LEGO-4-AQ: opvolging van de Belgische luchtkwaliteit vanuit de ruimte

LEGO-4-AQ: Synergetische analyse van ruimte- en grondgegevens voor monitoring van de luchtkwaliteit

Om optimaal gebruik te maken van de opkomende constellatie van satellieten voor het monitoren van de luchtkwaliteit (AQ), heeft het BIRA het LEGO-4-AQ-systeem ontwikkeld. Dit systeem combineert ruimtelijk overbemonsterde en seizoensgebonden geaggregeerde satellietgegevens met in situ-netwerkmetingen dicht bij het aardoppervlak tot een synergetische dataset met een resolutie van 1 km.

Toegepast op de Sentinel-5P TROPOMI-waarnemingen van stikstofdioxide (NO₂) en de IRCEL-CELINE-netwerkmetingen, kan LEGO-4-AQ lokale kenmerken zoals woonwijken, havens, luchthavens en industrieterreinen in kaart brengen en tegelijkertijd een wereldwijde ruimtelijke dekking bieden.

De systematische en willekeurige gegevensonzekerheden van respectievelijk 5% en 12% liggen een orde van grootte onder de amplitude van atmosferische NO₂-patronen en variabiliteit die doorgaans in West-Europa worden waargenomen.

NO2-trends boven België

De door LEGO-4-AQ geproduceerde gegevens worden gebruikt om de NO2-trends boven België te evalueren sinds het begin van de gegevenslevering door Sentinel-5P (mei 2018) tot en met 2024. Deze beoordeling rapporteert dalingen van 5% per jaar (landelijke gebieden) tot 10% per jaar en meer (vervuilde stedelijke gebieden) in de door de satelliet gemeten middagkolomgegevens en zelfs iets sterkere dalingen in de synergetische concentratiegegevens nabij het aardoppervlak (figuur 1).

Hoewel de dalingen in (voor)stedelijke gebieden over het algemeen groter zijn dan in landelijke gebieden, leveren de grootschalige lage-emissiezones (LEZ) die in Brussel, Antwerpen en Gent zijn ingesteld, minder sterke dalingen op dan de voorstedelijke delen van centraal België. Dit bijzondere gedrag is waarschijnlijk het gevolg van een combinatie van verschillende factoren:

1. de handhaving van LEZ mogelijk nog geen substantiële invloed heeft gehad op de NO₂-niveaus, 
2. de invloed op vervoersmiddelen mogelijk breder is, en 
3. de invloed van regionaal/federaal beleid mogelijk een sterkere drijvende kracht is (bijv. fiscaal beleid om over te stappen van diesel naar hybride/EV).  

In ieder geval wordt in veel stedelijke gebieden een daling van de NO₂-niveaus rond het middaguur waargenomen, van vaak ruim boven de WHO-luchtkwaliteitsdrempels van 10 𝜇g/m3 tot meestal daaronder. De langverwachte geostationaire satelliet Sentinel-4 zal uitwijzen of deze opvallende verbetering in NO₂ rond het middaguur ook optreedt tijdens de emissiepieken die op weekdagen 's ochtends en 's avonds worden waargenomen.

Operationele integratie in TERRASCOPE

Als volgende stap naar operationele integratie ter ondersteuning van AQ-belanghebbenden zullen de nieuwe LEGO-4-AQ-datasets via CAELOSCOPE aan de gemeenschap worden aangeboden als onderdeel van het Belgische Copernicus Collaborative Ground Segment TERRASCOPE.

Referentie

Verhoelst, Tijl; Compernolle Steven; Lambert, Jean-Christopher; Fierens, Frans; Vanpoucke, Charlotte, LEGO-BEL-AQ: Low-Earth and Geostationary Observations of Belgian Air Quality, Final Report. Brussels: Belgian Science Policy Office 2024 – 49 p. (BRAIN-be 2.0).