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Medición de las exportaciones de contaminación de Asia
Los científicos de la atmósfera saben desde hace mucho tiempo que la contaminación del aire viaja a grandes distancias y es un fenómeno global. Ahora, los investigadores del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA han realizado las primeras mediciones satelitales de los aerosoles contaminantes transportados desde el este de Asia a América del Norte.
Un día brumoso: El instrumento MODIS capturó una gruesa franja de smog o polvo (o ambos) sobre el Mar de Japón el 11 de marzo. La imagen muestra la columna que sopla desde las costas de China, Corea del Norte y Corea del Sur, y se dirige hacia Japón. La pluma es de un gris lúgubre translúcido que contrasta con las nubes blancas brillantes al este.
Los investigadores analizaron cuatro años de datos satelitales y encontraron que la cantidad de contaminación que llega a América del Norte es equivalente al 15 por ciento de las emisiones locales de Estados Unidos y Canadá. Es un número significativo, dice Hongbin Yu, científico investigador asociado de la Universidad de Maryland, en Baltimore, que trabaja en NASA Goddard y dirigió el estudio.
Esto significa que cualquier reducción en nuestras emisiones puede ser compensada por los aerosoles contaminantes provenientes del este de Asia y otras regiones, dice Yu. El nuevo estudio se publicará en abril en la Unión Geofísica Americana 's Revista de Investigaciones Geofísicas.
El estudio se realizó de 2002 a 2005, utilizando mediciones de un instrumento satelital llamado espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada ( MODA ) a bordo de la NASA Satélite terrestre . El instrumento mide la radiación solar reflectante y la radiación térmica emitida desde la superficie y la atmósfera de la tierra.
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Vea el video del transporte de la contaminación a través del Pacífico Norte.
El instrumento basado en satélites puede mirar 36 longitudes de onda diferentes del espectro solar-terrestre, y lo hace con una mejor resolución espacial que los instrumentos satelitales anteriores, dice Lorena Remer , científico físico y miembro del equipo científico de MODIS en Goddard.
Para el estudio, los investigadores midieron la radiación solar reflejada en siete longitudes de onda diferentes. Ser capaz de ver diferentes colores del espectro permite a los investigadores diferenciar los tipos de partículas con mayor precisión que los sensores más antiguos, dice Remer.
Algunas partículas están absorbiendo cosas como el carbón negro que sale del escape de diésel, lo que lo convierte en un color negro, dice Ronald Prinn , profesor de ciencias atmosféricas y director del Center for Global Change Science del MIT. Las partículas que se producen a partir del azufre que proviene de la quema de carbón son de un color blanco muy brillante. Puede mirar los múltiples colores ... y obtener información sobre la composición y la densidad también.
El instrumento es capaz de distinguir entre la contaminación provocada por el hombre y las partículas de origen natural en función del tamaño. El polvo y la sal marina de origen natural suelen ser más grandes que las partículas de aerosol emitidas por las fuentes de combustión, los incendios forestales, los automóviles y la industria, dice Remer.
El instrumento MODIS funciona escaneando una amplia franja de la tierra (unos 2.300 kilómetros) y contando la cantidad de fotones que recibe convirtiéndolos en señales eléctricas. El instrumento puede medir toda la tierra en un día.
MODIS hace un mejor trabajo que la instrumentación aeronáutica porque puede observar la tierra todo el tiempo, capturando eventos que solo ocurren ocasionalmente y acumulándolos durante todo el año, dice Richard Honrath , profesor del departamento de ingeniería civil y ambiental de la Universidad Tecnológica de Michigan, en Houghton. Solo podemos hacer mediciones continuas a nivel del suelo, pero luego solo se ven eventos que golpean el suelo, dice.
Contaminación transcontinental: Este gráfico muestra la contaminación por partículas en la atmósfera, particularmente transportada desde Asia Oriental a través del Pacífico Norte en mayo de 2003, según lo observado por el espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) a bordo del satélite Terra. La contaminación por partículas está representada por el espesor óptico, en el que las concentraciones pesadas de aerosoles aparecen en tonos marrones, y los tonos más oscuros representan concentraciones mayores.
El instrumento también obtiene detalles espaciales y temporales que uno nunca obtendría de las mediciones en tierra, y captura todas las columnas de contaminación en lugar de tener algunas estaciones de observación mirando hacia arriba, dice Prinn.
Los investigadores de la NASA dibujaron dos líneas virtuales a 20 grados norte a 60 grados norte, y midieron el efecto óptico de las partículas al cruzar esas líneas, dice Yu. Utilizando un software que él mismo creó, los investigadores seleccionaron estos datos y los mapearon para ver globalmente dónde se encuentra la contaminación.
Los investigadores encontraron que 18 teragramos (casi 40 mil millones de libras) de contaminación se exportan desde Asia, y que 4.5 teragramos (10 mil millones de libras, o alrededor del 25 por ciento) llegan a América del Norte anualmente, dice Mian Chin , científico atmosférico de la NASA y coautor del estudio. Pero el instrumento mide la columna total de la atmósfera y no tiene la estructura vertical, por lo que se desconoce cuántos de los contaminantes están a nivel de la superficie y cuántos están en el aire, dice Chin.
A pesar de esa incertidumbre, los científicos dicen que es la contaminación a mayor altitud la que probablemente es más preocupante. Creemos que la contaminación que se está importando a América del Norte afectará el tiempo y el clima; no esperamos un gran impacto en la calidad del aire porque las partículas del este de Asia se exportan a gran altura, dice Yu.
Es muy difícil reducir los niveles de contaminación de los contaminantes artificiales a niveles extremadamente bajos porque los contaminantes llegan al aire de otros países que la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., Por ejemplo, no puede controlar, dice Prinn. Honrath concuerda: Debe considerar el futuro crecimiento industrial de Asia si desarrolla planes a largo plazo para alcanzar los objetivos de calidad del aire en los Estados Unidos.