Med koronaen kom blå himmel over storbyer i Kina, Europa og USA. Både fly- og biltrafikken ble drastisk redusert, og Zoom, Teams og Hangout Meet ble dagligdags. På CIENS frokostwebinar 27. mai bød NILU-forskere på korte innblikk i ulike sider av luftkvalitetsproblematikken før og under koronatiltakene.
Først ut var forskningsdirektør Britt Ann K. Høiskar fra NILUs avdeling for by og industri. Høiskar innledet med en kort gjennomgang av de ulike stoffene som forurenser lufta i byene våre, der hun understreket hvordan mengden forurensning i lufta varierer med tid, sted, meteorologi og kilde.
For NO2, som hovedsakelig skyldes utslipp fra forbrenningsmotorer, er høysesongen vintermånedene fra desember-februar. Så overtar det grove svevestøvet som kommer av vei- og dekkslitasje utover våren.
Kraftig koronareduksjon av trafikken
– Idet koronatiltakene ble iverksatt 13. mars så vi en kraftig reduksjon i trafikken, fortalte Høiskar videre.
– Den laveste trafikkmengden var rundt 18. mars, med en gjennomsnittlig reduksjon på ca 36%. Siden 18. mars økte trafikken sakte, men sikkert igjen i alle byområdene i Norge. Unntaket er påsken, da var det uvanlig mye folk ute og kjørte i storbyene.
Ved hjelp av utslippsmodellen HEDGE har NILU-forskerne estimert hvordan den observerte trafikkreduksjonen har påvirket NO2-utslippene totalt sett i Norge.
Konklusjonen er at NOx-utslippene gikk ned med koronatiltakene, og Høiskar kunne fortelle at det stort sett kom av at det var færre personbiler på veiene.
– Vi antar at det er privatbiltrafikken som gikk mest ned, og dermed bidro mest til de reduserte NOx-utslippene. Tungbiltrafikken gikk tilnærmet som normalt de første ukene av tiltaksperioden.
På spørsmål om hvorvidt NILU-forskerne forventer at trafikkmengden vil fortsette å være lavere resten av året, svarte Høiskar at det selvsagt er vanskelig å si. Dersom hjemmekontortrenden fortsetter, og folk dessuten fortsetter å i større grad gå eller sykle til jobb vil det bidra positivt. Det hun så som en større risiko var at folk vil unngå å reise med offentlig transport, og dermed kan vi få stikk motsatt resultat – flere biler på veiene, og dermed mer kødannelse og økt forurensning.
Svevestøvfaktoren slo inn
Men med færre biler på veiene ble vel luftkvaliteten også straks bedre?
– Ikke totalt sett, sa Høiskar. – Omtrent samtidig som koronatiltakene ble iverksatt fikk vi også en periode med fint og tørt vær på Østlandet. Dette gjorde at mye av veistøvet som har samlet seg opp gjennom vinteren (mens det var normal trafikk) i og rundt veibanen ble virvlet opp i luften av forbipasserende biler. Det at det var færre biler på veiene kan også ha bidratt til litt høyere hastigheter, og dermed virvles støvet opp i enda høyere grad.
Oppsummert: Luftkvalitet er en sum av en rekke ulike faktorer, og selv om en faktor – her biltrafikken – endres radikalt er det ikke sikkert det er nok til å utgjøre noen stor forskjell for luftkvaliteten.
Korona sett fra verdensrommet
Neste bidragsyter var seniorforsker Philipp Schneider fra NILUs avdeling for by og industri. Schneider presenterte et litt annet perspektiv på koronatiltakene – sett via satellitt.
– Vi har målt luftkvalitet ved hjelp av satellitter siden 1990-årene, men den romlige oppløsningen av data har vært veldig grov, fortalte Schneider.
– Det endret seg med Sentinel-5P-satellitten som ble sendt opp for litt over to år siden. Sentinel-5P er utstyrt med et TROPOMI-instrument, som kan gi oss langt mer detaljert informasjon om luftkvaliteten nede på jorda.
TROPOMI-instrumentet er spesiallaget for å studere ulike forurensninger i atmosfæren. Det måler både den synlige delen av spekteret, langt inn i den ultrafiolette delen av solspekteret, samt kortbølget infrarød stråling. Slike detaljerte spektraldata gir forskere anledning til å estimere mengden av forskjellige luftforurensninger i atmosfæren – som f.eks. ozon, svoveldioksid, metan – og NO2.
I vinter har vi alle sett ulike satellittbilder av NO2-forurensning over industriområder i Kina og Nord-Italia, med slående forskjeller fra før og etter koronatiltakene ble satt i verk.
Schneider viste tilsvarende satellittbilder og grafer som viste hvordan NO2-nivåene i atmosfæren endret seg i løpet av nedstengningene, men understreket også at estimatene har vesentlige usikkerheter. Det er fordi NO2-konsentrasjonen ikke bare påvirkes av utslippsendringer, men også av endringer i meteorologiske forhold. Dermed er det ikke slik at hele reduksjonen man ser nødvendigvis kommer av koronatiltakene.
– Data fra satellitter er ikke direkte sammenlignbare med observasjoner fra målestasjoner på bakken, avsluttet Schneider, – men de gir oss et unikt romlig perspektiv – samtidig som forskjeller i meteorologiske forhold også her spiller en stor rolle. For å utføre en komplett analyse av hvordan Covid-19 påvirker luftkvaliteten må vi sammenstille data fra både satellitter, målestasjoner og modeller.
Koronaeffekt på lufta i hele Europa
Alle europeiske land rapporterer inn luftkvalitetsdata til Det europeiske miljøbyrået (EEA). Siden alle benytter de samme målemetodene, som igjen er underlagt den samme strenge kvalitetssikringen, er disse dataene direkte sammenlignbare på tvers av landegrensene. Det betyr også at europeiske luftforskere har et utstrakt samarbeid, blant annet gjennom den årlige rapporten «Air Quality in Europe». Den er forskningsdirektør Cristina Guerreiro fra NILUs avdeling for miljøeffekter og bærekraft hovedforfatter for.
I forbindelse med Covid-19 ble det besluttet at rapporten for 2020 skal inneholde et eget kapittel med fokus på endringene som skjer som følge av nedstengningstiltakene. I webinarets siste foredrag presenterte Guerreiro noen smakebiter fra arbeidet med dette.
Alle de 31 landene har rapportert inn ukes- og månedsdata for NO2 samt svevestøvfraksjonene PM2,5 og PM10. Disse har blitt visualisert gjennom EEAs «viewer», som gjør det enkelt å se utviklingen for de største byene i hvert land. Bildet under viser månedlige NO2-data fra januar-april 2018, 2019 og 2020 fra de største norske byene:
«Modelltrening»
Videre kunne Guerreiro fortelle at NILU også har utviklet en statistisk modell (GAM) som predikerer konsentrasjonen av ulike forurensende stoffer på målestasjoner i hele Europa, samtidig som den tar hensyn til meteorologiske variasjoner.
– Vi har matet modellen med luftkvalitets- og meteorologiske data fra hele Europa i perioden 2015-2019, og slik «trent den» til å gjenkjenne og ta hensyn til at meteorologi innvirker på mengden forurensende stoffer i lufta, forklarer Guerreiro. – Modellen kan dermed f.eks. beregne at vind vil bidra til å fortynne forurensninger i luften, selv om trafikkmengden vil tilsi at nivåene skulle være høye på det gitte tidspunktet.
Figuren over viser NO2-data fra 15 trafikkmålestasjoner i Italia (blå strek) sammenliknet med GAM-modellens prediksjon (rød strek), i perioden 1. februar-1. mai 2020. Det grå feltet viser usikkerheten forbundet med prediksjonen.
– Vi ser her at Covid-19 førte til store avvik mellom NO2-nivået GAM-modellen hadde beregnet seg fram til, og det som faktisk ble målt, forklarte Guerreiro. – Slike svært inngripende tiltak har vi ikke tatt høyde for, men kurvene viser svært tydelig hva som mest sannsynlig ville vært «normalforurensningen» etter midten av mars sammenliknet med den reelle NO2-forurensningen. Så koronaen har definitivt hatt en effekt.
Svevestøv lite berørt av koronatiltak
Samtidig understreket Guerreiro at selv om NO2-forurensningen har gått ned på grunn av den reduserte trafikken over hele Europa, er variasjonene store mellom landene – og også mellom byer og områder i byer.
Forskerne har også registrert at svevestøvnivåene ikke har blitt redusert i like stor grad som NO2 som følge av koronatiltakene. Enkelte steder har de til og med økt.
– Det fine svevestøvet som kalles PM2,5 så vi at faktisk gikk opp i enkelte områder, fortalte Guerreiro.
– Den lokale hovedkilden til PM2,5 er vedfyring, så noe av økningen kan komme av at folk var mer hjemme og fyrte i peisen. Samtidig er det vanskelig å si noe om årsakene til endringene her, fordi en stor andel av det fine svevestøvet dannes ved kjemiske prosesser i lufta p.g.a. utslipp fra andre kilder som ikke ble redusert (f.eks. jordbruk), og i tillegg kan det komme med vinden langveisfra.
Den som venter, får se – mer om koronaens effekt på den europeiske luftkvaliteten kommer som sagt i EEA-rapporten «Air Quality in Europe 2020».
Vil du vite mer? Se opptaket av frokostwebinaret her
