Het aandeel van bomen en planten in luchtverontreiniging neemt toe met stijgende temperaturen. Dat is de verrassende uitkomst van onderzoek aan de zomerse lucht boven Los Angeles. Het is deze donderdag gepubliceerd in Science.
Steden proberen juist te vergroenen, met het oog op onder meer klimaatverandering. Want bomen zorgen voor schaduw en verkoeling. Meer groen kan ook zorgen voor meer biodiversiteit. En voor een betere menselijke gezondheid.
Maar groen kan dus ook bijdragen aan luchtverontreiniging, zo laat het nu gepubliceerde onderzoek zien. Bij warmer zomerweer gingen bomen en planten meer vluchtige organische stoffen (volatile organic compounds, voc’s) uitscheiden. Dat is een grote groep van chemische verbindingen. Sommige van deze stoffen reageren in de lucht, onder invloed van zonlicht, met uitlaatgassen van het verkeer. Dan vormen zich fijnstof en ozon, die beide tot gezondheidsklachten kunnen leiden.
Vorming van ozon en fijnstof
„Maar dit betekent niet dat steden nu moeten stoppen met vergroenen”, zegt Eva Pfannerstill, eerste auteur van het onderzoek en verbonden aan het Duitse Forschungszentrum Jülich. Volgens haar bieden bomen en ander groen daarvoor te veel voordelen. En, benadrukt ze, voor de vorming van luchtverontreiniging heb je niet alleen de vluchtige organische stoffen nodig, maar ook stikstofoxides, die vrijkomen bij de verbranding van fossiele brandstoffen. Zónder stikstofoxides blijft de reactie met vluchtige organische stoffen uit, en dus ook de vorming van ozon en fijnstof daaruit. „Het maakt het alleen maar belangrijker om af te komen van fossiele brandstoffen”, zegt Pfannenstill.
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie sterven er jaarlijks 6,7 miljoen mensen vroegtijdig als gevolg van luchtvervuiling. Fijnstof heeft daarin het grootste aandeel, en dan vooral de kleinere deeltjes (kleiner dan 2,5 micrometer in doorsnee, genaamd PM2,5). Een deel van dat kleine fijnstof ontstaat uit de reactie van vluchtige organische stoffen met stikstofoxides. Vluchtige organische stoffen worden niet alleen uitgescheiden door planten (biogene voc’s), ze komen ook vrij bij de verbranding van fossiele brandstoffen en uit verzorgingsproducten en oplosmiddelen (antropogene voc’s).
In de nu gepubliceerde studie voerden milieukundigen in juni 2021 negen vluchten boven Los Angeles uit. Ze bepaalden (met een massaspectrometer) de aanwezigheid en concentratie van honderden voc’s in de lucht. Daarnaast maten ze continu windrichting en -snelheid. Met die gecombineerde methode konden ze per gebied en op verschillende tijden achterhalen wat er in Los Angeles aan voc’s werd uitgescheiden.
Niet alleen zagen ze bij stijgende temperaturen meer ozon en fijnstof gevormd worden. Ook nam het aandeel van de biogene versus de antropogene voc’s daarbij toe. Bij 20°C was dat aandeel circa 40 procent, bij 30°C was het gestegen tot zo’n 60 procent.
„Dit onderzoek is erg nuttig voor m’n eigen werk”, zegt Guus Velders, hoogleraar luchtkwaliteit en klimaatinteracties in Utrecht, en verbonden aan het RIVM. Hij was niet bij de studie betrokken. Zelf is hij bij het RIVM net een onderzoek gestart naar de effecten van klimaatverandering op de luchtkwaliteit. Dit richt zich op veranderingen in de vorming van ozon en fijnstof, en in emissies van voc’s. „Maar we kijken ook naar de uitstoot van ammoniak, en de invloed van veranderingen in het weer, bijvoorbeeld de neerslag”, zegt Velders. Een daarop volgende vraag is dan: moet het beleid om de lucht schoner te krijgen worden aangepast?
Overheersende zuidwestenwind
In Nederland is de zomerse ozonconcentratie in de lucht sinds de jaren 70 sterk gedaald, als gevolg van maatregelen die hebben geleid tot verminderde uitstoot van onder meer antropogene voc’s. „Maar de laatste 15 jaar stagneert die daling”, zegt Velders.
Het onderzoek in Los Angeles gaat volgens hem niet een op een op voor Nederland. „In Los Angeles blijft de lucht overdag vaak hangen, en wordt daardoor niet ververst. In Nederland gebeurt dat door de overheersende zuidwestenwind wel.”
„Wat wel voor elke stad op de wereld geldt”, zegt Pfannenstill, „is dat temperaturen toenemen door klimaatverandering, en dat planten meer voc’s gaan uitscheiden”.
Ook Velders verwacht een toename van de biogene voc’s. Maar in hoeverre de concentraties ozon en PM2,5 in de lucht daardoor stijgen, is niet duidelijk. „Dat hangt ook af van veranderingen in neerslag en wind. En van beleid rond fossiele brandstoffen.”
