Misurare la qualità dell’aria nell’Africa occidentale per ottenere migliori modelli meteorologici e climatici

Il progetto, che sta studiando l’influenza delle emissioni antropiche e naturali sulla composizione dell’atmosfera al di sopra dell’Africa occidentale e la loro influenza sulla salute dell’uomo e dell’ecosistema, ha esaminato l’aria sopra l’ovest dell’Africa con l’aiuto sia di aeroplani da ricerca che di stazioni a terra.

“L’aria sopra la regione costiera dell’Africa occidentale è una miscela unica di vari gas traccia, liquidi e particelle,” spiega il professor Peter Knippertz dell’Istituto di tecnologia di Karlsruhe (KIT), che sta coordinando il progetto. “Allo stesso tempo, nell’atmosfera si formano frequentemente delle coperture nuvolose con diversi strati che influenzano fortemente il meteo e il clima locali.” Le fonti di queste particelle e questi gas sono i venti monsonici con sale marino provenienti da sud, i venti del Sahara con polvere provenienti da nord, la combustione di carbone e dei rifiuti proveniente dalle città della regione, in aggiunta a centrali elettriche, traffico marittimo, piattaforme petrolifere e motori obsoleti.

L’Africa occidentale è una regione che si sta urbanizzando rapidamente, facendo registrare alcune delle più veloci crescite demografiche sulla Terra. In aggiunta a questa crescita urbana esplosiva, si è scoperto che la deforestazione non regolata in molti paesi all’interno della regione sta producendo un impatto altamente dannoso sia sul meteo che sulla qualità generale dell’aria.

Coordinare la campagna

Il team del progetto ha recentemente coordinato una campagna di misurazione per studiare l’intera catena degli impatti delle emissioni naturali e antropiche sull’atmosfera dell’Africa occidentale. Nei mesi di giugno e luglio del 2016, tre aeroplani da ricerca, il Falcon del Centro aerospaziale tedesco (DLR), il turboelica Twin Otter “Ice Cold Katy” della British Antarctic Survey, e l’ATR del SAFIRE (Service des Avions Français Instrumentés pour la Recherche en Environnement), hanno effettuato delle missioni di volo mirate al di sopra dell’Africa occidentale. I differenti aeroplani sono stati usati in modi diversi in base ai loro punti di forza, ma tutti e tre disponevano di una strumentazione equivalente che generava una ricca serie di dati di riferimento.

L’inquinamento dell’aria non rimane dove viene prodotto, ma si estende verso l’interno fino a 300 chilometri. Per questo motivo, gli aeroplani hanno seguito i pennacchi delle grandi città costiere di Accra, Abidjan, Lomé, e Cotonou lungo la loro strada dalla costa verso le foreste dell’interno, le savane e il Sahara. Per questa campagna, gli scienziati hanno anche allestito tre siti di misurazione dotati di molta strumentazione nell’entroterra. Essi hanno misurato le emissioni urbane e hanno valutato i dati sulla salute. I ricercatori che si occupano di clima del KIT sono stati attivi soprattutto a Savé, nel Benin, dove hanno utilizzato la piattaforma per le misurazioni “KITcube”.

Il sistema di osservazione integra strumenti per tutti i parametri meteorologici rilevanti e può misurare un “cubo” con un bordo lungo circa dieci chilometri quale parte dell’atmosfera. In parallelo, è stata coordinata una grande campagna con palloni meteorologici in quattro paesi dell’Africa occidentale. La pianificazione ottimale dei voli di misurazione e dei lanci dei palloni è stata basata su speciali previsioni effettuate con il modello COSMO-ART sviluppato dal KIT.

“Sorprendentemente, i primi risultati mostrano che i pennacchi contengono grandi frazioni di materiali organici,” ha commentato Knippertz. Questa scoperta indica la combustione di carbone, rifiuti e scarti agricoli a bassa temperatura. Le particelle provenienti da questi fuochi portano a una notevole foschia nell’atmosfera. Meno luce solare raggiunge il terreno, modificando in tal modo gli schemi quotidiani di temperatura, vento e nuvole. Inoltre, le particelle nell’aria modificano la formazione delle nuvole e delle gocce di pioggia nelle nuvole.

Il progetto di cinque anni, che si dovrebbe concludere nel mese di novembre del 2018, continuerà a studiare gli impatti della composizione atmosferica su formazione delle nuvole e qualità dell’aria nell’Africa occidentale, a valutare i dati misurati e a sviluppare una nuova generazione di modelli climatici e meteorologici. Il lavoro mira anche a fare delle previsioni più precise per l’Africa occidentale. Il team del progetto voleva inoltre garantire che i risultati ottenuti fossero trasferibili, in modo da poter essere usati in altre regioni del mondo.

Per maggiori informazioni, consultare:
Sito web del progetto