicas nos trópicos provavelmente estava impulsionando o aumento observado de ozônio no Hemisfério Norte.

Próximo, Gaudel quer examinar mais de perto o ozônio nos trópicos. A África pode estar emergindo como um hotspot global para os precursores da poluição do ar, por exemplo, e os dados do IAGOS permitirão que ela se aprofunde no papel desse continente nas tendências recentes. Ela também vai comparar as medições de ozônio tropical do IAGOS, tomadas acima de regiões poluídas, com medições da campanha de campo da NASA Atmospheric Tomography (ATom), que mediu traços de gases e partículas de aerossol em locais mais remotos, regiões menos poluídas, incluindo os trópicos. E ela vai olhar as medidas do TROPOMI, um instrumento a bordo de um satélite da Agência Espacial Europeia que recolhe informações sobre a composição atmosférica.

"Queremos entender a variabilidade do ozônio e seus precursores e o impacto das regiões poluídas em regiões remotas, "Gaudel disse." Então, estamos usando as melhores ferramentas que temos, incluindo IAGOS, Dados ATom e dados TROPOMI, para obter perfis e colunas de ozônio e seus precursores de diferentes tipos de atividades humanas e fontes naturais. "