Cette image de Shanghai en octobre 2019 montre que bien que la qualité de l'air en Chine s'améliore, les villes peuvent connaître des niveaux élevés de pollution. La combinaison d'une pollution moyenne élevée et d'une politique de verrouillage stricte a permis de déterminer comment les changements liés à la pandémie ont affecté la qualité de l'air. Crédit :Arend Kuester/Flickr
Les scientifiques de l'atmosphère ont analysé comment l'arrêt quasi-total de la mobilité en février a affecté l'air au-dessus de la Chine. Les résultats montrent une baisse frappante des oxydes d'azote, un gaz qui provient principalement des tuyaux d'échappement et qui est l'un des composants du smog.
Apprendre comment les changements de comportement dus à la pandémie de COVID-19 affectent la qualité de l'air est d'une importance immédiate, puisque le virus attaque les poumons humains. L'événement est également un moyen pour les scientifiques de la Terre d'étudier comment l'atmosphère réagit aux changements soudains d'émissions.
« Au cours des fermetures de février 2020 en Chine, il y a eu une baisse importante et rapide du dioxyde d'azote - un polluant atmosphérique largement associé aux transports - qui est sans précédent dans les archives satellitaires, " a déclaré Michael Diamond, un étudiant au doctorat de l'Université de Washington en sciences de l'atmosphère.
"D'autre part, notre analyse ne montre aucun changement dramatique dans la quantité totale de particules d'aérosol dans l'atmosphère, ou dans les propriétés du cloud. Cela suggère que les impacts climatiques immédiats de la fermeture sont négligeables, " dit Diamant.
Il est l'auteur principal de l'étude publiée le 19 août dans Lettres de recherche géophysique .
Alors que d'autres études ont déjà examiné la qualité de l'air pendant la pandémie, c'est le premier à adopter une vision plus rigoureuse, en utilisant les 15 années de données satellitaires. Il utilise une méthode statistique qui compare ce qui a été vu en février 2020 à ce qui aurait été attendu sans la pandémie.
« Au début de la période de quarantaine, il y a eu des discussions sur le fait que la Terre se guérissait elle-même, mais certaines de ces affirmations, comme les dauphins à Venise, se sont avérés faux, " Diamond a dit. " La communauté scientifique était intéressée à documenter quels changements se sont réellement produits. "
Les panneaux supérieurs montrent le dioxyde d'azote moyen détecté sur la Chine en février 2020 par rapport à ce que les auteurs calculent qui aurait été attendu sans la pandémie. Les panneaux centraux montrent la quantité totale de particules dans l'air au cours de la même période, sans différence significative. Les panneaux du bas montrent la taille moyenne des gouttelettes de nuage en février 2020, également sans différence significative. Crédit :Diamond et al./GRL 2020
Les auteurs ont utilisé les données de l'instrument de surveillance de l'ozone de la NASA, ou OMI, et spectroradiomètre imageur à résolution modérée, ou MODIS, qui surveillent le ciel depuis 2005. Ces instruments utilisent différentes longueurs d'onde pour surveiller des quantités comme les oxydes d'azote, particules et nuages en suspension dans l'air.
En plus d'utiliser un enregistrement plus long, le modèle tenait compte des effets attendus des politiques environnementales de la Chine.
"La Chine a adopté une loi sur l'air pur en 2013, et depuis vous pouvez voir que la pollution diminue. Alors juste pour cette raison, on pourrait s'attendre à ce que la pollution en 2020 soit plus faible qu'en 2019, " dit Diamant.
L'analyse a également pris en compte le temps relativement chaud et humide de février dernier en Chine, ce qui rend les gaz plus susceptibles de réagir et de former des particules en suspension dans l'air.
« Vous avez encore eu des événements de smog assez graves dans la région de Pékin, même pendant le confinement, " dit Diamant.
Les auteurs ont également pris en compte les effets atmosphériques du Nouvel An chinois, qui est célébrée fin janvier ou début février et génère à la fois des particules plus élevées provenant des feux d'artifice et des émissions de trafic plus faibles provenant des personnes en vacances.
Après avoir pris en compte tous ces facteurs, l'effet de la pandémie sur les oxydes d'azote a été une baisse de 50% par rapport à ce qui serait attendu pour février 2020, une goutte pas comme les autres vues dans les observations satellitaires.
Cette image satellite, qui était l'image du jour de la NASA pour le 2 mars, 2020, compare le dioxyde d'azote sur la Chine début janvier et mi-février 2020. La différence montre les effets dramatiques de la réduction du trafic pendant le verrouillage de février. La nouvelle étude calcule la taille de cet effet, compte d'autres facteurs susceptibles d'affecter la qualité de l'air. Crédit :NASA
"La différence que nous voyons est une baisse plus de deux fois plus importante que tout ce que nous avons vu dans le dossier de 2005 à 2019, y compris à partir de la Grande Récession de 2008. Dans les statistiques de la science atmosphérique, c'est un signal géant. Il est rare de voir quelque chose d'aussi frappant, " dit Diamant.
Alors que le changement dans le dioxyde d'azote était spectaculaire, les autres quantités n'ont montré aucun changement significatif. Particules fines, qui a un impact plus important sur la santé humaine et le climat, à peine changé par rapport à la Chine pendant la fermeture. Le transport de passagers a quasiment disparu pendant le confinement, mais les données économiques montrent que l'industrie lourde et la production d'énergie sont restées assez constantes, dit Diamant.
Le fait que certaines quantités n'aient pas changé est, pour les scientifiques de l'atmosphère, un résultat significatif en soi. Des nuages, qui sont affectées par la pollution et ont le plus grand effet sur le climat, également montré aucun changement significatif.
Co-auteur Rob Wood, un professeur UW de sciences atmosphériques, et Diamond ont collaboré à une publication récente qui a détecté des changements dans les nuages dus à la pollution des navires. Cette étude a montré que de nombreuses années de données étaient nécessaires pour détecter l'effet sur les nuages.
"Notre étude suggère que puisque nous avons trouvé peu de changement dans la pollution particulaire due au COVID-19, il est peu probable que les nuages changent, à moins que la pollution ne change sur une plus longue période en raison d'un ralentissement économique prolongé, " dit Wood.
Globalement, les résultats concordent avec une étude récente menée par l'UW montrant que le dioxyde d'azote a chuté dans plusieurs villes américaines pendant la période de quarantaine maximale, mais les niveaux d'autres polluants sont restés assez constants.
La réponse suggère que les futures politiques d'assainissement de l'air ne peuvent pas se concentrer uniquement sur les émissions des transports.
« Lorsque vous élaborez ces stratégies d'assainissement de l'air, vous ne pourrez probablement pas attaquer un seul secteur; vous devrez aborder plusieurs secteurs à la fois, " dit Diamant.
