Body text
Vluchtige organische stoffen (VOS) spelen een belangrijke rol in de luchtkwaliteit en het klimaat. Het zijn precursoren van organische aerosolen, en ze beïnvloeden het ozongehalte in de troposfeer door hun interactie met stikstofoxiden. Daarom zijn nauwkeurige schattingen van de uitstoot van VOS belangrijk bij het onderzoek naar de luchtkwaliteit.
Natuurlijke emissies door vegetatie zijn verreweg de belangrijkste bron van VOS en maken ongeveer 85% uit van de wereldwijde emissies. Van de biogene VOS wordt isopreen het meest uitgestoten - ongeveer de helft van de totale biogene emissies - gevolgd door monoterpenen en methanol.
Onze huidige emissieschattingen zijn echter zeer onzeker, omdat ze gebaseerd zijn op slechts enkele directe metingen van VOS-emissies, en ze bovendien sterk afhankelijk zijn van het type vegetatie en andere omstandigheden. In plaats van directe metingen van VOS-fluxen te gebruiken om de emissies te schatten, maken we daarom gebruik van een andere benadering, inverse modellering, die op satellietgegevens en atmosferische modellen gebaseerd is.
Satellieten gebruiken om VOC-emissies te schatten
Isopreen en monoterpenen zijn zeer reactieve gassen in onze atmosfeer. Hun afbraak leidt tot de productie van formaldehyde (HCHO), een molecuul dat door satellieten wordt gemeten in het ultraviolette spectrum.
We gebruiken het atmosfeermodel MAGRITTE met een ruimtelijke resolutie van 0.5°. Dit model houdt rekening met de relevante chemische reacties in onze atmosfeer en met het transport van chemische stoffen door de wind. Op basis van bestaande kennis over de VOS-emissies simuleert het model de formaldehydeconcentraties, die vervolgens worden vergeleken met hoogwaardige formaldehydemetingen van de TROPOMI-satellietsensor (Fig. 1). Op basis van deze vergelijkingen worden verbeterde schattingen van VOS-emissies bepaald.
We hebben de emissie-inversie over Europa uitgevoerd voor vier opeenvolgende jaren (2018-2021) met wekelijkse temporele resolutie. Onze resultaten laten zien dat de isopreenuitstoot in Zuid-Europa sterk onderschat lijkt te zijn; een verdubbeling van de emissies over Europa is nodig om een overeenkomst te bereiken tussen het model en de TROPOMI-gegevens (Fig. 2).
In Centraal-Europa en de Benelux worden gematigde emissies gevonden, wat wijst op een goede overeenkomst met de reeds beschikbare emissie-inventarissen. Het effect van de inversie op VOS-emissies die hun oorsprong vinden in menselijke activiteit (-17%) en VOS-emissies uit biomassaverbranding (+13%) is relatief klein in Europa.
Referentie
- Oomen, G.-M., Müller, J.-F., Stavrakou, T., De Smedt, I., Blumenstock, T., Kivi, R., Makarova, M., Palm, M., Röhling, A., Té, Y., Vigouroux, C., Friedrich, M. M., Frieß, U., Hendrick, F., Merlaud, A., Piters, A., Richter, A., Van Roozendael, M., and Wagner, T.: Weekly derived top-down volatile-organic-compound fluxes over Europe from TROPOMI HCHO data from 2018 to 2021. Atmos. Chem. Phys., 24, 449–474, https://doi.org/10.5194/acp-24-449-2024, 2024.
