Se você tivesse que adivinhar que parte dos EUA tem a pior poluição do ar - onde os ventos e a topografia conspiram com os gases dos veículos a gasolina para criar uma fossa aérea - lugares como Los Angeles, Atlanta e, mais tarde, Salt Lake City, provavelmente me lembraria. A realidade pode ser uma surpresa. Segundo a agência de Proteção Ambiental, o bucólico Vale de San Joaquin, na Califórnia, é “o lar da pior qualidade do ar do país”.
Não por acaso, o Vale de São Joaquim é também a região agrícola mais produtiva do mundo e a principal região produtora de laticínios do país. Caminhões a diesel pesados circulam constantemente pelo vale, emitindo 14 toneladas diárias de ozônio, e a ração animal expele 25 toneladas de ozônio por dia ao fermentar, de acordo com um estudo de 2010. Além disso, temperaturas quentes de verão estimulam o ozônio ao nível do solo a se formar, de acordo com o Distrito de Controle de Poluição Atmosférica do Vale de San Joaquin. A poluição também desce da área da baía, e as montanhas de Sierra Nevada, a leste, ajudam a aprisionar todos esses poluentes perto do chão do vale. O material particulado que cria a grossa fumaça marrom-acinzentada pairando sobre o vale é uma preocupação primordial - tem sido associada a doenças cardíacas, asma infantil e outras doenças respiratórias.
Assim, quando a NASA planejou um novo estudo de qualidade do ar de cinco anos para ajudar a refinar os esforços para medir com precisão a poluição e os gases do efeito estufa do espaço, ele se dirigiu ao Vale de São Joaquim. "Quando você está tentando entender um problema, você vai onde o problema é mais óbvio", disse o investigador principal do estudo, Jim Crawford, em uma entrevista. Para Crawford, o ar sujo sobre o vale pode ser importante para avaliar como as atividades humanas contribuem para a mudança climática. “As mudanças climáticas e a qualidade do ar estão realmente relacionadas à mesma raiz, no sentido de que a qualidade do ar é o efeito de curto prazo do impacto humano e da mudança climática, o efeito de longo prazo”, disse Crawford.
Em janeiro e fevereiro, a Nasa enviou dois aviões de pesquisa para os céus acima do Vale de São Joaquim para coletar dados sobre a poluição do ar. Um avião voou a grande altitude sobre o vale durante o dia, armado com sensores remotos, enquanto o segundo avião cruzou o vale, periodicamente em espiral em direção ao solo para comparar a poluição em altitudes mais altas e mais baixas. Balões meteorológicos também foram usados para medições no nível do solo.
Os dados coletados pela NASA no experimento foram semelhantes ao que os satélites podem ver do espaço: a presença de ozônio, partículas finas, dióxido de nitrogênio e formaldeído (precursores da poluição e ozônio) e monóxido de carbono (que tem uma vida média de um mês e pode ser usado para assistir ao transporte de poluição). Mas os satélites são limitados em suas habilidades de detecção da qualidade do ar. "O verdadeiro problema dos satélites é que eles não são quantitativos o suficiente", disse Crawford à Surprising Science. "Eles podem mostrar em um sentido grosseiro de onde as coisas estão vindo, mas eles não podem dizer o quanto há."
Os satélites também não podem distinguir entre a poluição no nível do solo e o que existe na atmosfera. Além disso, eles circulam apenas uma vez por dia, e se não estiver no início da manhã, quando os passageiros estão ocupados queimando combustíveis fósseis, ou no final da tarde, quando as emissões se acirraram e a qualidade do ar está no seu pior, os cientistas não ter uma imagem clara de quão ruim a poluição pode ficar. Estações de monitoramento no solo também são limitadas. Eles fornecem aos cientistas uma imagem estreita que não inclui o ar mais distante acima da estação de monitoramento ou uma compreensão de como o ar se mistura e se move. A pesquisa do estudo da NASA, especificamente aquela coletada pelo avião em espiral, preenche essas lacunas.
Os dados dos voos também serão usados em conjunto com futuros satélites. "O que estamos tentando fazer é um satélite geoestacionário que irá encarar a América ao longo do dia", disse Crawford à Surprising Science. Os satélites geoestacionários - que serão capazes de medir os níveis globais de poluição - podem pairar sobre uma posição, mas como os atuais satélites, os pesquisadores precisam de dados auxiliares de aeronaves detalhando como a poluição viaja acima da superfície da Terra, como a recuperada do Vale de San Joaquin. ajude a validar e interpretar o que os satélites veem. "O satélite nunca vai operar isoladamente e a estação terrestre não vai fazer o suficiente", disse Crawford.
Mas primeiro, a pesquisa será conectada a modelos de computador com qualidade do ar, o que ajudará a localizar as fontes de emissões. Saber como as fontes trabalham juntas para contribuir para a má qualidade do ar, onde a poluição é e exatamente quais níveis ela está atingindo é uma prioridade para a EPA, que estabelece regulamentos de qualidade do ar e as agências estatais que os aplicam, segundo Crawford. Os dados informarão suas estratégias sobre redução de emissões e limpeza do ar com impacto mínimo na economia e outros problemas de qualidade de vida. “As previsões de qualidade do ar são ótimas”, diz Crawford. “Mas em algum momento as pessoas perguntarão: 'Por que não estamos fazendo algo sobre isso?' A resposta é que nós somos. ”Os pesquisadores realizaram voos semelhantes sobre a área de Washington, DC e estão planejando sobrevôos de Houston e possivelmente de Denver nos próximos anos.
Uma coisa é certa: os dados para informar a ação são extremamente necessários. Em 2011, o Sequoia e o Kings Canyon National Park, no extremo leste do vale, violaram o padrão de qualidade do ar ambiente nacional da EPA num total de 87 dias do ano e Fresno excedeu o padrão de 52 dias. Identificar exatamente onde a poluição se origina e quem é responsável - um objetivo do estudo - irá percorrer um longo caminho para limpar o ar, por assim dizer.
