Bu yaz, Avrupa’nın hava durumu servisleri ve hava kalitesi uzmanları, yalnızca tahmin edilen rekor kıran sıcak dalgaları dizisi nedeniyle değil, aynı zamanda ısının tetiklediği potansiyel kirlilik olayları nedeniyle de yüksek alarm durumundaydı. Temmuz ve Ağustos aylarında, Avrupa’nın birçok yerinde, Portekiz, İspanya ve İtalya’da ve Londra, Paris ve Brüksel dahil olmak üzere birçok Avrupa başkentinde güvenlik seviyesinin üzerinde değerlerle aşırı yüzey ozon kirliliği vakaları kaydedildi.
Emisyon azaltma önlemleri diğer kirleticiler için kademeli iyileştirmeler sağlayabilirken, sıcak hava ve yüksek sıcaklıkların daha sık olacağı tahmin edildiğinden, yüzey ozon kirliliğinin üstesinden gelmek daha zor olmaya devam ediyor. Bu, ozon kirliliğinin izlenmesini halk sağlığı için giderek daha önemli hale getiriyor.
Ozon kirliliği hakkında neden devaya ihtiyacımız var?
Ozon tabakası hakkında zaten çok şey duyduk. Dünyayı tehlikeli UV radyasyonundan koruduğu için bizim için çok önemlidir. Bu ozon çok yüksek irtifalarda ifade edilir. Ancak sağlığımızı etkileyebilecek kirlilik söz konusu olduğunda, soluyabildiğimiz burun seviyesindeki ozona bakıyoruz.
Bu ozonun oluşması için birkaç faktörün bir araya gelmesi gerekir: güneş ışığı, yüksek sıcaklık ve ozonun kendisini üretmek için güneş radyasyonu ile reaksiyona giren kimyasal bileşikler. İkincisi, insan faaliyetleri veya bitki örtüsü tarafından yayılan nitrojen oksitler ve hidrokarbonlar gibi ozon öncüleri olarak bilinir.
Barselona Küresel Sağlık Enstitüsü’nden Dr. Patricia Tarín-Carrasco, “Troposferde bulunan ozon, diğer kirleticilerin fotokimyasal reaksiyonlarından oluşan ikincil bir kirleticidir” diyor. Isı dalgaları ve ozon olaylarının insanlar üzerindeki birleşik etkisini inceliyor.
Dr Tarín-Carrasco, “Ozonun insan sağlığı üzerinde çeşitli etkileri vardır, solunum yolu ve mukoza zarlarında tahrişe, baş ağrılarına, mide bulantısına, astım veya bronşit vakalarını artırmaya, serebrovasküler hastalıklara ve hatta erken ölüme neden olabilir” diyor. Dünya Sağlık Örgütü ortalama 8 saatte maksimum 100µg/m3 ozon konsantrasyonu önerirken, AB biraz daha yüksek bir değer olan 120µg/m3’e sahiptir. Avrupa Çevre Ajansı verilerine göre, geçen yaz 16 AB ülkesi ozon konsantrasyonlarını AB eşiğinin üzerinde görürken, Avrupa genelinde 33 ülke DSÖ güvenlik standardının üzerine çıktı.
Norveç Hava Araştırmaları Enstitüsü’nün (NILU) araştırma direktörü Dr Cristina Guerreiro’ya göre, ozonun uzun vadeli sağlık etkileri daha az belirgindir ve çocuklar arasında astım vakalarında artış ve halihazırda var olan astım hastalarının kötüleşmesini içerir. Dr Guerreiro, “2019’da akut ozon kirliliğinin Avrupa’da 16.800 erken ölüme yol açtığı tahmin ediliyor” diyor.
Isı dalgaları ve ozon kirliliği üzerindeki etkileri
©
Copernicus Atmospheric Monitoring Service’e (CAMS) göre, daha düşük rüzgar hızları ve hava durgunluğunu içeren bir sıcak hava dalgası sırasındaki yüksek atmosferik basınç, ozon öncüllerinin konsantre olmasına izin verirken, açık gökyüzü ve güçlü güneş ışığı, ozon oluşumuna yol açan kimyasal reaksiyonları destekler. Isı dalgaları kötüleştiğinde, öncüllerin emisyonları azaltılmadıkça ozon kirliliği de takip edebilir.
Ozon öncül emisyonları, hava durumu ve ozon üretimi arasındaki bağlantı karmaşıktır. Ancak bilim insanları, iklim değişikliği ile hava kalitesi arasındaki güçlü bağlantının, uzun vadede “ısınmayla mücadele etmek için emisyonları azaltmanın ozon kirliliğini hafifletmede ve soluduğumuz havayı iyileştirmede önemli bir rol oynayacağı” anlamına geldiği konusunda uyarıyorlar.
Dr Guerreiro, “Avrupa’da gelecekte değiştirmeyi umduğumuz ozon kirliliğinin iki ana nedeni var” diyor. “Birincisi, ozon kirliliği sorunlarını daha da kötüleştirecek olan iklim değişikliği nedeniyle sıcak hava dalgası frekansında beklenen artış. İkincisi, karbon emisyonlarını azaltma çabalarından kaynaklanması gereken ozon öncüllerinin konsantrasyonlarında beklenen azalmadır.” Guerreiro, uzun vadede emisyon azaltımlarının ozon oluşumu üzerinde daha büyük bir etkiye sahip olacağını ve sıcak hava dalgaları daha yoğun ve daha sık hale gelse bile daha düşük ozon konsantrasyonlarına yol açacağını açıklıyor.
Bilim adamları birçok belirsizlikle oynuyorlar. Isı dalgalarının ozonu nasıl etkilediği henüz tam olarak anlaşılamamıştır. “Isı dalgaları (bu yıl gördüğümüz gibi) aşırı kuraklığa yol açabilir, bu da ozonun daha az biyojenik alımına (yani canlı organizmalar tarafından) yol açarak atmosferde daha fazla kalmasına neden olabilir. [Bu süreci] doğru bir şekilde modellemek zordur,” diyor NILU’dan Dr Guerreiro.
Hava durumu, ozon öncüleri ve ozon üretimi arasındaki karmaşık bağlantı göz önüne alındığında, ozon davranışıyla ilgili olarak hala belirsizlikler var ve bu da diğer fenomenlerle etkileşimini deşifre etmeyi zorlaştırıyor. Fransız Ulusal Endüstriyel Çevre ve Riskler Enstitüsü Hava Kalitesi Modelleme Birimi başkanı Dr. INERIS) ve CAMS bölgesel hava kalitesi faaliyetleri için lider bilim adamı. “Durum daha da karmaşık çünkü anlamamız gereken sadece insan faaliyetleriyle ilgili hidrokarbonların çeşitliliği değil, bitki örtüsü de bu tür bileşiklerin güçlü bir kaynağı ama bu emisyonlar oldukça belirsiz. Bu nedenle atmosferik kimyayı modellemek, yer, gölgelik ve hava arasındaki alışverişlerin iyi anlaşılmasını gerektirir.”
Ozon takibi
Ozon kirliliğinin ne zaman meydana gelebileceğini tahmin etmek, özellikle çocuklar veya yaşlılar gibi savunmasız kişiler söz konusu olduğunda insan sağlığını korumak için kritik öneme sahiptir. Dr Colette, Fransa gibi bazı ülkelerde hava kalitesi tahminlerinin, ozon öncülleri üreten sanayi ve ulaşımdan kaynaklanan kirletici faaliyetleri azaltmak için acil durum önlemlerini tetikleyebileceğini söylüyor. Dr Colette, “Yıllar içinde birkaç tür tahmin modeli geliştirildi” diyor ve bunların makine öğrenimi modellerinin yanı sıra hava kimyası ve hava taşımacılığı unsurlarını dikkate alan fiziksel modelleri de içerdiğini açıklıyor.
“Tipik olarak bir ülkeyi, Avrupa gibi bir kıtayı kapsayan modellerimiz ve hatta tüm dünyayı kapsayan “modellerimiz var. Ancak, uydular uzak konumlarda da değerli bilgiler sağlasa da, bu tür modeller yerinde izleme istasyonlarından yararlanabileceğimiz alanlarda daha kısıtlıdır,” diyor Dr Colette.
Dr Colette, Avrupa’da CAMS’ın günlük ozon konsantrasyonu tahminleri sağladığını ve aynı zamanda politika yapıcıların hava kirliliğine maruz kalma durumunu daha iyi anlamalarına yardımcı olan geçmiş koşullar için son teknoloji haritalar ürettiğini söylüyor. “Politika Hizmetinde CAMS, ozon konsantrasyonlarının haritalanmasıyla karşılaştırıldığında ekstra bir yol kat eden katma değerli ürünler tasarlıyor. Ozon kirliliğinin ne kadarının yerel hava kirleticilerinden kaynaklandığını, ne kadarının komşu bir ülkeden taşındığını söylemek bugün mümkün hale geldi. Bu, yalnızca belirli bir şehir ölçeğinde uygulandığında çevre politikalarının ne kadar verimli olacağını bilmesi gereken bir politika yapıcı için son derece önemli bir bilgi.”
Daha iyi hava kalitesi, güçlü iklim politikaları gerektirir
Dr Guerreiro, ozon büyük mesafelerde oluştuğu için, ozon konsantrasyonlarını azaltmanın bölgesel, ulusal ve uluslararası bir mesele olduğunu açıklıyor. “Yerel makamlar genellikle hava kalitesi standartlarının sağlanmasından sorumlu olsalar da, yerel politikalarla bu sorunu verimli bir şekilde yönetemezler. Uygulamada, farkındalık ve eylem daha çok Avrupa ve ulusal makamlar düzeyinde ve yerel makamlarda düşüktür,” diyor Guerreiro.
Ona göre, ozon kirliliğiyle mücadele için iyi politikalar sağlam bilime ihtiyaç duyar, bu da (iklim ve hava kalitesi için) araştırma ve modelleme yoluyla yeterli izleme ve çalışma anlamına gelir. “Genel olarak, uluslararası azaltma protokollerinin troposferik ( nb: yer seviyesinde) ozon ve iklim, oysa bunlar geleneksel olarak ayrı konular olarak görülüyor” diyor Guerreiro ve ekliyor: “Iyi politika eylemleri oluşturmak için sıcak hava dalgaları sırasında ozon seviyelerine ilişkin araştırmaların da güçlendirilmesi gerekiyor. ozonu kontrol eden süreçler oldukça iyi kurulmuş, ısı dalgaları sırasında yaşanan özel koşullar ve ozon üzerindeki etki o kadar iyi bilinmiyor.”
İklim değişikliğini ele almak, diğer tehlikeli olayların yanı sıra ozon kirliliğini ele almak için önemli bir araçtır. “Her düzeyde (yerelden uluslararasına) ve farklı sektörler ve politika alanlarındaki yetkililer arasında yüksek düzeyde bir işbirliğine sahip olmak inanılmaz derecede önemlidir. Uygulanan politikaların ve iklim değişikliğinin ozon seviyeleri üzerindeki etkilerini değerlendirmeye devam etmek de çok önemli.”
Emisyon azaltma önlemleri diğer kirleticiler için kademeli iyileştirmeler sağlayabilirken, sıcak hava ve yüksek sıcaklıkların daha sık olacağı tahmin edildiğinden, yüzey ozon kirliliğinin üstesinden gelmek daha zor olmaya devam ediyor. Bu, ozon kirliliğinin izlenmesini halk sağlığı için giderek daha önemli hale getiriyor.
Ozon kirliliği hakkında neden devaya ihtiyacımız var?
Ozon tabakası hakkında zaten çok şey duyduk. Dünyayı tehlikeli UV radyasyonundan koruduğu için bizim için çok önemlidir. Bu ozon çok yüksek irtifalarda ifade edilir. Ancak sağlığımızı etkileyebilecek kirlilik söz konusu olduğunda, soluyabildiğimiz burun seviyesindeki ozona bakıyoruz.
Bu ozonun oluşması için birkaç faktörün bir araya gelmesi gerekir: güneş ışığı, yüksek sıcaklık ve ozonun kendisini üretmek için güneş radyasyonu ile reaksiyona giren kimyasal bileşikler. İkincisi, insan faaliyetleri veya bitki örtüsü tarafından yayılan nitrojen oksitler ve hidrokarbonlar gibi ozon öncüleri olarak bilinir.
Barselona Küresel Sağlık Enstitüsü’nden Dr. Patricia Tarín-Carrasco, “Troposferde bulunan ozon, diğer kirleticilerin fotokimyasal reaksiyonlarından oluşan ikincil bir kirleticidir” diyor. Isı dalgaları ve ozon olaylarının insanlar üzerindeki birleşik etkisini inceliyor.
Dr Tarín-Carrasco, “Ozonun insan sağlığı üzerinde çeşitli etkileri vardır, solunum yolu ve mukoza zarlarında tahrişe, baş ağrılarına, mide bulantısına, astım veya bronşit vakalarını artırmaya, serebrovasküler hastalıklara ve hatta erken ölüme neden olabilir” diyor. Dünya Sağlık Örgütü ortalama 8 saatte maksimum 100µg/m3 ozon konsantrasyonu önerirken, AB biraz daha yüksek bir değer olan 120µg/m3’e sahiptir. Avrupa Çevre Ajansı verilerine göre, geçen yaz 16 AB ülkesi ozon konsantrasyonlarını AB eşiğinin üzerinde görürken, Avrupa genelinde 33 ülke DSÖ güvenlik standardının üzerine çıktı.
Norveç Hava Araştırmaları Enstitüsü’nün (NILU) araştırma direktörü Dr Cristina Guerreiro’ya göre, ozonun uzun vadeli sağlık etkileri daha az belirgindir ve çocuklar arasında astım vakalarında artış ve halihazırda var olan astım hastalarının kötüleşmesini içerir. Dr Guerreiro, “2019’da akut ozon kirliliğinin Avrupa’da 16.800 erken ölüme yol açtığı tahmin ediliyor” diyor.
Isı dalgaları ve ozon kirliliği üzerindeki etkileri
©
Copernicus Atmospheric Monitoring Service’e (CAMS) göre, daha düşük rüzgar hızları ve hava durgunluğunu içeren bir sıcak hava dalgası sırasındaki yüksek atmosferik basınç, ozon öncüllerinin konsantre olmasına izin verirken, açık gökyüzü ve güçlü güneş ışığı, ozon oluşumuna yol açan kimyasal reaksiyonları destekler. Isı dalgaları kötüleştiğinde, öncüllerin emisyonları azaltılmadıkça ozon kirliliği de takip edebilir.
Ozon öncül emisyonları, hava durumu ve ozon üretimi arasındaki bağlantı karmaşıktır. Ancak bilim insanları, iklim değişikliği ile hava kalitesi arasındaki güçlü bağlantının, uzun vadede “ısınmayla mücadele etmek için emisyonları azaltmanın ozon kirliliğini hafifletmede ve soluduğumuz havayı iyileştirmede önemli bir rol oynayacağı” anlamına geldiği konusunda uyarıyorlar.
Dr Guerreiro, “Avrupa’da gelecekte değiştirmeyi umduğumuz ozon kirliliğinin iki ana nedeni var” diyor. “Birincisi, ozon kirliliği sorunlarını daha da kötüleştirecek olan iklim değişikliği nedeniyle sıcak hava dalgası frekansında beklenen artış. İkincisi, karbon emisyonlarını azaltma çabalarından kaynaklanması gereken ozon öncüllerinin konsantrasyonlarında beklenen azalmadır.” Guerreiro, uzun vadede emisyon azaltımlarının ozon oluşumu üzerinde daha büyük bir etkiye sahip olacağını ve sıcak hava dalgaları daha yoğun ve daha sık hale gelse bile daha düşük ozon konsantrasyonlarına yol açacağını açıklıyor.
Bilim adamları birçok belirsizlikle oynuyorlar. Isı dalgalarının ozonu nasıl etkilediği henüz tam olarak anlaşılamamıştır. “Isı dalgaları (bu yıl gördüğümüz gibi) aşırı kuraklığa yol açabilir, bu da ozonun daha az biyojenik alımına (yani canlı organizmalar tarafından) yol açarak atmosferde daha fazla kalmasına neden olabilir. [Bu süreci] doğru bir şekilde modellemek zordur,” diyor NILU’dan Dr Guerreiro.
Hava durumu, ozon öncüleri ve ozon üretimi arasındaki karmaşık bağlantı göz önüne alındığında, ozon davranışıyla ilgili olarak hala belirsizlikler var ve bu da diğer fenomenlerle etkileşimini deşifre etmeyi zorlaştırıyor. Fransız Ulusal Endüstriyel Çevre ve Riskler Enstitüsü Hava Kalitesi Modelleme Birimi başkanı Dr. INERIS) ve CAMS bölgesel hava kalitesi faaliyetleri için lider bilim adamı. “Durum daha da karmaşık çünkü anlamamız gereken sadece insan faaliyetleriyle ilgili hidrokarbonların çeşitliliği değil, bitki örtüsü de bu tür bileşiklerin güçlü bir kaynağı ama bu emisyonlar oldukça belirsiz. Bu nedenle atmosferik kimyayı modellemek, yer, gölgelik ve hava arasındaki alışverişlerin iyi anlaşılmasını gerektirir.”
Ozon takibi
Ozon kirliliğinin ne zaman meydana gelebileceğini tahmin etmek, özellikle çocuklar veya yaşlılar gibi savunmasız kişiler söz konusu olduğunda insan sağlığını korumak için kritik öneme sahiptir. Dr Colette, Fransa gibi bazı ülkelerde hava kalitesi tahminlerinin, ozon öncülleri üreten sanayi ve ulaşımdan kaynaklanan kirletici faaliyetleri azaltmak için acil durum önlemlerini tetikleyebileceğini söylüyor. Dr Colette, “Yıllar içinde birkaç tür tahmin modeli geliştirildi” diyor ve bunların makine öğrenimi modellerinin yanı sıra hava kimyası ve hava taşımacılığı unsurlarını dikkate alan fiziksel modelleri de içerdiğini açıklıyor.
“Tipik olarak bir ülkeyi, Avrupa gibi bir kıtayı kapsayan modellerimiz ve hatta tüm dünyayı kapsayan “modellerimiz var. Ancak, uydular uzak konumlarda da değerli bilgiler sağlasa da, bu tür modeller yerinde izleme istasyonlarından yararlanabileceğimiz alanlarda daha kısıtlıdır,” diyor Dr Colette.
Dr Colette, Avrupa’da CAMS’ın günlük ozon konsantrasyonu tahminleri sağladığını ve aynı zamanda politika yapıcıların hava kirliliğine maruz kalma durumunu daha iyi anlamalarına yardımcı olan geçmiş koşullar için son teknoloji haritalar ürettiğini söylüyor. “Politika Hizmetinde CAMS, ozon konsantrasyonlarının haritalanmasıyla karşılaştırıldığında ekstra bir yol kat eden katma değerli ürünler tasarlıyor. Ozon kirliliğinin ne kadarının yerel hava kirleticilerinden kaynaklandığını, ne kadarının komşu bir ülkeden taşındığını söylemek bugün mümkün hale geldi. Bu, yalnızca belirli bir şehir ölçeğinde uygulandığında çevre politikalarının ne kadar verimli olacağını bilmesi gereken bir politika yapıcı için son derece önemli bir bilgi.”
Daha iyi hava kalitesi, güçlü iklim politikaları gerektirir
Dr Guerreiro, ozon büyük mesafelerde oluştuğu için, ozon konsantrasyonlarını azaltmanın bölgesel, ulusal ve uluslararası bir mesele olduğunu açıklıyor. “Yerel makamlar genellikle hava kalitesi standartlarının sağlanmasından sorumlu olsalar da, yerel politikalarla bu sorunu verimli bir şekilde yönetemezler. Uygulamada, farkındalık ve eylem daha çok Avrupa ve ulusal makamlar düzeyinde ve yerel makamlarda düşüktür,” diyor Guerreiro.
Ona göre, ozon kirliliğiyle mücadele için iyi politikalar sağlam bilime ihtiyaç duyar, bu da (iklim ve hava kalitesi için) araştırma ve modelleme yoluyla yeterli izleme ve çalışma anlamına gelir. “Genel olarak, uluslararası azaltma protokollerinin troposferik ( nb: yer seviyesinde) ozon ve iklim, oysa bunlar geleneksel olarak ayrı konular olarak görülüyor” diyor Guerreiro ve ekliyor: “Iyi politika eylemleri oluşturmak için sıcak hava dalgaları sırasında ozon seviyelerine ilişkin araştırmaların da güçlendirilmesi gerekiyor. ozonu kontrol eden süreçler oldukça iyi kurulmuş, ısı dalgaları sırasında yaşanan özel koşullar ve ozon üzerindeki etki o kadar iyi bilinmiyor.”
İklim değişikliğini ele almak, diğer tehlikeli olayların yanı sıra ozon kirliliğini ele almak için önemli bir araçtır. “Her düzeyde (yerelden uluslararasına) ve farklı sektörler ve politika alanlarındaki yetkililer arasında yüksek düzeyde bir işbirliğine sahip olmak inanılmaz derecede önemlidir. Uygulanan politikaların ve iklim değişikliğinin ozon seviyeleri üzerindeki etkilerini değerlendirmeye devam etmek de çok önemli.”