L'aria pulita è essenziale per una vita sana, ma secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), quasi il 99% della popolazione mondiale respira aria che supera i limiti di inquinamento atmosferico stabiliti. "La qualità dell'aria è una misura della quantità di sostanze presenti nell'aria, tra cui particolato e inquinanti gassosi", ha affermato Kristina Pistone, ricercatrice presso il NASA Ames Research Center. La ricerca di Pistone spazia sia nell'ambito atmosferico che climatico, con particolare attenzione all'effetto delle particelle atmosferiche sul clima e sulle nuvole. "È importante comprendere la qualità dell'aria perché influisce sulla salute e sulla qualità della vita quotidiana", ha aggiunto Pistone. Abbiamo intervistato Pistone per approfondire l'argomento della qualità dell'aria e il suo impatto significativo sulla salute umana e sull'ambiente.
Da cosa è composta la qualità dell'aria?
Negli Stati Uniti, l'Agenzia per la Protezione Ambientale (EPA) regolamenta sei principali inquinanti atmosferici: particolato (PM), ossidi di azoto, ozono, ossidi di zolfo, monossido di carbonio e piombo. Questi inquinanti provengono da fonti naturali, come il particolato che si disperde nell'atmosfera a causa di incendi e polveri desertiche, o da attività umane, come l'ozono generato dalla reazione della luce solare con le emissioni dei veicoli.
Qual è l'importanza della qualità dell'aria?
La qualità dell'aria influisce sulla salute e sulla qualità della vita. "Proprio come abbiamo bisogno di ingerire acqua, abbiamo bisogno di respirare aria", ha affermato Pistone. "Ci aspettiamo acqua pulita perché sappiamo che ne abbiamo bisogno per vivere e stare in salute, e dovremmo aspettarci lo stesso dall'aria che respiriamo".
La scarsa qualità dell'aria è stata collegata a effetti cardiovascolari e respiratori nell'uomo. L'esposizione a breve termine al biossido di azoto (NO2), ad esempio, può causare sintomi respiratori come tosse e respiro sibilante, mentre l'esposizione a lungo termine aumenta il rischio di sviluppare malattie respiratorie come asma o infezioni respiratorie. L'esposizione all'ozono può irritare i polmoni e danneggiare le vie respiratorie. L'esposizione al PM2.5 (particelle di dimensioni pari o inferiori a 2,5 micrometri) causa irritazione polmonare ed è stata collegata a malattie cardiache e polmonari.
Oltre agli effetti sulla salute umana, la scarsa qualità dell'aria può danneggiare l'ambiente, inquinando i corpi idrici attraverso l'acidificazione e l'eutrofizzazione. Questi processi uccidono le piante, impoveriscono il suolo di nutrienti e danneggiano gli animali.
Misurazione della qualità dell'aria: l'indice di qualità dell'aria (AQI)
La qualità dell'aria è simile al tempo atmosferico: può cambiare rapidamente, anche nell'arco di poche ore. Per misurare e segnalare la qualità dell'aria, l'EPA (Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti) utilizza l'indice di qualità dell'aria (AQI). L'AQI viene calcolato misurando ciascuno dei sei principali inquinanti atmosferici su una scala da "Buona" a "Pericolosa", per produrre un valore numerico combinato AQI compreso tra 0 e 500.
"Di solito, quando parliamo di qualità dell'aria, ci riferiamo alla presenza nell'atmosfera di sostanze che sappiamo non essere salutari per gli esseri umani se respirate costantemente", ha affermato Pistone. "Per avere una buona qualità dell'aria, è necessario rimanere al di sotto di una determinata soglia di inquinamento". Le località di tutto il mondo utilizzano soglie diverse per definire una "buona" qualità dell'aria, che spesso dipendono dagli inquinanti misurati dal sistema di monitoraggio. Nel sistema dell'EPA, un valore AQI pari o inferiore a 50 è considerato buono, mentre tra 51 e 100 è considerato moderato. Un valore AQI compreso tra 100 e 150 è considerato dannoso per i gruppi sensibili, mentre valori più elevati sono dannosi per tutti; un allarme sanitario viene emesso quando l'AQI raggiunge i 200. Qualsiasi valore superiore a 300 è considerato pericoloso ed è spesso associato all'inquinamento da particolato derivante dagli incendi boschivi.
Ricerca e dati della NASA sulla qualità dell'aria
I sensori di qualità dell'aria rappresentano una risorsa preziosa per acquisire dati sulla qualità dell'aria a livello locale.
Nel 2022, il Trace Gas Group (TGGR) del NASA Ames Research Center ha implementato INSTEP (Inexpensive Network Sensor Technology for Exploring Pollution): una nuova rete di sensori a basso costo per il monitoraggio della qualità dell'aria, in grado di rilevare diversi inquinanti. Questi sensori stanno raccogliendo dati sulla qualità dell'aria in alcune aree della California, del Colorado e della Mongolia, e si sono dimostrati particolarmente utili per il monitoraggio durante la stagione degli incendi in California.
La missione ASIA-AQ (Airborne and Satellite Investigation of Asian Air Quality) del 2024 ha integrato i dati dei sensori provenienti da aerei, satelliti e piattaforme terrestri per valutare la qualità dell'aria in diversi paesi asiatici. I dati raccolti da molteplici strumenti durante questi voli, come il Meteorological Measurement System (MMS) del NASA Ames Atmospheric Science Branch, vengono utilizzati per perfezionare i modelli di qualità dell'aria al fine di prevedere e valutare le condizioni atmosferiche.
A livello di agenzia, la NASA dispone di una vasta gamma di satelliti per l'osservazione della Terra e di altre tecnologie per acquisire e trasmettere dati sulla qualità dell'aria. Nel 2023, la NASA ha lanciato la missione TEMPO (Tropospheric Emissions: Monitoring of Pollution), che misura la qualità dell'aria e l'inquinamento sul Nord America. Lo strumento LANCE (Land, Atmosphere Near real-time Capability for Earth Observations) della NASA fornisce ai previsori della qualità dell'aria misurazioni raccolte da una moltitudine di strumenti NASA, entro tre ore dall'osservazione.
Per garantire un ambiente con una qualità dell'aria salubre, è possibile monitorare i dati relativi alla qualità dell'aria in tempo reale. Di seguito sono elencati i sensori in grado di misurare diversi parametri relativi alla qualità dell'aria.
Data di pubblicazione: 4 dicembre 2024