Em abril de 2020, como Delaware e estados de todo o país adotaram medidas de distanciamento social para lidar com a crise de saúde pública causada pelo coronavírus (COVID-19), A professora Cristina Archer, da Universidade de Delaware, lembra-se de um grupo de pessoas que disse a ela que o céu parecia mais azul do que o normal.

Essa simples observação levou Archer a investigar uma importante e complicada questão de pesquisa:Será que as medidas de distanciamento social adotadas nos Estados Unidos, e o consequente menor número de pessoas usando vários meios de transporte, causar uma melhoria na qualidade do ar em todo o país?

Infelizmente, ao contrário daqueles observados claramente, céus azuis, a resposta é um pouco obscura.

"Só porque as pessoas ficavam em casa e dirigiam menos, não significava necessariamente que a qualidade do ar era melhor, "disse Archer, professor da Escola de Ciências e Políticas Marinhas no College of Earth da UD, Oceano e Meio Ambiente (CEOE). "Por alguns parâmetros, a qualidade do ar era melhor, mas por alguns outros parâmetros, não era. E realmente piorou em vários lugares. "

Os resultados do estudo foram publicados recentemente no Boletim de Ciência e Tecnologia Atmosférica . O estudo foi liderado por pesquisadores da UD, Penn State e Columbia University.

Da UD, os co-autores incluem os alunos de doutorado Maryam Golbazi e Nicolas Al Fahel. Outros co-autores do estudo são Guido Cervone, professor de geografia, e meteorologia e ciências atmosféricas na Penn State, e Carolynne Hultquist, um ex-aluno de doutorado no laboratório de Cervone e agora um pesquisador de pós-doutorado no Earth Institute of Columbia University.

Para avaliar a qualidade do ar, Archer se concentrou no dióxido de nitrogênio e partículas finas, especificamente PM2.5. Os dois poluentes são regulamentados pelo governo federal e são poluentes primários e secundários, o que significa que podem ser emitidos diretamente para a atmosfera ou indiretamente a partir de reações químicas.

O dióxido de nitrogênio é emitido durante a combustão do combustível por todos os veículos motorizados e aviões, enquanto o material particulado é emitido pelos aviões e, entre os veículos motorizados, principalmente por veículos a diesel, como caminhões comerciais pesados ​​a diesel. Ambos também são emitidos por usinas de combustível fóssil, embora as partículas sejam emitidas principalmente por usinas de carvão.

"O dióxido de nitrogênio é um bom indicador de tráfego, "disse Archer." Já tínhamos evidências de alguns documentos preliminares na China de que o dióxido de nitrogênio havia caído significativamente nas áreas da China onde havia um bloqueio. "

Os pesquisadores compararam as medições desses dois poluentes em abril de 2020 com as de abril dos cinco anos anteriores - de 2015-2019.

Eles escolheram abril porque praticamente todos os estados tinham algum tipo de medida de distanciamento social em vigor até 1º de abril, o que levou a mudanças no estilo de vida.

“Mesmo nos estados onde não havia tantas infecções, houve uma mudança na mobilidade das pessoas, "disse Archer.

Para quantificar o distanciamento social, os pesquisadores usaram um índice de mobilidade calculado e distribuído pelo Descartes Labs, uma empresa de inteligência preditiva que compila grandes conjuntos de dados de todo o mundo. Seus algoritmos contabilizam a distância máxima percorrida pelas pessoas em um dia, rastreando a localização do usuário várias vezes ao dia, enquanto usam aplicativos selecionados em seus smartphones.

“Uma das grandes incertezas ao tentar prever a qualidade do ar no futuro é como a atmosfera responderá às emissões mais baixas de certos poluentes, "disse Cervone." COVID-19 nos deu alguns insights sobre os efeitos de taxas de emissão mais baixas no meio ambiente. Tivemos uma situação única que nos mostrou o que aconteceria se as pessoas parassem de dirigir. "

Além disso, eles usaram 240 locais de monitoramento do solo para medir dióxido de nitrogênio e 480 para material particulado, bem como dados de satélite do Instrumento de Monitoramento de Ozônio (OMI) da National Aeronautics and Space Administration (NASA) para medir a coluna troposférica total - a camada mais baixa da atmosfera da Terra - de dióxido de nitrogênio.

Geral, eles descobriram que eram grandes, diminuições estatisticamente significativas de dióxido de nitrogênio em 65% dos locais de monitoramento, com os dados do satélite OMI da NASA mostrando uma queda média em 2020 de 13% em todo o país em comparação com a média dos cinco anos anteriores.

As concentrações de partículas, Contudo, não foram significativamente menores em 2020 do que nos últimos cinco anos. Também era mais provável que fossem maiores do que menores em abril de 2020, em comparação com os cinco anos anteriores.

"Não surpreendentemente, descobrimos que a qualidade do ar melhorou em termos de dióxido de nitrogênio em todas as estações. Assim que as pessoas começaram a ficar em casa, o tráfego foi reduzido e a qualidade do ar foi melhor para o dióxido de nitrogênio, "disse Archer." Mas quando olhamos para as partículas, quase não havia diferença. Não houve melhora em média com relação ao material particulado e em 24% dos locais, Abril de 2020 foi pior do que os cinco anos anteriores para as concentrações de partículas. "

Golbazi ecoou esses sentimentos, dizendo que os pesquisadores "esperavam que a redução no transporte reduziria as concentrações de dióxido de nitrogênio. No entanto, nossos resultados sobre PM2,5 foram surpreendentes porque aprendemos que esta escala de redução na mobilidade humana não reduziu realmente as concentrações de PM2,5. "

Isso é significativo porque, embora o dióxido de nitrogênio seja um precursor de outros poluentes, como a formação de ozônio troposférico e a formação de ácido nítrico na chuva ácida, o que acabará por levar a impactos negativos na saúde humana, o material particulado é perigoso por si só.

O material particulado fino é um poluente do ar que consiste em partículas microscópicas que representam um grande risco para a saúde humana porque podem penetrar diretamente nos pulmões humanos, a corrente sanguínea e até mesmo o coração.

Archer disse que eles estão trabalhando em uma hipótese de por que o material particulado pode ter sido elevado enquanto o dióxido de nitrogênio diminuiu.

Uma possível explicação é que o material particulado é emitido por veículos a diesel, que lidam com a maioria das entregas do país. Embora o tráfego de veículos de passageiros movidos a gasolina tenha diminuído em abril, os caminhões a diesel e o tráfego regular de carga não mudaram significativamente.

Além disso, mais partículas são emitidas quando os indivíduos usam o calor para aquecer suas casas, em comparação com os escritórios.

"No escritório, é muito improvável que você tenha um fogão ou uma lareira, enquanto em casa você está, "disse Archer." E em abril de 2020, embora em muitos estados já seja a estação quente, no Nordeste, tivemos um abril incrivelmente frio. Portanto, o material particulado provavelmente está respondendo a essas mudanças no aquecimento residencial, bem como à normalidade ou mesmo acima da normalidade do tráfego de carga e veículos a diesel. "

Archer disse que os próximos passos da pesquisa são realizar mais estudos para confirmar suas hipóteses. Além disso, o trabalho será apresentado na próxima reunião virtual de outono da American Geophysical Union.

Quanto aos brilhantes, dias ensolarados observados em Delaware no início da paralisação em abril, Archer disse que provavelmente era apenas uma questão de percepção.

"As pessoas estavam me dizendo, 'Parece-me que o céu está mais azul, 'mas eles não eram, - disse ela. - Provavelmente foi uma coincidência que houve alguns dias ensolarados e claros. Em Delaware, na realidade, nossos céus estavam mais poluídos em abril de 2020 por causa das concentrações de material particulado acima da média. "