Die Luftqualität in den größten Städten Amerikas hat sich dank strengerer Vorschriften für die wichtigsten Quellen der Feinstaubbelastung stetig verbessert. Zunehmende Hitze, Rauch von Waldbränden und andere globale Ursachen der Aerosolverschmutzung in Städten stellen die Gesundheitsbehörden, die Millionen von Menschen an der Ostküste schützen sollen, jedoch vor neue Herausforderungen.
Eine in der Zeitschrift npj Climate and Atmospheric Science veröffentlichte Studie der Colorado State University untersucht diese sich entwickelnden Zusammenhänge vor dem Hintergrund von New York City. Die Studie quantifiziert, wie sich bestehende Partikelverschmutzung aus Quellen wie Autoabgasen oder Konsumgütern mit dem Rauch von Waldbränden verbindet – der Tausende von Kilometern weit transportiert wird – und so sekundäre, oft noch giftigere Verschmutzungen erzeugt oder bei heißem Wetter zur Ozonbildung beiträgt.
Professor Delphine Farmer vom Fachbereich Chemie leitete die Forschung mit Daten, die im Sommer 2023 durch kontinuierliche Messungen vor Ort an einem Standort auf Long Island gesammelt wurden.
„Wir hatten nicht vor, Luftqualität, Waldbrände und Hitze auf diese Weise zu untersuchen, aber der Rauch von Bränden in Kanada ist angekommen, und leider wird dies in Zukunft wahrscheinlich immer häufiger vorkommen“, sagte Farmer. „Städte an der Westküste kämpfen schon seit einiger Zeit mit diesen kombinierten Problemen, aber die sich entwickelnde Situation in New York ist ein guter Testfall, um zu verstehen, wie Variablen wie die nahegelegenen natürlichen Wälder und die höhere Bevölkerungsdichte an der Ostküste zu diesen neuen Ursachen der Luftverschmutzung in Megastädten beitragen können.“
Aerosolverschmutzung besteht aus winzigen Rauchpartikeln oder anderen Verbindungen aus vielen gängigen Quellen, wie beispielsweise Reinigungsmitteln oder Kochgeschirr in Restaurants. Sie kann auch auf natürliche Weise durch die täglich von Pflanzen freigesetzten Gase entstehen. Höhere Temperaturen können dazu führen, dass Pflanzen mehr dieser Gase freisetzen und die Verdunstung einiger dieser Konsumprodukte zu partikulärer Luftverschmutzung beschleunigt wird. Gleichzeitig absorbieren und reagieren Rauchpartikel von Waldbränden mit denselben Gasen – und verstärken so sowohl natürliche als auch vom Menschen verursachte Verschmutzungsquellen. Da diese Partikel in die Lunge gelangen können, können sie zu Herzerkrankungen, Krebs und sogar Demenz führen und sind daher ein Schwerpunktbereich der Gesundheitsregulierung.
Farmer sagte, die Situation in New York biete eine Gelegenheit, die Zusammenhänge zwischen den Quellen und ihren Auswirkungen insgesamt zu entschlüsseln. Ihr Team fand Hinweise darauf, dass 90 Prozent der über der Stadt festgestellten Aerosolverschmutzung tatsächlich auf mindestens einen Aspekt dieser globalen Veränderungen reagierten, etwa auf hohe Temperaturen. Das bedeutet, dass sich die Auswirkungen der Schadstoffe beispielsweise während einer Hitzewelle verstärkten.
Einige flüchtige chemische Produkte wie Farben und Lösungsmittel reagieren empfindlich auf diese Veränderungen. Die Arbeit des Teams zeigt, dass diese Quellen für mehr als das Doppelte des geschätzten Beitrags der Autos zur Gesamtluftverschmutzung der Stadt in dieser Kategorie verantwortlich sind.
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Bildnachweis Emily FranklinColorado State University
Auch in New York gibt es zahlreiche Restaurants, in denen die täglichen Koch- und Reinigungsarbeiten zur Gesamtverschmutzung beitragen können. Das Team stellte jedoch fest, dass diese Emissionen zwar auch auf Rauch oder höhere Temperaturen reagieren, die Auswirkungen jedoch lokal begrenzt sind.
„Wir haben festgestellt, dass Restaurants zwar einen großen Einfluss auf ihre Nachbarschaft haben, die damit verbundenen Aerosole aber nur einen geringen Anteil an der durchschnittlichen Gesamtbelastung in der Region ausmachen“, sagte Farmer. „Dennoch könnte jede Verschlechterung dieser Bedingungen, beispielsweise durch den Rauch von Waldbränden, zu einer gesundheitlichen Ungleichheit in diesen Gebieten führen, die die Gesundheitspolitiker berücksichtigen müssen.“
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