Les gros titres proclamant que les fermetures de COVID ont considérablement réduit la pollution faisaient principalement référence au dioxyde d'azote, NON 2 , un gaz réactif émis par la combustion du carburant. Il y avait eu moins de compréhension de la façon dont les blocages affectaient les PM2,5, de minuscules particules qui peuvent pénétrer dans les poumons d'une personne, entraînant une multitude de problèmes de santé, y compris un risque accru de crise cardiaque et de cancer.

« Les PM 2,5 sont le principal déterminant environnemental mondial de la longévité. C'est un polluant clé préoccupant pour la santé, " a déclaré Randall Martin, le professeur distingué Raymond R. Tucker au Département de l'énergie, Génie environnemental et chimique à la McKelvey School of Engineering de l'Université de Washington à St. Louis.

Nouvelle recherche du laboratoire de Martin, en collaboration avec le Goddard Space Flight Center, California Institute of Technology et l'Université Dalhousie en Nouvelle-Écosse, mappé les niveaux de PM 2,5 à travers la Chine, Europe et Amérique du Nord. En utilisant les données satellitaires, une surveillance au sol et un système de modélisation informatique innovant, les chercheurs ont trouvé principalement de légers changements dans les PM 2,5, à une exception près.

La majorité des changements qu'ils ont trouvés n'étaient pas dus au verrouillage, mais par la variabilité naturelle de la météorologie. Leurs résultats ont été publiés le 23 juin dans la revue Avancées scientifiques.

Les effets météorologiques que nous subissons au quotidien affectent également la variabilité des PM2,5, dit Martin.

"Le délai plus court, plus les PM 2,5 sont sensibles à la météorologie, " il a dit.

Pendant la pandémie, parmi les images d'unités de soins intensifs débordantes et d'étagères d'épicerie vides, il y avait quelques points lumineux photographiques :des photos avant et après accompagnaient des articles proclamant que la qualité de l'air s'était améliorée parce que les gens restaient à la maison.

Les visuels étaient saisissants, à la fois au sol, où le ciel bleu brillait sur les autoroutes de LA, et depuis l'espace - les données des satellites de la NASA ont clairement montré une réduction atmosphérique du dioxyde d'azote.

"Les gens ont automatiquement commencé à se demander, « Quelle est la situation pour PM 2.5 ? » a déclaré Melanie Hammer, un associé de recherche invité dans le laboratoire de Martin. C'était la question évidente non seulement parce que les particules proviennent souvent des mêmes sources que le NO 2 , mais parce que NON 2 peut former des PM 2,5.

"NON 2 est considérée comme une source secondaire de PM 2,5, " dit Hammer. Quand il est émis, NON 2 interagit avec d'autres produits chimiques dans l'atmosphère et peut former des PM 2,5. Quelques premières études ont examiné les données recueillies sur les sites de surveillance au sol, qui testent l'air ambiant, mais ces sites au sol sont rares et incapables de reconstituer une image plus large.

Seule une fraction environ de la population mondiale vit dans des pays qui ont plus de trois moniteurs PM 2,5 par million d'habitants. La plupart de la population vit dans des zones sans surveillance.

"Nous avons décidé de regarder à nouveau, en utilisant une image plus complète à partir d'images satellites, " dit Hammer. Les images, fourni par la NASA, contiennent des données pour des colonnes d'atmosphère s'étendant du sol au bord de l'espace. Ces données, appelée profondeur optique d'aérosol, liés aux concentrations de PM 2,5 en surface à l'aide du modèle de transport chimique GEOS-Chem, qui simule la composition de l'atmosphère; les réactions et relations de ses différents constituants; et la façon dont ils se déplacent dans l'air.

Les chercheurs se sont concentrés sur trois régions qui disposent de systèmes de surveillance au sol étendus :l'Amérique du Nord, Europe et Chine, et comparé les estimations mensuelles de PM 2,5 de janvier à avril en 2018, 2019 et 2020.

Lorsqu'ils ont comparé les niveaux de PM 2,5 au cours des trois années au cours des mois qui ont coïncidé avec les phases de verrouillage de chaque région, il n'y avait pas beaucoup de signaux clairs sur l'Amérique du Nord ou l'Europe.

"Nous avons trouvé que le signal le plus clairement détectable était une réduction significative au-dessus de la plaine de Chine du Nord, où se concentraient les confinements les plus stricts, " elle a dit.

Pour déterminer si le verrouillage était responsable de ce signal, et plusieurs plus petits disséminés autour des zones étudiées, l'équipe a effectué des "simulations de sensibilité" à l'aide de GEOS-Chem, changer les paramètres pour voir quel scénario correspondait le plus à la réalité.

Ils ont simulé un scénario dans lequel les émissions étaient maintenues constantes et la météorologie était la seule responsable des changements d'une année à l'autre des PM 2,5.

"Nous avons trouvé que cela expliquait une grande partie des différences que nous voyions, " a déclaré Hammer. Ils ont également effectué une simulation dans laquelle ils ont réduit les émissions liées au transport et d'autres sources artificielles de NO 2 , verrouillage de la mise en miroir, quand moins de personnes conduisaient et moins de sites industriels étaient opérationnels.

« À lui seul, ça n'expliquait pas grand-chose du tout, " dit Hammer. Mais en combinant les deux, "C'est à ce moment-là que le signal au-dessus de la plaine de la Chine du Nord s'est imposé."

Hammer soupçonne que le changement des niveaux de PM 2,5 au-dessus de la plaine de la Chine du Nord était si frappant en raison de la façon dont elle a tendance à être polluée en temps « normaux ». "Vous êtes probablement plus susceptible de voir une réduction plus importante dans une région qui a des concentrations plus élevées pour commencer."

Dans un sens, cela met en évidence un point pertinent qui n'est peut-être pas intuitif au premier abord :les niveaux moyens de PM 2,5 sont en baisse constante en Amérique du Nord et en Europe. "Il est juste plus difficile de perturber des concentrations vraiment faibles, " dit Marteau.

Mais cela souligne également la relation complexe entre le NO 2 et PM 2,5. Bien que NON 2 interagit avec d'autres produits chimiques atmosphériques pour former des PM 2,5, les deux n'ont pas de relation linéaire; deux fois plus NON 2 dans l'atmosphère ne conduit pas nécessairement à deux fois plus de PM 2,5.

Marteau a dit, intuitivement, elle s'attendait à voir une plus grande réduction des niveaux de PM 2,5. "C'était une sorte de surprise que la météorologie ait joué un rôle si dominant.

"Il s'avère que, c'est une relation assez complexe et elle ne se comporte pas toujours comme on s'y attend."