Сухите и горещи лета повишават риска от опасно високи концентрации на приземен озон

Освен човешката дейност и растенията са причина за т.н. летен смог през горещите дни 

Промените на климата обуславящи по-топли и сухи периоди ще увеличат образуването и задържането на летен смог. Той съдържа големи количества приземен озон, чиито нива над допустимите са вредни за човешкото здраве. Причината е, че увеличеното засушаване, следствие на по-високи температури и по-малко валежи стресира растителността и тя поема със 70% по-малко озон в естествения си цикъл за производство на биомаса.

Летният смог, наричан още и Лосанджелиски тип смог, заради честата му проява в този американски мегаполис, представлява повишена концентрация на замърсяващи вещества в ниската част на атмосферата, главно в големите градове със слаба проветривост. Често води до намаление на видимостта, а при по-дълготрайно задържане е възможно да възникнат проблеми от здравословен характер за живите организми.

Един от основните газове в летния смог е приземният озон. Този газ се образува, когато върху отделените най-вече от транспорта азотни окиси (NO_X) и летливи органични съединения (ЛОС) попаднат слънчеви лъчи и възникналата фотохимична реакция формира приземния озон. И докато озонът във високите слоеве на атмосферата в т.н. озоносфера е необходим за живота на Земята, спирайки ултравиолетовите лъчи, то озонът в приземния слой на атмосферата при превишение на пределни нива на концентрация е вреден за човешкото здраве. В табл. 1. са поместени праговете за реагиране в Европейския съюз. Според Европейската агенция за околна среда допустимата концентрация на приземен озон без здравен риск е 100 – 110 мг/м³ за 8 часа.

_{Таблица 1. Стойности на прага в ЕС за приземен озон за стартиране на процедури (µg /м³)} 

В Европа по-голямо внимание на този тип замърсяване започва да се обръща в средата на 90-те, когато на много места се отчитат повишени концентрации на приземен озон. За ограничаване на образуването на летния смог по автомагистралите са въведени ограничение на скоростта (фиг. 1). 

^{Фиг.1. Ограничение на скоростта по магистрала А5 в Германия през лятото на 1994 г., поради увеличение на концентрацията на приземен озон. Източник: https://www.dpa.com/}

Впоследствие се приемат редица действия за намаляване на вредните емисиите, включително на азотни оксид и летливи органични вещества, както от редица производства, така и от транспорта. В резултат през последните години е отчетено с около 50% по-малко емитиране на NO_X и ЛОС. Очакванията са били, че това ще се отрази и на летния смог, намалявайки разпространението, интензитета продължителността му на проявление. През горещите и сухи лета в голяма част на Европа измерените стойности на концентрация на приземен озон през 2018 г. и 2019 г. са сходни с тези от средата на 90-те. 

Отговор на въпроса защо се получава намаление на вредните емисии, а увеличение на летния смог, дават Майон Лин и др. (2020) в своя статия в списание Nature. Според тях това се дължи на „стресирани гори“. Поради изменение на климата, летата са по-горещи и по-сухи, изпарението е по-голямо и съответно засушаванията се задълбочават. При това положение растенията изпадат в стрес от сушата, състояние, при което си затварят повърхностните отвори, за да намалят разхода на вода. Тогава те абсорбират значително по-малко количество озон, който използват за увеличаване на биомасата си. Така, заради по-високите температури и по-голямото засушаване се нарушава природен процес за прочистване на атмосферата ни. 

В същото изследване се показва връзката между сухите летни периоди и по-високите нива на приземен озон през горещите лета в Европа (фиг 2.). 

Растенията, стресирани от суша поемат, с около 70% по-малко озон, отколкото в нормални условия. Това е основната причина за високите нива на приземен озон през горещите и сухи периоди. 

^{Фиг.2. Връзка между дневните аномалии на максималната температура през летния сезон, спрямо 1961-1990 г. (горе) и 26-те най-високи концентрации на приземен озон превишащи прага за защита на населените според ЕС (долу) за 2015 г. и 2018 г.    Източник: Майон Лин и др. (2020)}

Изследователите очакват повече горещи и сухи лета и съответно повече периоди със стресирани гори през следващите години. Това ще доведе до повече случаи на превишение на допустимите граници за приземен озон. За намаляване риска от такива ситуация екипът на Майон Лин предлага затягане на мерките за намаляване на азотните оксиди от автомобили. Един от начините е чрез въвеждането на по-ефективни катализатори за отработените газове, друг е използването на повече хибридни или изцяло електрически автомобили. Разбира се, употреба на градски транспорт и велосипед, също би имало позитивно влияние. Тези мерки съвпадат и с мерките целящи забавяне на климатичните промени в дългосрочен план в енергийния сектор, свързан с намаляване използването на фосилни горива.  

В публикацията са използвани материали от: 

1. European Environment Agency/Ozone https://www.eea.europa.eu/publications/2-9167-057-X/page022.html
2. Lin, M., Horowitz, L.W., Xie, Y.et al. 2020 Vegetation feedbacks during drought exacerbate ozone air pollution extremes in Europe. Nature Climate Change 10, 444–451 (2020).https://doi.org/10.1038/s41558-020-0743-y https://www.nature.com/articles/s41558-020-0743-y#citeas

Източник: Сухите и горещи лета повишават риска от опасно високи концентрации на приземен озон, Климатека

Авторът Симеон Матев е асистент в Катедра "Климатология" в СУ „Св. Климент Охридски“

Още по темата

19/10/2020

Земята

Взаимодействие между здравеопазване и климат

13/10/2020

Земята

Септември 2020 г. - най-топлият септември поне от 1850 г. насам

29/09/2020

Земята

Онлайн дискусия търси отговор на въпроса: Кой носи отговорност за климатичните промени?

18/09/2020

Земята

Климатичните промени и шоколадът