NCAR explora vínculo entre el cambio climático y calidad del aire
Las emisiones industriales pueden combinar con los productos químicos de los árboles y otras plantas para agravar smog. (Foto cortesía Carlye Calvin.)
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BOULDER - El Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) y otras instituciones están poniendo en marcha un proyecto de largo alcance este mes para ayudar al gobierno a mantener las áreas contaminadas en el cumplimiento de las normas de la Ley de Aire Limpio en el caso de aumento de las temperaturas globales. El proyecto de tres años se centrará en el modelado de la calidad del aire en los Estados Unidos a mediados del siglo 21.
La Fundación Nacional para la Ciencia, la Agencia de Protección del Medio Ambiente y el Servicio Forestal de Estados Unidos están financiando el proyecto.
A medida que el clima se calienta, los aumentos de la población, y los bosques y las tierras de cultivo se alteran, los científicos esperan que el potencial de contaminación del aire en las próximas décadas va a cambiar de manera significativa y, a veces sutiles. Los formuladores de políticas, ya preocupados por poner freno a las emisiones industriales, también deben tener en cuenta la posibilidad de más incendios forestales y sus impactos diferentes que las plantaciones forestales y bosques naturales tienen en la formación de la contaminación.
"Cuando las condiciones están cambiando, todas sus estrategias tienen que ajustarse", explica el científico del NCAR Alex Guenther, quien es parte del equipo de investigación. "Para el gobierno para asegurarse de que la calidad del aire no empeora, se debe tener en cuenta los cambios en la temperatura y la vegetación, así como las emisiones industriales."
Guenther estudiará el impacto de las temperaturas más altas en las emisiones de plantas de ciertas sustancias químicas, conocidas como compuestos orgánicos volátiles (COV). Los compuestos, que huelen a pino y otra vegetación familiar, son inofensivos en un entorno natural. Sin embargo, pueden reaccionar con las emisiones industriales generadas por humanos de óxidos de nitrógeno para formar ozono a nivel del suelo, el componente principal del smog.
La investigación ha demostrado que las emisiones de COV aumentan en un 15% y un 25% con cada aumento de temperatura de 1 grado Celsius (1.8 grados Fahrenheit), que puede conducir a más smog. Cuando la vegetación natural es talado para hacer sitio a las plantaciones de árboles de crecimiento rápido, como los álamos, las emisiones de COV pueden aumentar hasta 20 veces.
El equipo tiene previsto responder a varias preguntas, entre ellas
¿Cómo será el calentamiento global afectará a la calidad del aire, tanto directamente a través de las temperaturas más altas e indirectamente a través de cambios en los patrones de circulación de aire y cubierta de la tierra?
¿Cómo van a afectar a los incendios forestales de calidad del aire regional y la neblina?
¿Cómo afectarán los cambios en el uso del suelo, tales como las plantaciones de árboles, paisajes suburbanos, y la agricultura afectan la calidad del aire regional?
¿Cuál es el efecto probable de la contaminación asiática sobre la calidad del aire de Estados Unidos?
Los investigadores utilizarán el NCAR Climático Sistema Modelo, junto con escenarios de incendios futuros y uso de la tierra, para simular la atmósfera en las regiones de los Estados Unidos durante un período de 10 años a mediados de este siglo. Ellos comparar sus proyecciones con un análisis nacional de la EPA de la contaminación del aire en 1996 y un modelo de calidad del aire en 2000, cuando los incendios forestales quemaron ampliamente.
El equipo explorará la calidad del aire en todo el país usando, 36 kilómetros (22 millas) células malla gruesa en los modelos. En el noroeste y centro noroeste, sin embargo, utilizará tanto a escala más fina, de 12 kilómetros de modelado (7 millas). El noroeste es de interés tanto por el cambio climático podría afectar a sus extensas áreas boscosas y agrícolas y por sus densos bosques podría alimentar grandes incendios. La parte superior del Medio Oeste ha sostenido con los niveles de contaminación significativos y, como el noroeste, tiene grandes zonas boscosas y agrícolas.
Los investigadores luego girar a una red aún más fina resolución (4 kilómetros o 2,5 kilómetros) para mirar a la contaminación del aire en determinadas zonas urbanas, como Chicago. Esto les permitirá capturar los matices de cómo al lago o al mar brisas locales pueden empujar a las plumas de contaminación en las zonas adyacentes a las ciudades.
"El resultado de este proyecto será una mayor comprensión de cómo el futuro climático puede afectar la calidad del aire urbano y regional", explica Guenther. "El conocimiento debe ser muy valioso para los esfuerzos de planificación a largo plazo para mejorar y mantener el aire limpio en el futuro."
Los participantes incluyen a científicos de la Universidad del Estado de Washington, la Universidad de Washington, y el Servicio Forestal de Estados Unidos, así como NCAR.