Hajók légszennyezése

Posted on

Minket itt Magyarországon, a tengerektől távol nem érint közvetlenül a probléma, de talán nem érdektelen megtudni, hogy most először már az egyes egyedi tengerjáró hajók kibocsátotta nitrogén-dioxid-szennyezés megfigyelésére is van módszer az űrből. A kutatók ehhez a Copernicus program Sentinel-5P műholdja Tropomi (Tropospheric Monitoring Instrument) műszerének adatait használták.

NO2-kibocsátás a Földközi-tenger fölött 2018. július 2-án, Sentinel-5P adatok alapján. A gáz oszlopsűrűsége annál nagyobb, minél inkább sárgák vagy vörösek a képpontok. (Kép: módosított Copernicus Sentinel adatok 2018 / Georgoulias et al.)

A tengeri áruszállítási forgalom közvetlen hatással van a part menti térségek, kikötővárosok levegőszennyezésére. A kereskedelmi hajók fosszilis üzemagyagot (olajat) égetnek, ennek nyomán számos különféle szennyező anyag kerül a levegőbe. Korábbi tanulmányok megállapításai szerint világszerte évente kb. 400 ezer korai haláleset köthető a hajók emissziójához tüdőrák, illetve szív- és érrendszeri betegségek formájában, és a gyermekkori asztmában szenvedők száma egyedül emiatt 14 millióra becsülhető.

Az elmúlt évtizedben emiatt igyekeztek szabályozást kidolgozni a tengeri hajózás által kibocsátott szennyezés csökkentésére. 2020 januárja óta például a hajók üzemanyagnak kéntartalmát 0,5%-ban maximálták (korábban ez az érték 3,5% volt). Az elkövetkező években várható, hogy a nitrogén-dioxid (NO2) kibocsátására is határértékeket vezetnek be.

Ugyanakkor az előírások betartásának hatékony ellenőrzése még mindig nem megoldott. A nyílt óceán ráadásul hatalmas, nem lehet minden hajó mellé egy ellenőrt állítani. Ilyen esetekben jöhetnek jól a műholdas mérések. Egészen mostanáig a hajózási útvonalak légszennyezés alapján való azonosításához hónapok, vagy akár évek során gyűjtött mérési adatok összegzésére volt szükség, vagyis a hajóknak az összesített hatását lehetett csak feltérképezni, azt is csak a legforglmasabb útvonalak mentén.

A Holland Királyi Meteorológiai Intézet (KNMI) munkatársai vezette kutatócsoport a közelmúltban az Environmental Research Letters folyóiratban publikált egy tanulmányt, amelyben eddig nem használt, sőt „selejtesnek” számító adatok felhasználásával eredtek a probéma nyomába. A tengerek, óceánok felszínén időnként úgy csillan meg a napfény, hogy az az éppen a műholdas érzékelők irányában verődik vissza. A víz felszíne ugyanakkor nem tükörsima, így a műholdképeken fényes sávok jelennek meg. Az automatikus képfeldolgozó algoritmusok ezeket gyakran – tévesen – felhősávokként azonosítják.

Az algoritmusok azonban egyre kifinomultabbak, egy tavalyi fejlesztés nyomán például a magasság becslése és a felszín topográfiájával való összevetése alapján sikerült egy módszert kidolgozni a hó és jég, valamint a felhőzet megkülönböztetésére. Ezt az eljárást a tengerek fölött használva, a víz csillogása és a felhők ugyancsak megkülönböztethetők. A kutatók a csillogó vízfelszínekről készített képeken könnyen tudtak azonosítani a napi Sentinel-5P mérésekben egyes egyedi tengeri hajók útvonala mentén a kibocsátott NO2-felhőket. Az információt kombinálva a hajók pozícióméréseivel, valamint az aktuális szélirányra és -sebességre vonatkozó adatokkal, az emisszió mértéke egyértelműen hozzárendelhető volt konkrét járművekhez.

A légköri nitrogén-dioxid „mintázata” a vízfelszínen megcsillanó napfény körülményei között. A tengeri hajók rádiós azonosítására szolgáló rendszer (Automatic Identification System, AIS) adatai és az Európai Középtávú Előrejelző Központ (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF) 10 m-es térbeli felbontású szélmodellje segítségével a kibocsátásért felelő konkrét hajók is megtalálhatók. (Kép: módosított Copernicus Sentinel adatok 2018 / Georgoulias et al.)

Jelenleg még inkább a nagyobb méretű, valamint az egymás közelében, konvojban haladó hajók ellenőrizhetők ezen a módon, és egyelőre nyilván nem is szolgálatszerűen, csak egy ilyen utólagos tudományos analízis nyomán. De az eredmények a közeljövőre tervezett, még érzékenyebb műholdas érzékelőkre gondolva biztatóak. A Copernicus egyik tervezett új típusú műholdja például az elsősorban a szén-dioxid mérésére szánt CO2M (Copernicus Anthropogenic Carbon Dioxide Monitoring), amely alkalmas lehet majd ilyesfajta mérésekre.

Kapcsolódó linkek: