Lorsque les fermetures pendant la pandémie de coronavirus ont réduit les émissions locales d'oxyde d'azote, l'effet sur la pollution par l'ozone était mondial et étonnamment rapide.

Alors que la pandémie de coronavirus a ralenti le commerce mondial au début de 2020, émissions d'oxydes d'azote (NO X ) – qui créent de l'ozone, un danger pour la santé humaine et pour le climat – diminué de 15 % dans le monde, avec des réductions locales allant jusqu'à 50%, selon une étude menée par des scientifiques du Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud. En raison de la baisse du NO X émissions, d'ici juin 2020, les niveaux mondiaux d'ozone étaient tombés à un niveau que les décideurs pensaient qu'il faudrait au moins 15 ans pour atteindre par des moyens conventionnels, tels que les règlements.

L'étude montre que les technologies innovantes et autres solutions destinées à diminuer le NO X localement ont le potentiel d'améliorer rapidement la qualité de l'air et le climat à l'échelle mondiale. Il est publié aujourd'hui dans Avancées scientifiques .

L'ozone nous protège du rayonnement solaire destructeur lorsqu'il est bien au-dessus de la Terre dans la stratosphère. Plus près du sol, bien que, il a d'autres impacts durables. On estime que l'ozone à la surface cause 365, 000 décès dans le monde en 2019 en endommageant les poumons des personnes vulnérables, comme les jeunes enfants et les asthmatiques. De la même manière, il endommage les systèmes respiratoires des plantes - leur capacité à photosynthèse - réduisant la croissance des plantes et les rendements des cultures. Et au sommet de la troposphère, c'est un puissant gaz à effet de serre, l'augmentation des températures mondiales.

Quand le monde est entré en lock-out, les scientifiques ont eu une occasion sans précédent d'étudier comment l'activité humaine interagit avec les processus naturels du système terrestre à l'échelle régionale et mondiale. Une équipe de chercheurs internationaux dirigée par le scientifique du JPL Kazuyuki Miyazaki a profité de cette opportunité pour rechercher les deux principaux oxydes d'azote :l'oxyde d'azote et le dioxyde d'azote, collectivement appelé NON X . Ils ont tracé la chaîne d'événements allant de la réduction de la consommation de combustibles fossiles pendant les fermetures à la réduction du NO local X et enfin à la réduction de la pollution mondiale par l'ozone troposphérique. Plus le verrouillage imposé par une nation est strict, plus la réduction des émissions est importante. Par exemple, Les commandes de séjour à domicile de la Chine début février 2020 ont entraîné une baisse de 50% du NO X émissions dans certaines villes en quelques semaines; la plupart des États américains ont enregistré une baisse de 25 % plus tard au printemps.

Le résultat total du NO réduit X était une baisse de 2 % de l'ozone mondial, soit la moitié de la quantité de NO le plus agressif X les contrôles des émissions envisagés par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat, l'organe faisant autorité des experts internationaux sur le climat, devaient produire sur une période de 30 ans.

Réductions d'ozone du NO réduit X les émissions se sont rapidement propagées à la fois autour du globe et de la surface vers le haut sur plus de 10 kilomètres. « J'ai été vraiment surpris de l'ampleur de l'impact sur l'ozone mondial, " a déclaré Jessica Neu, scientifique du JPL, co-auteur de la nouvelle étude. "Nous nous attendions à plus d'une réponse locale à la surface."

Les réactions qui transforment NO X dans l'ozone nécessitent la lumière du soleil et dépendent de nombreux facteurs supplémentaires, comme la météo et les autres produits chimiques présents dans l'air. Ces facteurs interagissent de tant de manières que, dans certaines circonstances, réduction NON X les émissions augmentent en fait l'ozone. Les chercheurs ne peuvent donc pas comprendre ou prédire les concentrations d'ozone à partir de NO X données sur les émissions uniquement. Cela nécessite une analyse plus approfondie, comme cette étude.

Les chercheurs ont utilisé des mesures de NO X , ozone, et d'autres gaz atmosphériques provenant de cinq satellites d'observation de la Terre de la NASA et de l'ESA (Agence spatiale européenne). Ils ont alimenté les multiples observations satellitaires dans quatre modèles numériques de réactions chimiques atmosphériques et de conditions météorologiques, à l'aide d'un système d'analyse de données développé au JPL. Ils ont constaté que les changements dans les atmosphères des modèles correspondaient bien aux observations satellitaires et reproduisaient les augmentations et les diminutions connues des émissions au fur et à mesure que les régions entrent et sortent des blocages. Ces résultats indiquent que les deux NO X les émissions et l'ozone mondial augmenteront à nouveau avec la reprise de l'économie mondiale.

« J'étais très heureux que notre système d'analyse ait pu capturer les changements détaillés des émissions à travers le monde, " a déclaré Miyazaki. " La nature stimulante et sans précédent de ce travail témoigne des améliorations apportées à la surveillance par satellite au service des besoins de la société. " Cette nouvelle capacité de combiner plusieurs types d'observations et de modèles satellitaires permet déjà de mieux comprendre l'atmosphère terrestre et ça change.