Onderzoek naar Zwarte Koolstofemissies in de Global South

Zwarte koolstof, het roetachtige bijproduct van onvolledige verbranding van fossiele brandstoffen, is een belangrijke bijdrager aan klimaatverandering en de impact op de menselijke gezondheid. Onderzoekers van de McKelvey School of Engineering aan de Washington University in St. Louis hebben verschillende modellen gebruikt om de uitdaging aan te gaan van het meten van de atmosferische concentraties van zwarte koolstof in de “global south”. Hun bevindingen tonen aan dat de schattingen van deze schadelijke emissies ernstig zijn onderschat.

Yuxuan Ren, een doctoraalstudent in het laboratorium van Randall Martin, de Raymond R. Tucker Distinguished Professor aan McKelvey Engineering, leidde een studie die zwarte koolstof karakteriseerde op basis van metingen van het Surface Particulate Matter Network (SPARTAN), een wereldwijd meetnetwerk onder leiding van McKelvey Engineering. Ren richtte zich op de concentraties van zwarte koolstof in de lucht in de “global south”, een vaag gedefinieerde groep ontwikkelingslanden in Afrika, Azië, Latijns-Amerika en het Caribisch gebied. De onderzoekers ontdekten dat de concentraties van zwarte koolstof in lage- en middeninkomensgebieden in de “global south” met ongeveer 38% zijn onderschat.

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications. Het team voerde simulaties uit met gegevens van het Community Emissions Data System, de Emissions Database for Global Atmospheric Research en de Task Force on Hemispheric Transport of Air Pollution. Door gebruik te maken van het GEOS-Chem open-source model van de atmosferische samenstelling, konden ze betere verbanden leggen tussen wereldwijde emissies en lokale metingen. Het meten van zwarte koolstof is echter niet zo eenvoudig als het lijkt, omdat verschillende delen van deze gebieden verschillende materialen en brandstoffen verbranden die bijdragen aan zwarte koolstof, wat gelijke vergelijkingen moeilijk maakt.

Ren merkte op dat de onderwaardering op deze locaties mondiale relevantie heeft. De grootste onderschattingen kwamen voor in verschillende regio’s: Dhaka, Bangladesh, waar de verbranding van landbouwafval, oogstresten, brandhout en koeienmest, evenals slecht gereguleerde baksteenovens, bijdragen aan zwarte koolstofemissies; Addis Abeba, Ethiopië, waar zwarte koolstofemissies voortkomen uit op diesel aangedreven zware voertuigen en de verbranding van hout als brandstof; Ilorin, Nigeria, dat een slecht gereguleerde olie- en gasinfrastructuur heeft; Mexico-Stad; Abu Dhabi, Verenigde Arabische Emiraten; Bujumbura, Burundi, waar afhankelijkheid van dieselgeneratoren en kerosine bestaat; en Kanpur, India.

Martin benadrukte de kracht van het SPARTAN-netwerk. “Dit werk maakt gebruik van de langdurige ontwikkeling van het SPARTAN-netwerk. Een opvallend punt van deze studie is de wereldwijde consistentie van dit meetnetwerk, dat een referentie biedt om globale evaluaties mogelijk te maken,” zei Martin. De resultaten vragen om hernieuwde aandacht voor het karakteriseren van schadelijke zwarte koolstof in de lucht in lage- en middeninkomenslanden in deze regio.

“Deze inspanning onderzoekt de mogelijkheden voor win-winscenario’s die zowel de menselijke gezondheid als het klimaat via een enkele verontreinigende stof aanpakken die beide beïnvloedt, en dat is een opwindende kans,” voegde Martin eraan toe.