Je leest:

Corona klaart de lucht

Corona klaart de lucht

Zo schoon als nu was de Nederlandse atmosfeer al tijden niet meer

Auteur: | 9 april 2020
Wikimedia Commons, Kenny Louie via CC BY 2.0

Geniet nog maar even van de schoonste lucht in tijden, want volgens Henk Eskes van het KNMI zitten we zo weer op het oude stikstofniveau als de economie weer gaat draaien. Wel ziet hij deze periode als een uitgelezen kans om atmosfeermodellen te testen.

Onderzoeker Henk Eskes werkt sinds 1997 bij het KNMI (Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut), maar zo’n grootschalige en plotseling daling van vervuilende stikstofdioxes (NO2) in de lucht heeft hij nog nooit gezien. “Lokaal zijn er in het verleden uitschieters geweest, zoals in Peking, toen de overheid in 2008 onder andere het verkeer beperkte om de Olympische Spelen van schone lucht te voorzien. We schatten de daling toen op 60 procent. Wat we nu zien is een wereldwijde daling. In Chinese gebieden ging de concentratie 35 tot soms 50 procent omlaag, in de Povlakte in Noord-Italië zagen we een reductie van 40 procent en in Nederland zitten we op een afname van 20 tot 60 procent.”

De zogenoemde spectrometer TROPOMI (TROPOspheric Monitoring Instrument) bepaalt iedere dag voor de gehele wereldatmosfeer concentraties van vervuilende stoffen zoals koolmonoxide, methaan en stikstofdioxide. Het instrument is geïnstalleerd aan boord van de Europese Copernicus Sentinel-5 Precursor-satelliet en werd in Nederland ontwikkeld. Er zijn aanwijzingen dat op sommige plekken ook de concentraties koolstofmonoxide en zwaveldioxide omlaag gaan, maar de daling van stikstofdioxide laat zich het makkelijkst opsporen.

Daling van de concentraties stikstofdioxides in de Nederlandse atmosfeer veroorzaakt door de coronacrisis. Links een kaart van eind maart 2020, rechts wordt februari 2019 weergegeven. In deze periodes waren de meteorologische omstandigheden vergelijkbaar. De gegevens zijn afkomstig van het Nederlandse satellietinstrument TROPOMI.

Die daling is onder andere te verklaren met de terugval van de hoeveelheid verkeer. Het wereldwijde commerciële vliegverkeer is volgens de website Flightradar24 in maart zo’n 70 procent afgenomen. Het wegverkeer in Nederland zou nu 30 tot 50 procent minder zijn dan voorheen. Misschien kunnen we hier wat hoop uit putten. Is dit goed nieuws voor de volksgezondheid? Hebben we even geen stikstofcrisis meer? En gebruiken wetenschappers deze unieke situatie om hun rekenmodellen te verfijnen?

Terugveren

De daling van de stikstofdioxides is goed nieuws voor de luchtkwaliteit. Een lage concentratie is een belangrijke indicator voor ‘gezonde’ lucht. “De aanwezigheid van de stof is een aanwijzing voor de verbranding van fossiele brandstoffen”, zegt Eskes. “Die verbranding levert vaak óók andere vervuilende stoffen op, zoals fijnstof en koolwaterstoffen.” Daarnaast reageert stikstofdioxide in de atmosfeer met hydroxil (OH-) tot salpeterzuur dat we als kleine deeltjes druppeltjes inademen. Tot slot kan het ozon vormen dat op grote hoogte een belangrijke rol heeft als uv-filter voor de zon, maar laag aan de grond juist schadelijk is. Al deze stoffen zijn in meer of mindere mate schadelijk voor de volksgezondheid.

Voor de crisis werd op verschillende plekken – vooral bij drukke wegen – de Europese richtlijn voor de concentratie stikstofdioxide van gemiddeld 40 microgram per kubieke meter overschreden. Of dat nu niet meer het geval is, is op basis van deze satellietdata moeilijk te zeggen omdat het niet om metingen aan de grond gaat, zegt Eskes.

Dan de stikstofcrisis die ons land het afgelopen jaar behoorlijk in greep had en nu een schim lijkt in de schaduw van de coronacrisis. Het is mede de uitstoot van stikstofoxides die ervoor zorgt dat er teveel stikstof in natuurgebieden terecht komt en zo onder andere een vermindering van het aantal soorten planten veroorzaakt. Het stikstofprobleem is voor ongeveer een derde hieraan te wijten. Ammoniak – voornamelijk afkomstig uit de landbouw – is de overige twee derde van het probleem.

“Stel de uitstoot stikstofdioxide is met een kwart teruggelopen, dan zit je op een reductie van ongeveer 8 procent van het totaal, dat is behoorlijk”, zegt Eskes. Toch zou uitstoot van stikstofverbindingen verder omlaag moeten om van het probleem af te zijn en moeten we wat doen aan de ammoniakuitstoot. Bovendien moet je die lage uitstoot volhouden, ook na de coronamaatregelen. “Het probleem van stikstofdepositie is er een van jaren, dat los je niet in een paar maanden op.”

Dat is natuurlijk het heikele punt, want hoe snel zitten we straks weer op het oude niveau van de stikstof-uitstoot? Volgens Eskes hoeft dat niet lang te duren. “Als we vandaag beginnen met uitstoten zoals voorheen dan zitten we morgen op het oude niveau in de atmosfeer”, zegt hij. “Stikstofdioxides zijn kort in atmosfeer, een aantal uur, hoogstens een halve dag. Om hoge concentraties te handhaven moet je het dus elke dag aanvullen.”

In China – dat nu als eerste land voorzichtig uit een lockdown komt – kruipen de stikstofconcentraties weer omhoog volgens de satellietmetingen, aldus Eskes. Van een langetermijneffect ná een lockdown is dus geen sprake. Datzelfde kan gelden voor de uitstoot van het broeikasgas CO2. Door de wereldwijde terugval van economische activiteit is er op dit moment een lagere uitstoot, maar op de lange termijn kan dit evengoed terugveren. Bovendien kan het klimaatbeleid door deze crisis een flinke deuk oplopen.

Nederland (beneden) gezien vanuit het ruimtestation ISS. Voor de concentratie stikstofoxide in de atmosfeer maakt het nogal uit vanuit welke richting het waait.

Stikstofdioxide uit België en Duitsland

Met het vergelijken van concentraties vervuilende stoffen in de atmosfeer – zoals stikstofdioxide – moet je voorzichtig zijn. Er is een behoorlijke variatie van dag tot dag, tot zeker 50 procent. Dat komt mede door het weer. Voor de situatie in Nederland is de windrichting cruciaal. Komt er relatief zuivere lucht uit het noorden over de Noordzee het land binnen of is de aanvoer uit het zuidwesten, uit België en het Duitse Ruhrgebied? In dat laatste geval is er in de zomer meestal sprake van warm weer, wat de afbraak van stikstofdioxides remt.

Stikstofdioxide heeft een relatief korte levensduur in de lucht. Het reageert snel met andere stoffen, bijvoorbeeld met hydroxil (OH-) tot salpeterzuur (HNO3) dat wordt opgenomen door waterdruppeltjes en uit de lucht kan regenen. Naast deze zogenoemde ‘natte depositie’ is er de droge variant waarbij stikstofdioxide rechtstreeks met de grond reageert en wordt opgenomen.

Uitgelicht door de redactie

Geesteswetenschappen
‘We moeten ervoor waken dat we coronamoe worden’

Informatica
‘Laat zien wat er binnen de coronaregels nog wel mag’

Geneeskunde
Van ontstekingsremmers tot bloedplasma

Atmosfeermodellen

Is dit een mooie kans voor wetenschappers zoals Eskes? Grijpen zij deze extreme situatie aan om te zien of de atmosfeermodellen goede voorspellingen doen? Deze modellen zijn belangrijk voor beleidsmakers en (klimaat)wetenschappers.

Eskes bevestigt dat deze periode in principe ‘een groot experiment is’. “Het geeft de kans om respons van modellen te testen. Als de emissie van een stof terugvalt, wat betekent dat voor de concentraties van andere stoffen in de atmosfeer? We kunnen het realisme van onze modellen toetsen”, zegt hij. “Wellicht kunnen we beter bepalen waar de stoffen in onze atmosfeer vandaan komen en hoe groot de bijdragen van het wegverkeer, de luchtvaart en de industrie zijn. Ook laten onze kaarten zien hoe ver stikstofdioxide wordt getransporteerd door de lucht.”

Maar corona is nieuw, ook voor het model. De computer houdt er geen rekening mee zolang je de daarbij horende dalende emmissiewaardes er niet instopt. De waardes komen van opgaves van landen en industrieën. “Eerder is gebleken dat die getallen gemiddeld redelijk betrouwbaar zijn, in ieder geval binnen Nederland en West-Europa, maar het duurt lang voordat ze gebundeld zijn tot een bruikbare emissiekaart”, zegt hij. “Het kan nog zeker drie tot vier jaar duren voordat we die aangepaste emissiedata hebben.”

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 09 april 2020

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.