この夏、ヨーロッパの気象機関と大気質の専門家は、一連の記録的な熱波が予測されているだけでなく、熱によって引き起こされる可能性のある汚染エピソードのために厳戒態勢を敷いていました。 7月から8月にかけて、ヨーロッパの多くの地域で、地表オゾン汚染の極端なエピソードが記録され、ポルトガル、スペイン、イタリア全土、およびロンドン、パリ、ブリュッセルを含む多くのヨーロッパの首都で安全レベルを上回っている。
排出削減対策により他の汚染物質は徐々に改善される可能性がありますが、猛暑や高温がより頻繁になることが予想されるため、地表オゾン汚染への取り組みは依然として困難です。このため、オゾン汚染を監視することが公衆衛生上ますます重要になっています。
なぜオゾン汚染を気にする必要があるのでしょうか?
オゾン層についてはすでにたくさんのことを聞いています。危険な紫外線から地球を守るため、私たちにとってなくてはならないものです。このオゾンは非常に高い高度に存在します。しかし、私たちの健康に影響を与える可能性のある汚染に関しては、私たちが注目しているのは、私たちが呼吸できる鼻レベルのオゾンです。
このオゾンが形成されるには、太陽光、暖かい温度、太陽放射と反応してオゾン自体を生成する化合物など、いくつかの要因が合わさる必要があります。後者は、人間の活動や植生によって放出される窒素酸化物や炭化水素などのオゾン前駆体として知られています。
「対流圏に存在するオゾンは、他の汚染物質からの光化学反応によって形成される二次汚染物質です」とバルセロナ国際保健研究所の博士研究員であるパトリシア・タリン・カラスコ博士は言う。彼女はこれを勉強しています熱波とオゾンの複合的な影響が人々に及ぼす影響。
「オゾンは人間の健康にいくつかの影響を及ぼします。気道や粘膜の炎症、頭痛、吐き気を引き起こし、喘息や気管支炎、脳血管疾患の増加、さらには早期死亡の原因となる可能性があります」とタリン・カラスコ博士は言います。世界保健機関は、8 時間の平均最大オゾン濃度を 100μg/m3 と推奨していますが、EU はそれよりわずかに高い 120μg/m3 を推奨しています。この夏、EU 16 か国でオゾン濃度が EU の基準を超え、ヨーロッパ全土の 33 か国が WHO の安全基準を飛び越えました。欧州環境庁のデータによると、。
ノルウェー航空研究所（NILU）の研究責任者であるクリスティーナ・ゲレイロ博士によると、オゾンの長期的な健康への影響はそれほど明らかではなく、子供の喘息症例の増加や既存の喘息患者の悪化などが含まれている。 「2019 年には、急性オゾン汚染により、ヨーロッパでは16,800人が早期死亡」とゲレイロ博士は言います。
熱波とオゾン汚染への影響
によると、コペルニクス大気監視サービス (CAMS)熱波中の気圧が高く、風速が低下し、空気が停滞すると、オゾン前駆物質が集中する可能性がありますが、晴天と強い太陽光は、オゾン形成につながる化学反応を促進します。熱波が悪化すると、前駆物質の放出が軽減されない限り、オゾン汚染も起こる可能性があります。
オゾン前駆体の放出、天候、オゾン生成の間の関係は複雑です。しかし科学者らは、気候変動と大気質の間に強い関連性があるということは、地球温暖化に対処するために排出量を長期的に削減することが、オゾン汚染を緩和し、私たちが吸う空気を改善する上で重要な役割を果たすことを意味すると警告している。
「ヨーロッパにおけるオゾン汚染の主な原因は 2 つあり、将来的には変化すると予想されます」とゲレイロ博士は言います。 「1つ目は、気候変動による熱波の頻度の増加が予想され、オゾン汚染問題が悪化することです。 2つ目は、オゾン前駆物質の濃度の減少が予想されることであり、これは炭素排出量を削減する努力によってもたらされるはずです。」ゲレイロ氏は、長期的には排出削減はオゾン形成に大きな影響を及ぼし、たとえ熱波がより激しくなり、より頻繁になるとしても、オゾン濃度の低下につながると説明する。
科学者は多くの不確実性を考慮しています。熱波がオゾンにどのような影響を与えるかはまだ完全には理解されていません。 「熱波は（今年見られたように）大規模な干ばつを引き起こす可能性があり、その結果、オゾンの生物起源（つまり生物による）摂取が減り、より多くのオゾンが大気中に残されることになります。 [このプロセスは]正しくモデル化することが困難です」と NILU のゲレイロ博士は言います。
気象、オゾン前駆体、オゾン生成の間には複雑な関係があることを考えると、オゾンの挙動に関しては依然として不確実性があり、そのためオゾンと他の現象との相互作用を解読するのが難しくなります。 「科学における主なギャップは、特に無数の揮発性炭化水素が関与しているため、オゾン形成につながる複雑な化学にあります」と、フランス国立産業環境リスク研究所の大気モデリングユニットの責任者であるオーギュスタン・コレット博士は述べています（ INERIS) であり、CAMS の地域大気質活動の主任科学者です。 「私たちが理解しなければならないのは、人間の活動に関連するさまざまな炭化水素だけではなく、植生もそのような化合物の強力な供給源であるにもかかわらず、これらの排出量は依然として非常に不確実であるため、状況はさらに複雑です。したがって、大気の化学反応をモデル化するには、地面、樹冠、空気の間のやり取りをよく理解する必要があります。」
オゾンを追跡する
オゾン汚染がいつ起こるかを予測することは、人間の健康、特に子供や高齢者などの弱い立場にある人々の健康を守るために非常に重要です。コレット博士によると、フランスなど一部の国では、大気質の予測によって、オゾン前駆体を生成する産業や交通機関による汚染活動を減らすための緊急措置が講じられる可能性があるという。 「何年にもわたって、いくつかのタイプの予測モデルが開発されてきました」とコレット博士は述べ、それらには機械学習モデルだけでなく、空気化学や航空輸送要素を考慮した物理モデルも含まれると説明しています。
「通常、国、ヨーロッパなどの大陸をカバーするモデル、さらには地球全体をカバーするグローバル モデルもあります。しかし、衛星は遠隔地でも貴重な情報を提供しますが、そのようなモデルは、現場の監視ステーションから恩恵を受けることができる領域に限定されるのがより適切です」とコレット博士は言います。
ヨーロッパでは、CAMS が提供する毎日のオゾン濃度予測、同時に、政策立案者が大気汚染への曝露をよりよく理解するのに役立つ過去の状況に関する最先端の地図も作成しているとコレット博士は言います。 「その中でポリシーサービス, CAMS は、オゾン濃度のマッピングよりもさらに一歩進んだ付加価値のある製品を設計しています。今日では、オゾン汚染のどれくらいが地元の大気汚染物質によるものなのか、またどのくらいが隣国から運ばれたものなのかを知ることができるようになりました。これは、環境政策が特定の都市の規模でのみ施行された場合にどれほど効率的になるかを知る必要がある政策立案者にとって、非常に重要な情報です。」
大気質の改善には強力な気候政策が必要
オゾンは長距離にわたって形成されるため、オゾン濃度の削減は地域、国内、国際的な問題であるとゲレイロ博士は説明します。 「地方自治体は多くの場合、大気質基準の達成を保証する責任を負っていますが、地方自治体の政策でこの問題を効率的に管理することはできません。実際には、認識と行動はヨーロッパおよび国内当局のレベルに多く、地方レベルでは低いです」とゲレイロ氏は言う。
彼女によると、オゾン汚染に取り組むための優れた政策には健全な科学が必要であり、それは（気候と大気の質に関する）研究とモデリングを通じた十分な監視と研究を意味します。「一般に、国際的な削減プロトコルは、対流圏への総合的な影響を考慮する必要があります（注: 地上レベル) オゾンと気候ですが、これらは伝統的に別の問題として考えられてきました」とゲレイロ氏は言います。「適切な政策措置を講じるためには、熱波中のオゾンレベルの研究も強化する必要があります。オゾンを制御する一般的なプロセスに関する知識はかなり確立されていますが、熱波中に経験される特殊な条件やオゾンへの影響についてはあまり知られていません。」
気候変動への取り組みは、危険な現象の中でも特にオゾン汚染に対処するための重要な手段です。 「あらゆるレベル（地方から国際まで）、さまざまな分野や政策分野にわたって当局間で高レベルの協力関係を築くことは非常に重要です。実施された政策と気候変動がオゾンレベルに及ぼす影響を評価し続けることも非常に重要です。」
