Satelliet toont significante antropogene emissietrends in Aziatische steden aan

Langetermijngegevens (2005-2019) van formaldehyde gemeten met de OMI-sensor aan boord van de Aura-satelliet laten sterke positieve trends zien boven het Midden-Oosten (3.6%/jaar) en het Indiase subcontinent (2.4%/jaar), waar de regelgeving inzake de uitstoot van vluchtige organische stoffen (VOS) door menselijke activiteiten momenteel beperkt is. Zwakkere trends worden waargenomen boven Chinese steden, waar dergelijke regelgeving pas onlangs werd ingevoerd. Overwegend negatieve trends worden waargenomen boven steden in Taiwan en Japan, waar sinds het begin van de jaren 2000 reeds wetgeving van kracht is.

Formaldehyde: van waarnemingen tot emissietrends

Antropogene niet-methaan vluchtige organische stoffen (AVOS) zijn belangrijke atmosferische componenten die de luchtkwaliteit en het klimaat beïnvloeden door hun rol bij de vorming van ozon en organische aerosolen. De emissies van AVOS zijn aanzienlijk in stedelijke en geïndustrialiseerde gebieden en hun belangrijkste bronnen zijn fossiele brandstoffen, industriële processen, het gebruik van oplosmiddelen en wegtransport.

Het afleiden van AVOS-emissies en hun trends uit satellietwaarnemingen van formaldehyde (HCHO) is een uitdaging, omdat het HCHO-signaal van antropogene bronnen over het algemeen zwak is. Dit onderzoek toont aan dat emissietrends nauwkeurig kunnen worden gevolgd boven veel grote steden in Azië, op basis van HCHO-kolomgegevens van het OMI-satellietinstrument over een periode van 15 jaar, van 2005 tot 2019.

Van de 133 bestudeerde steden worden voor 77 steden significante trends gevonden. Voor de meeste stedelijke gebieden worden positieve HCHO-trends gevonden (zie figuur 1 en figuur 2).

  • De waargenomen trends boven China zijn relatief zwak en meestal positief.
  • Op het Indiase subcontinent worden sterke positieve trends waargenomen, die gemiddeld op 1.4% per jaar worden geschat.
  • In het Midden-Oosten en Centraal-Azië worden positieve trends waargenomen die oplopen tot 3.6% per jaar (Karaj, Iran).
  • In Japan worden significante negatieve trends vastgesteld, die voor alle betrokken steden gemiddeld op -1.5% per jaar worden geraamd.
  • In Taiwan zijn de HCHO-trends eveneens overwegend negatief.

Contrast tussen NO2- en HCHO-trends

Aangezien de Chinese VOS-regelgeving pas onlangs is ingevoerd, kunnen de tussen 2005 en 2018 berekende HCHO-trends de bijbehorende ontwikkelingen nog niet valideren. Niettemin is het effect van de VOS-regelgeving duidelijk zichtbaar in twee belangrijke megasteden (Dongguan en Chengdu). In Japan en Taiwan worden negatieve trends vastgesteld, wat aantoont dat de regelgeving inzake luchtkwaliteit die gericht is op de uitstoot van AVOS in deze landen doeltreffend is.

Het contrast tussen de waargenomen ontwikkeling van NO2- en HCHO-kolommen boven Aziatische steden (zie figuur 1 en figuur 3) illustreert goed dat emissiebeheersingsmaatregelen gericht op NOx-bronnen weinig of geen effect hebben op AVOS-emissies, met name boven China, aangezien de belangrijkste bronnen van NOx en AVOS duidelijk verschillend zijn.

De belangrijke verschillen tussen HCHO- en NO2-trends maken duidelijk dat wetgeving die specifiek gericht is op VOC-emissies nodig is om de luchtkwaliteit te verbeteren. Het beperkte aantal initiatieven om de AVOS-emissies te reguleren wordt duidelijk gereflecteerd in de vastgestelde positieve HCHO-kolomtrends in veel Aziatische landen, in tegenstelling tot de zwakkere of zelfs negatieve trends in landen waar wel beleidsmaatregelen zijn genomen.

 

Bron:

Bauwens, M., B. Verreyken, T. Stavrakou, J.-F. Müller and I. De Smedt: Spaceborne evidence for significant anthropogenic VOC trends in Asian cities over 2005-2019. Environ. Res. Lett. 17, 015008, https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac46eb, 2022.

Kaart HCHO-trends in 133 grote Aziatische steden
Figuur 1. HCHO-trends (in % per jaar) in 133 grote Aziatische steden die in deze studie zijn onderzocht. Gekleurde cirkels geven steden aan waarvoor significante trends zijn vastgesteld (77), witte cirkels geven steden aan zonder significante trends (56).
Tabel HCHO-trends Aziatische landen
Figuur 2. HCHO-trends uitgedrukt in % per jaar voor grote steden in a) China, b) het Indiase subcontinent, c) het Midden-Oosten en d) andere Aziatische landen. De foutmargebalkjes geven de onzekerheid over de berekende trends aan.
Kaart NO2-trends 133 steden 2011
Figuur 3. NO2 trends geobserveerd met de OMI-satelliet over de 133 bestudeerde steden doorheen de jaren 2005 tot 2019 (bovenste paneel) en gedurende twee kortere periodes die de verandering in de trend rond het jaar 2011 laten zien (onderste panelen).