Ce este calitatea aerului?

Aerul curat este esențial pentru un stil de viață sănătos, dar, potrivit Organizației Mondiale a Sănătății (OMS), aproape 99% din populația lumii respiră aer care depășește limitele recomandate de poluare a aerului. „Calitatea aerului este o măsură a cantității de substanțe din aer, care include particule și poluanți gazoși”, a declarat Kristina Pistone, cercetător științific la Centrul de Cercetare Ames al NASA. Cercetările lui Pistone acoperă atât domeniile atmosferice, cât și cele climatice, concentrându-se pe efectul particulelor atmosferice asupra climei și norilor. „Este important să înțelegem calitatea aerului, deoarece aceasta ne afectează sănătatea și cât de bine ne putem trăi viața și ne putem desfășura ziua”, a spus Pistone. Ne-am așezat de vorbă cu Pistone pentru a afla mai multe despre calitatea aerului și despre modul în care aceasta poate avea un impact vizibil asupra sănătății umane și a mediului.

Ce constituie calitatea aerului?
Există șase poluanți atmosferici principali reglementați de Agenția pentru Protecția Mediului (EPA) în Statele Unite: particulele în suspensie (PM), oxizii de azot, ozonul, oxizii de sulf, monoxidul de carbon și plumbul. Acești poluanți provin din surse naturale, cum ar fi particulele în suspensie care se ridică în atmosferă din incendii și praful deșertului sau din activitatea umană, cum ar fi ozonul generat de lumina soarelui care reacționează la emisiile vehiculelor.

Care este importanța calității aerului?
Calitatea aerului influențează sănătatea și calitatea vieții. „Așa cum avem nevoie să ingerăm apă, trebuie să respirăm aer”, a spus Pistone. „Am ajuns să ne așteptăm la apă curată pentru că înțelegem că avem nevoie de ea pentru a trăi și a fi sănătoși și ar trebui să ne așteptăm la același lucru și de la aerul nostru.”

Calitatea slabă a aerului a fost asociată cu efecte cardiovasculare și respiratorii la oameni. Expunerea pe termen scurt la dioxidul de azot (NO2), de exemplu, poate provoca simptome respiratorii precum tusea și respirația șuierătoare, iar expunerea pe termen lung crește riscul de a dezvolta boli respiratorii precum astmul sau infecțiile respiratorii. Expunerea la ozon poate agrava afecțiunile pulmonare și deteriora căile respiratorii. Expunerea la PM2.5 (particule de 2,5 micrometri sau mai mici) provoacă iritații pulmonare și a fost asociată cu boli de inimă și plămâni.

Pe lângă impactul asupra sănătății umane, calitatea slabă a aerului poate dăuna mediului, poluând apele prin acidificare și eutrofizare. Aceste procese ucid plantele, epuizează nutrienții solului și dăunează animalelor.

Măsurarea calității aerului: indicele calității aerului (AQI)
Calitatea aerului este similară cu vremea; se poate schimba rapid, chiar și în câteva ore. Pentru a măsura și raporta calitatea aerului, EPA utilizează Indicele Calității Aerului (AQI) din Statele Unite. AQI este calculat prin măsurarea fiecăruia dintre cei șase poluanți atmosferici principali pe o scală de la „Bun” la „Periculos”, pentru a produce o valoare numerică AQI combinată de la 0 la 500.

„De obicei, când vorbim despre calitatea aerului, spunem că există lucruri în atmosferă despre care știm că nu sunt bune pentru ca oamenii să le respire tot timpul”, a spus Pistone. „Așadar, pentru a avea o calitate bună a aerului, trebuie să te afli sub un anumit prag de poluare.” Localitățile din întreaga lume utilizează praguri diferite pentru o calitate „bună” a aerului, care depinde adesea de poluanții pe care îi măsoară sistemul lor. În sistemul EPA, o valoare AQI de 50 sau mai mică este considerată bună, în timp ce 51-100 este considerată moderată. O valoare AQI între 100 și 150 este considerată nesănătoasă pentru grupurile sensibile, iar valorile mai mari sunt nesănătoase pentru toată lumea; o alertă de sănătate este emisă atunci când AQI ajunge la 200. Orice valoare peste 300 este considerată periculoasă și este frecvent asociată cu poluarea cu particule provenită de la incendiile de vegetație.

Produse de cercetare și date NASA privind calitatea aerului
Senzorii de calitate a aerului sunt o resursă valoroasă pentru colectarea datelor privind calitatea aerului la nivel local.
În 2022, Trace Gas Grupp (TGGR) de la Centrul de Cercetare Ames al NASA a implementat Inexpensive Network Sensor Technology for Exploring Pollution (Tehnologie de senzori de rețea ieftină pentru explorarea poluării), sau INSTEP: o nouă rețea de senzori de calitate a aerului cu costuri reduse care măsoară o varietate de poluanți. Acești senzori captează date despre calitatea aerului în anumite zone din California, Colorado și Mongolia și s-au dovedit avantajoși pentru monitorizarea calității aerului în timpul sezonului de incendii din California.

Misiunea ASIA-AQ (Investigația Aeriană și prin Satelit a Calității Aerului din Asia) din 2024 a integrat date de la senzori provenite de la aeronave, sateliți și platforme terestre pentru a evalua calitatea aerului în mai multe țări din Asia. Datele captate de la mai multe instrumente din cadrul acestor zboruri, cum ar fi Sistemul de Măsurare Meteorologică (MMS) de la filiala Ames Atmospheric Science a NASA, sunt utilizate pentru a rafina modelele de calitate a aerului în vederea prognozării și evaluării condițiilor de calitate a aerului.

La nivelul întregii agenții, NASA dispune de o gamă de sateliți de observare a Pământului și alte tehnologii pentru a capta și raporta date privind calitatea aerului. În 2023, NASA a lansat misiunea Tropospheric Emissions: Monitoring of Pollution (TEMPO), care măsoară calitatea aerului și poluarea deasupra Americii de Nord. Instrumentul Land, Atmosphere Near real-time Capability for Earth Observations (LANCE) al NASA oferă prognozatorilor privind calitatea aerului măsurători compilate de la o multitudine de instrumente NASA, în termen de trei ore de la observarea sa.

Pentru a avea un mediu cu o calitate a aerului sănătoasă, putem monitoriza datele privind calitatea aerului în timp real. Următorii sunt senzori care pot măsura diferiți parametri ai calității aerului.