Il respiro del drago: ERS-2 ed Envisat rivelano l'impatto della crescita economica sulla qualità dell'aria in Cina
La spettacolare crescita economica della Cina nel corso dell'ultimo decennio ha portato molti benefici, ma anche alcuni problemi. Come riporta la rivista Nature di questa settimana, la mappatura atmosferica globale dell'inquinamento da diossido di azoto (NO2), eseguita dallo strumento GOME a bordo di ERS-2 e dal sensore SCIAMACHY di Envisat, rivela che la più elevata concentrazione di NO2 al mondo si trova proprio su Pechino e sulla Cina nordorientale.
Nell'ambito del Programma Dragon dell'ESA, ricercatori europei e cinesi stanno utilizzando i risultati dello strumento GOME (Global Ozone Mapping Experiment - esperimento di monitoraggio dell'ozono globale) a bordo di ERS-2 e dello spettrometro SCIAMACHY (Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Chartography) di Envisat per monitorare la qualità dell’aria cinese e prevederne l’evoluzione.
In questo contesto, i ricercatori dell'Università di Brema, dell'Istituto di meteorologia Max-Planck di Amburgo e del CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) francese hanno studiato la variabilità del diossido di azoto con dati satellitari e ne hanno modellizzato il suo comportamento globale.
Il team ha pubblicato nell'edizione del 1 settembre 2005 della rivista scientifica Nature un articolo sui cambiamenti globali di NO2 osservati nell'ultimo decennio dallo spazio, sottolineando le drammatiche variazioni riscontrate sulla Cina.
Il diossido di azoto (NO2) è associato all'ossido di azoto (NO) nell'atmosfera e la somma dei due è denominata NOx. Il diossido di azoto viene immesso nella troposfera (la parte più bassa dell'atmosfera, situata tra gli otto e i sedici chilometri di quota) dalle emissioni delle centrali elettriche, delle industrie pesanti e del trasporto stradale, oltre che dalla combustione di biomasse. Anche eventi naturali quali i lampi in atmosfera creano diossido di azoto, come accade del resto come conseguenza di attività microbica a livello del suolo. L'emissione di ossidi di azoto è aumentata di circa sei volte dall'epoca pre-industriale, mentre nelle città si registra mille volte più NOx rispetto al valore primitivo registrato nell’interfaccia oceano-atmosfera.
L'esposizione al diossido di azoto in grandi quantità può determinare gravi danni polmonari e respiratori, sebbene siano ancora poco note le conseguenze dell'esposizione a lungo termine a quantità atmosferiche elevate. Questo gas gioca anche un ruolo importante nella chimica atmosferica, dato che porta alla produzione di ozono nella troposfera, che è di per sé un pericoloso inquinante tossico, uno degli ingredienti principali dello smog fotochimico.
"Mentre le concentrazioni in colonne verticali di diossido di azoto sull'Europa centrale ed orientale e su parti della costa orientale degli Stati Uniti sono rimaste stabili o mostrano una modesta riduzione, è presente un chiaro e significativo aumento sulla Cina," spiega John Burrows dell'Istituto di fisica ambientale dell'Università di Brema, responsabile scientifico dello strumento SCIAMACHY.
"Prima del lancio di SCIAMACHY, ottenevamo i dati sul NO2 dal suo precursore, lo strumento GOME a bordo di ERS-2 dell'ESA. Sebbene la risoluzione offerta da GOME fosse inferiore, l'articolo mostra come i dati sul NO2 in Cina ottenuti dai due strumenti possano virtualmente sovrapporsi.
"Questi dati, nel loro insieme, dimostrano che i livelli di diossido di azoto sono cresciuti di circa il 50% dal 1996 e che tale comportamento sta proseguendo."
I sensori satellitari costituiscono il solo modo per eseguire un monitoraggio efficace dell'atmosfera sia a livello globale che regionale. Mentre GOME ha dimostrato per primo la misurabilità dallo spazio della concentrazione di diossido di azoto troposferico, SCIAMACHY offre prestazioni superiori, con una risoluzione spaziale di 60 x 30 kilometri rispetto ai 320 x 40 km del suo predecessore.
Inoltre, SCIAMACHY è in grado di osservare l'atmosfera in due modi diversi –verso il basso (nadir-sounding) e verso la direzione di volo (limb-sounding)– e vanta una gamma spettrale considerevolmente superiore rispetto al suo predecessore.
L'aumento dei livelli di diossido di azoto riscontrato è un effetto collaterale negativo del successo economico. Il recente boom industriale della Cina ha fatto di questo paese il principale consumatore di rame, alluminio e cemento del mondo, nonché il secondo maggiore importatore di petrolio. Anche l'acquisto di autoveicoli è raddoppiato ogni pochi anni.
"La concentrazione di diossido di azoto in Cina registra variazioni stagionali," aggiunge Burrows. "Riscontriamo livelli maggiori in inverno, con il variare delle emissioni e dei fattori meteorologici. Per esempio, viene bruciata una quantità maggiore di combustibili per il riscaldamento. Inoltre, nel periodo meno soleggiato dell'anno, il NO2 rimane più a lungo in atmosfera, mantenendosi per circa un giorno invece che per poche ore, come invece accade in estate.
"Anche la meteorologia gioca un ruolo importante. Si registra un picco subito prima di Natale, non dovuto all'improvvisa riduzione delle attività industriali, del riscaldamento domestico e dei trasporti dopo la stagione festiva, quanto piuttosto al flusso verso oriente di aria proveniente dall'Asia. Si tratta dello stesso tipo di fenomeno che trasporta la polvere dal deserto di Gobi fino alla costa occidentale degli Stati Uniti."
Ulteriori informazioni sono disponibili in lingua inglese all'indirizzo:
http://www.esa.int/esaCP/SEMEE6A5QCE_index_0.html
