Monitoring van atmosferische gassen bij bosbranden

De grootschalige Australische en Californische bosbranden van 2019/2020 hadden een verwoestend effect op hun omgeving, en ze gaven ook grote hoeveelheden giftige gassen vrij in de atmosfeer, wat een extra gezondheidsrisico voor het leven van mens en dier met zich meebracht. Het Tropospheric Ozone Monitoring Instrument (TROPOMI), aan boord van de Sentinel-5P satelliet, maakt een hoge resolutie monitoring van toxische gassen mogelijk, waardoor een snellere respons en een beter begrip van hun oorsprong mogelijk is.

De bosbranden in Australië en Californië in 2019-2020

De jaren 2019 en 2020 waren uitzonderlijk in termen van bosbranden. Het Australische bosbranden-seizoen kende zijn hoogtepunt in december 2019 – januari 2020 en raasde met ongekende snelheid en op ongekende schaal door het zuidoosten van Australië. De branden vormden een directe bedreiging voor het menselijk en dierlijk leven en unieke natuurlijke landschappen. Tijdens het Californische bosbrandseizoen  van augustus - september 2020, legden grootschalige branden ten minste 16.000 km2 bos in de as, waardoor we deze bosbranden kunnen registreren als de grootste Californische bosbranden sinds 1850.

Hoewel de resulterende rook- en stofpluimen gemakkelijk vanaf de grond herkenbaar waren, stootten deze branden een breed scala aan gassen uit in de atmosfeer, waarvan sommige bekend staan als giftig. Hoewel ze onzichtbaar zijn voor het menselijk oog, is bekend dat grote hoeveelheden van deze gassen ademhalingsproblemen veroorzaken en dus een extra gezondheidsrisico betekenen voor hun directe omgeving.

 

Ontdek de Sentinel-5P data

Continue bewaking van atmosferische gassen en hun vervoer met Sentinel-5P

Het Tropospheric Ozone Monitoring Instrument (TROPOMI) aan boord van de Copernicus Sentinel 5-Precursor (S-5P) satelliet maakt de afleiding van atmosferische gashoeveelheden met een ongekende ruimtelijke resolutie van 3,5 × 5,5 km2 en 7,0 × 5,5 km2 voor HCHO en CO mogelijk. Het instrument observeert dagelijks de hele wereld, waardoor een continue monitoring van de atmosferische samenstelling mogelijk is. Tijdens de Australische en Californische bosbranden, heeft TROPOMI de uitgestoten hoeveelheden koolmonoxide (CO) en formaldehyde (HCHO), beiden bekend als giftig wanneer aanwezig in grote hoeveelheden, waargenomen.

 

Koolmonoxide

TROPOMI observeerde zeer grote hoeveelheden koolmonoxide (CO) boven zuidoost Australië, en het transport over de Stille Oceaan.  De beelden links tonen u een 5-daagse gemiddelde koolmonoxide voor de bosbranden in Austalië in december 2019 (boven) en de bosbranden in Californië in augustus 2020 (onder).

CO wordt geproduceerd tijdens onvolledige verbranding in zuurstofarme omgevingen. De door TROPOMI gemeten waarden vertegenwoordigen verticaal geïntegreerde hoeveelheden, die niet direct kunnen worden vergeleken met gemeten concentraties in de buurt vandichtbij het aardoppervlak. Atmosferische CO heeft een gemiddelde levensduur van 1 – 2 maanden voordat chemische reacties het omzetten in andere gassen. Deze relatief lange levensduur vergemakkelijkt het toezicht op het langeafstandsvervoer.
 

Formaldehyde

Bosbranden produceren ook formaldehyde (HCHO), een ander gas dat kan worden gecontroleerd door TROPOMI. Zoals bij CO zijn grote hoeveelheden formaldehyde afkomstig van de Australische (afbeelding links, boven paneel) en Californische bosbranden (afbeelding links, onder paneel) duidelijk zichtbaar. In tegenstelling tot CO lost HCHO snel in de atmosfeer op door interactie met andere gassen. Dit maakt het observeren van het langeafstandstransport  nauwelijks mogelijk.

De monitoring van giftige gassen als gevolg van de Australische en Californische bosbranden door TROPOMI illustreert het potentieel van satellietdetectie van natuurrampen, waardoor een snellere respons op rampen en een betere risicobeoordeling op basis van de gedetecteerde chemische componentenen transportanalyses mogelijk zijn. TROPOMI metingen van deze branden toonden ook het vrijkomen van methaan (CH4) en stikstofdioxide (NO2) aan. Dagelijkse en maandelijkse HCHO-, CO- en NO2-waarnemingen komen eind 2020 via de Terrascope ‘Viewer’ beschikbaar.

Sentinel-5P/TROPOMI-gegevens zijn van toegevoegde waarde voor nationale en federale gezondheidsorganisaties om een nauwkeurigere indicatie te krijgen van de ontwikkeling van de luchtkwaliteit, voor het algemene publiek om het bewustzijn over luchtvervuiling en de toxiciteit ervan te vergroten, en aan de wetenschappelijke gemeenschap om bijvoorbeeld de broeikasgasemissiemodellering te verbeteren. Ten slotte zal de verbeterde ruimtelijke resolutie van TROPOMI waarnemingen, in combinatie met deze verbeterde modellering, beleidsmakers beter kunnen ondersteunen in hun besluitvormingsprocessen op middellange tot lange termijn.

5-daagse gemiddelde koolmonoxide en formaldehyde

Deze case is gepubliceerd in samenwerking met Isabelle De Smedt - BIRA-IASB.

blijf op de hoogte!
abonneer op onze nieuwsbrief
nieuwe perspectieven

Blijf op de hoogte!