L'augmentation des températures due au changement climatique modifiera les conditions climatiques, entraînant une dégradation de la qualité de l'air en augmentant le nombre de jours avec des concentrations élevées d'ozone, selon un nouvel article de journal sur la qualité de l'air dans la région médio-atlantique rédigé par des chercheurs du College of Earth de l'Université du Delaware, Océan et environnement (PDG).

Cristina Archer a dirigé une équipe de CEOE alors que les membres ont compilé près de 50 ans de données de la surveillance de l'air et des modèles climatiques du Delaware Department of Natural Resources and Environmental Control (DNREC) pour analyser les tendances climatiques. Ils ont découvert que la hausse des températures augmentera le nombre de jours dans une année où les niveaux d'ozone dans la basse atmosphère terrestre deviennent dangereux.

Archer a dit DNREC, qui a financé son étude, s'intéresse aux niveaux d'ozone près du sol pour deux raisons principales :les impacts sur la santé humaine et le respect des réglementations fédérales et étatiques limitant les concentrations élevées d'ozone.

"L'ozone a des impacts négatifs importants sur la santé, affectant particulièrement les systèmes cardiopulmonaire et respiratoire, " Archer a dit. " C'est particulièrement mauvais si vous avez déjà une maladie respiratoire, asthme, par exemple, ou une infection. Au Delaware, nous sommes à peine dans la réalisation ou légèrement dans la non réalisation (des règlements sur l'ozone). Quand nous ne sommes pas dans la réalisation, l'Agence de protection de l'environnement doit agir. C'est la pertinence. C'est pourquoi nous devons savoir maintenant qu'il y a un problème, afin que nous puissions agir en conséquence."

L'étude, intitulé « Le réchauffement climatique aggravera la pollution par l'ozone dans le milieu de l'Atlantique américain, " a été récemment publié dans le Journal de météorologie appliquée et climatologie .

Archer est professeur au CEOE avec une nomination conjointe entre le programme Physique des sciences et de l'ingénierie océaniques (POSE) de l'École des sciences et politiques de la mer et le Département de géographie. Les collaborateurs à la recherche et à la rédaction étaient Sara Rauscher, professeur agrégé au Département de géographie, et Joseph Brodie, un ancien étudiant diplômé et chercheur postdoctoral au CEOE qui est actuellement directeur de la recherche atmosphérique au Rutgers University Center for Ocean Observing Leadership.

L'ozone dans la haute atmosphère est bénéfique pour bloquer les rayons ultraviolets (UV) nocifs du soleil. Cependant, l'ozone plus près de la surface de la Terre – l'objet de l'étude – peut entraîner des complications pulmonaires au sein de la population. L'ozone près du sol peut entraîner la toux, irritation de la gorge et de la poitrine, exacerbation de l'asthme, inflammation des cellules pulmonaires, aggravation des maladies pulmonaires chroniques, et l'ozone réduit même les capacités de lutte contre les maladies du système immunitaire. Les jours où les niveaux d'ozone sont suffisamment élevés, une exposition prolongée peut même entraîner des lésions pulmonaires permanentes. L'ozone est réglementé comme un polluant par l'EPA en raison de la nature dangereuse de l'ozone.

L'ozone près du sol se forme à la suite de réactions photochimiques entre les oxydes d'azote (NOx) et les composés organiques volatils (COV). Les rayons UV intenses du soleil sont le catalyseur des réactions entre les émissions de NOx et les COV. Les émissions de NOx se produisent lorsque les voitures ou les centrales électriques brûlent des combustibles fossiles tels que le charbon et l'essence. Les COV sont également d'origine humaine et proviennent de diverses sources, y compris les voitures et les moteurs à essence, des peintures, insecticides, nettoyants, solvants industriels, et la fabrication de produits chimiques.

Selon Archer, limiter l'ozone est difficile car il s'agit d'un polluant secondaire.

"Il y a des polluants primaires qui sont émis et il y a des polluants secondaires qui se forment dans l'air, " a déclaré Archer. " L'ozone est l'un de ces [polluants secondaires]. Vous ne pouvez pas aller dans une cheminée et mesurer l'ozone qui sort. Vous obtiendrez des précurseurs ou d'autres composés qui le forment, mais jamais l'ozone lui-même."

La plupart du temps, l'ozone près du sol n'est pas un problème pour le Delaware. Comme indiqué dans l'article d'Archer, au cours des années 1980, le nombre moyen de jours de forte concentration d'ozone dans le Delaware était d'environ 75, alors qu'en 2015, il était inférieur à 20, diminuant d'environ deux jours chaque année en raison de réglementations plus strictes sur la qualité de l'air.

Cependant, l'équipe de chercheurs a découvert que l'augmentation des températures due au changement climatique menaçait d'inverser la diminution de la pollution par l'ozone près du sol et d'augmenter le nombre de jours où les niveaux d'ozone de surface deviennent dangereux.

Les conditions qui conduisent à des journées riches en ozone sont typiques des journées chaudes d'été.

Alors que les températures mondiales augmentent, les étés continueront à être plus chauds et entraîneront un plus grand nombre de jours avec des concentrations élevées d'ozone. Archer a également déclaré que davantage de jours à forte teneur en ozone pourraient également se produire à l'automne et au printemps, puisque l'augmentation des températures mondiales rendra ces saisons plus chaudes en moyenne. Selon le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat, les températures mondiales ont augmenté d'un degré Celsius à partir de 2019 et augmenteront encore d'un degré Celsius d'ici la fin du 21e siècle. Archer a également déclaré que les jours à forte teneur en ozone eux-mêmes pourraient devenir plus intenses en raison de l'augmentation des concentrations d'ozone.

L'augmentation du nombre et de l'intensité des jours à forte teneur en ozone est inquiétante car les effets néfastes sur la santé affectent toute personne qui passe beaucoup de temps à l'extérieur, y compris les enfants et les personnes qui font de l'exercice à l'extérieur. Plus de gens sortent plus souvent pendant l'été, potentiellement augmenter l'exposition humaine à des niveaux dangereux d'ozone près du sol.

Dans l'article, Archer a déclaré qu'une approche « comme d'habitude » conduira inévitablement à une augmentation dangereuse des jours de forte concentration d'ozone. Archer a déclaré que le pays a besoin de réglementations plus strictes s'il veut limiter le nombre de jours à forte teneur en ozone.