新たな研究によると、気候変動により、2050年までに地上のオゾン濃度の上昇がさらに悪化する可能性があり、その結果、米国の多くの地域で大気質基準を満たさなくなり、公衆衛生へのリスクが増大する可能性があるという。
オゾンは、3 つの酸素原子からなる反応性ガスです。自然に発生することもありますが、地上では、大気汚染物質である揮発性有機化合物 (VOC) と窒素酸化物 (NOx) の相互作用によって生成されることがよくあります。
「気候変動は複雑な要因を通じてオゾン層の形成に影響を与えるが、気温上昇は汚染地域のオゾン層増加と相関関係にある」と、この研究論文の筆頭著者で、ノースカロライナ州立大学の元博士課程の学生で現在はハーバード大学の研究者であるジェームズ・イースト氏は言う。
「つまり、すでにVOCとNOxの大気汚染レベルが高い地域では、平均気温の上昇に伴ってオゾンが増加する可能性が高いということです。さらに、気候変動により、南東部など米国の一部地域では自然発生的なVOC排出量が増加すると予想されており、問題がさらに悪化するでしょう。」
オゾンの増加は重要です。なぜなら、地上レベルのオゾンは、肺機能の低下や気道の炎症など、さまざまな健康問題を引き起こし、毎年何十万人もの死につながる可能性があるからです。
「気候変動がオゾン汚染を増加させることはほぼ確立されているが、その増加がどのようなものになるかについては大きな不確実性があった」と、この研究の責任著者であり、ノースカロライナ州立大学の環境工学准教授であるフェルナンド・ガルシア・メネンデスは言う。「この研究の目的は、結果の範囲を定量化し、気候変動が米国におけるオゾン汚染事象にどのような影響を与えるかをより明確に把握することだった」
「大気化学は複雑で、気候変動は化学反応の速度、存在するオゾン前駆物質の量、そしてオゾンが環境中に留まる期間に影響を与えます」とガルシア・メネンデス氏は言う。「私たちはさまざまな既存のモデルを基にして、今後数年間のオゾン汚染を調査するために、この幅広い変数を考慮できる統計ツールを組み入れました。」
具体的には、研究者らは、オゾン濃度が公衆衛生を守るために定められた空気質基準をどの程度の頻度で超えるか、オゾン濃度が基準をどの程度超えるか、そしてそれが2050年までにどう変化する可能性があるかを調べた。
研究結果は範囲として提示されているが、これは気候科学者が温室効果ガスの濃度の変化に対して気候がどの程度敏感かについてまだ不確かな点があるためである。
最良のシナリオは、気候が二酸化炭素に対して比較的低い感受性を持つことである。その場合、新しい研究によると、オゾン測定値の上限は平均して 0.3 ppb 未満しか上昇しない。これらの高い測定値は、多くの場所では依然として既存の空気品質基準を下回っている可能性がある。
「しかし、この最良のシナリオでも、2050年にはオゾン濃度の変動がさらに大きくなることが予測されています。つまり、オゾンが異常に増加し、大気質基準に違反する日数がさらに増えると予想されるということです」とイースト氏は言う。
最悪のシナリオは、気候が二酸化炭素に非常に敏感になることだ。その場合、オゾン測定値の上限は平均で 2.3 ppb 以上上昇すると研究は述べている。変動性の増加と相まって、これは国内の多くの地域でオゾンレベルが空気品質基準を超える日数が大幅に増加することを意味する。
「実際問題として、私たちの研究では、2050年にはさらに500万から1300万人が危険なほど高いレベルのオゾンにさらされることになるだろうと判明した」とイースト氏は言う。
「現在、州政府と連邦政府は、大気汚染物質の排出を削減することでオゾン濃度を管理しようとしている」とガルシア・メネンデス氏は言う。「今回の研究は、現在の排出削減努力は、特に大気質基準を満たすのにすでに苦労している国内の多くの地域でオゾン基準を満たすのにあまり効果的ではない可能性があることを示唆している。」
「この研究は2つの理由で重要です」とイースト氏は言う。「第一に、気候変動が地上の空気の質、ひいては人間の健康にどのような影響を与えるかを理解する上で役立ちます。とりわけ、これは気候規制や関連技術の費用対効果分析を見積もる方法にも役立ちます。」
「第二に、オゾンに対する気候の影響の範囲を明らかにすることで、EPAによるオゾンの大気質基準の継続的な見直しなど、政策決定に役立つ重要な情報を提供します。」
この研究は、カナダ自然科学・工学研究評議会の助成金番号RGPIN-2023-03807の支援を受けて行われました。
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#気候変動はオゾン汚染を悪化させるその仕組みはこうだ
2024-06-06 02:31:42