Welke stad heeft de vuilste lucht? Niemand die het weet

Over Mexico-stad hangt zowat elke lente een dikke smog die pas weggewassen wordt door de regens van het zomerseizoen. Het grootste deel van het noorden van India, ook de hoofdstad New Delhi, wordt dan weer zowat elke winter geteisterd door smog, die veroorzaakt wordt door stof, het verbranden van de resten van de oogsten op de velden, de uitstoot van fabrieken en voertuigen, en het verbranden van kolen en afval door de armen die warm willen blijven in de wintermaanden. 

In het noorden van Thailand was de lucht begin dit jaar zo vervuild dat de premier persoonlijk poolshoogte ging nemen van wat 'een ernstige gezondheidscrisis' genoemd werd, en de Zuid-Koreaanse president Moon Jae-in stelde deze lente zelfs aan China voor om samen te zorgen voor kunstmatige regen, om de lucht in de hoofdstad Seoul opnieuw zuiver te krijgen. In welke stad is het dan het ergste?

"Ik zie vaak rangschikkingen van de meest vervuilde steden in de wereld. Die rangschikkingen zijn misleidend omdat er niet genoeg informatie is om dat te weten", zei Randall Martin. Martin is professor aan de afdeling Energie, Milieu en Chemische Engineering van de Washington University in St. Louis. 

In een recent artikel zet hij samen met een internationaal team uiteen wat onderzoekers wel en niet weten over de niveaus aan de grond van kleine deeltjes in de atmosfeer, meer bepaald het fijnstof dat PM2,5 genoemd wordt. 

Het getal in PM2,5 verwijst naar de grootte van de deeltjes in de lucht die de vervuiling uitmaken - die deeltjes zijn kleiner dan 2,5 micrometer. Daarmee maken ze het middelste deel uit van het fijnstof: de grotere deeltjes worden PM10 genoemd en hebben een diameter tussen 10 en 2,5 micrometer, de kleinste deeltjes worden ultrafijnstof genoemd en hebben een diameter kleiner dan 0,1 micrometer. Ter vergelijking: een menselijk haar heeft een diameter van zo'n 70 micrometer. 

De deeltjes kunnen bestaan uit allerlei zaken, van stof tot industriële afvalproducten. Ze vormen een goede graadmeter voor luchtvervuiling en ze vormen een bedreiging voor de volksgezondheid. Omdat ze zo klein zijn, kunnen ze diep in de longen doordringen en zich daar vastzetten, en ze kunnen zelfs in de bloedbaan geraken. 

Er zijn negatieve effecten op de gezondheid gevonden voor ultrafijnstof en ook voor het grovere PM10, maar de sterkste effecten worden gevonden voor PM2,5 fijnstof. De effecten van PM2,5 beginnen met schade aan het cardiovasculair systeem en worden vervolgens alleen maar erger.

Geschat wordt dat de Belgische bevolking gemiddeld negen tot tien maanden minder lang leeft door de blootstelling aan de huidige concentraties van PM2,5 en in Vlaanderen is fijnstof verantwoordelijk voor zo'n driekwart van de gezonde levensjaren die verloren gaan als gevolg van milieufactoren. De OESO, de Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling, schat dat de kosten die verbonden zijn aan voortijdige sterfgevallen ten gevolge van vervuiling, wereldwijd zullen oplopen van 2,7 biljoen euro in 2015 tot zo'n 16 tot 23 biljoen euro in 2060.

Om de hoeveelheid vervuiling in de lucht te kennen, zijn er meetstations op grondhoogte nodig, maar veel steden - waaronder blijkbaar ook een aantal met hoge niveaus van PM2,5 - hebben helemaal geen meetstations. In India bijvoorbeeld, is er maar een meetstation voor 6,8 miljoen mensen. Zo'n karige meetgegevens kunnen de veranderlijkheid van de vervuiling niet weergeven. 

Martin en zijn collega's ontdekten dat slechts negen procent van de wereldbevolking in gebieden leeft waar er meer dan drie meestations per miljoen inwoners zijn, en zo'n 18 procent van de bevolking leeft in gebieden zonder meetstations. 

"Hoewel de gezondheidseffecten van PM2,5 geschat worden op een paar procent van het wereldwijde BBP, wordt PM2,5 veel te weinig gecontroleerd. Het verschil tussen het belang van deze metingen en het aantal meetstations op de grond is stuitend", zo zei Martin in een persbericht van Washington University in St. Louis. 

Een beter begrip van de vervuiling op grondniveau is belangrijk om iets te kunnen doen aan de gezondheidsrisico's, maar daarnaast is het ook belangrijk voor een aantal andere redenen. Voor Martin, die onderzoek verricht op het kruispunt tussen metingen verrichten vanop afstand en het opstellen van wereldwijde modellen, zijn nauwkeurige gegevens de enige manier om accurate modellen op te stellen. 

"Een deel van onze analyse bestaat eruit satellietmetingen te koppelen aan PM2,5 op grondniveau", zo zei hij. "Als we alleen zouden vertrouwen op meetstations op de grond, zouden we niet voldoende informatie hebben."

Om de gegevens over de vervuiling op grondniveau te verbeteren, stellen Martin en zijn collega's een stevig 'geïntegreerd kader van meetstations' voor, dat zou moeten bestaan uit verschillende soorten meetapparatuur, en dat toegespitst zou moeten zijn op de dichtst bevolkte gebieden, of op de gebieden die de meeste schommelingen kennen op het vlak van luchtvervuiling. Ze hebben berekend dat om het doel van één meetstation per miljoen mensen te bereiken, er duizenden nieuwe stations online zullen moeten komen. 

Bovendien stelt het team dat dit netwerk ook metingen op grondniveau van aërosols - de zwevende vaste en vloeibare deeltjes - moet omvatten, vernieuwende lage kosten meetstations, mobiele meetstations en metingen op verschillende hoogtes, bijvoorbeeld door vliegtuigen. 

Als die systemen geïntegreerd zouden worden, zou dat de onderzoekers niet alleen helpen om een vollediger beeld te krijgen van de PM2,5-niveaus op de grond, maar het zou ook bijdragen aan het voorspellen van de luchtkwaliteit en helpen om de atmosferische modellen te verbeteren. 

"In staat zijn om de meest vervuilde stad in de wereld te identificeren, is een aanwijzing voor de wetenschappelijke vooruitgang", zei Martin. "Het is belangrijk om fundamentele vragen te beantwoorden over iets dat zo veel belang heeft." 

Het artikel van Martin en zijn collega's uit de VS, Canada, Groot-Brittannië en India is gepubliceerd in Atmospheric Environment: X. Dit artikel is gebaseerd op een persbericht van de Washington University in St. Louis.