Sie stammen aus Fabrikstapeln, Autoauspuffrohren und Kreuzfahrtschiffmotoren. Es sind winzige Partikel und sie sind überall um uns herum. Wenn wir Luft einatmen, setzen sich diese Partikel in den kleinen Gefäßen unserer Lunge ab und machen uns krank.
Schon seit vielen Jahren wissen wir, dass Luftverschmutzung gesundheitsschädlich ist. Amerikanische Forscher haben beispielsweise herausgefunden, dass das Risiko, vorzeitig zu sterben, um 20 % höher ist, wenn man an einer großen Straße wohnt.
In den letzten Jahren haben viele Länder – insbesondere westliche Länder – Zeit und Mühe darauf verwendet, Lösungen zur Reduzierung der Luftverschmutzung zu finden. Partikelfilter und der Ausstieg aus der Nutzung der umweltschädlichsten Energiequellen haben geholfen. In Dänemark wurden die Feinstaubemissionen seit 1990 um 48 % reduziert.
Doch trotz dieser Fortschritte werden in Zukunft noch mehr Menschen vorzeitig an der Feinstaubverschmutzung sterben, so Modellrechnungen von Ulas Im, Abteilung für Umweltwissenschaften der Universität Aarhus, in Zusammenarbeit mit der NASA.
Die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Umweltforschung.
Gemeinsam haben Im und die NASA ein globales Modell für die Luftverschmutzung entwickelt, das den Klimawandel, Maßnahmen zur Reduzierung der Partikelemissionen und Veränderungen in der Bevölkerungszusammensetzung umfasst. Das Modell zeichnet eine düstere Zukunft, insbesondere für die Länder Asiens.
„Selbst wenn sie die Luftverschmutzung in Asien erheblich reduzieren, wird die Sterblichkeitsrate immer noch hoch sein. Das liegt daran, dass ihre Bevölkerung altert. Und mit zunehmendem Alter wird man anfälliger für Luftverschmutzung“, sagt Ulas Im.
Extrem komplizierte Berechnungen
Ulas Im von der Universität Aarhus und die NASA haben sich in diesem Projekt zusammengetan, weil beide Institutionen über einzigartige Technologien verfügen, die – wenn sie kombiniert werden – völlig neue Möglichkeiten und Perspektiven bieten.
Das Goddard Institute for Space Studies der NASA in New York verfügt über eines der fortschrittlichsten Klimamodelle der Welt und die Universität Aarhus über eines der besten Computermodelle dafür, wie sich Luftverschmutzung auf die menschliche Gesundheit auswirkt.
Durch die Entwicklung eines Hybrids aus den beiden Modellen und die Ausführung des neuen Modells durch den Supercomputer der Universität Aarhus könnten Ulas Im und seine Partner von der NASA drei Szenarien dafür erstellen, wie sich die Luftverschmutzung in Zukunft auf die menschliche Gesundheit auswirken wird.
„Wir haben das Modell mit drei verschiedenen Szenarien gefüttert: eines, in dem der Großteil der Welt weiterhin die Luftverschmutzung reguliert und versucht, sie zu begrenzen; eines, in dem wir sogar noch mehr tun als heute; und schließlich eines, in dem wir weniger tun.“ er sagt.
Doch selbst im optimistischsten der drei Szenarios fiel das Ergebnis insbesondere für Asien düster aus.
„Obwohl China in den letzten Jahrzehnten viel getan hat, um die Luftverschmutzung zu reduzieren, wird die Luftverschmutzung in Zukunft verheerende Auswirkungen haben. Auch wenn sie ihre Anstrengungen verstärken. Das liegt an ihrer alternden Bevölkerung. Ein größerer Teil der Bevölkerung wird es einfach sein.“ verletzlicher“, sagt er.
Feine Partikel und gefährliche chemische Verbindungen
Die Partikel, die Ulas Im und die NASA in ihr Modell einbeziehen, gehören zu den schädlichsten anthropogenen Schadstoffen. Allerdings berücksichtige das Modell nicht alle Formen der Luftverschmutzung, betont er.
„Wir haben die Wirkung feiner Partikel, die auch als PM2,5 bezeichnet werden, und die Wirkung von Ozon untersucht, das in der Atmosphäre entsteht, wenn NOx-Gase und andere Moleküle, die wir Menschen ausstoßen, mit der Luft reagieren“, sagt er sagt.
Sowohl Feinstaub als auch Ozon sind schädlich für unsere Lunge.
Die feinen Partikel dringen tief in die Lunge ein und gelangen in die Alveolen, in die kleinsten Lufträume der Lunge, wo sie sich festsetzen und Schaden anrichten, weil sie das Atmen erschweren. Die Folgen können schwerwiegend sein. Bei manchen Menschen kann es zu Asthma kommen, bei anderen zu Blutgerinnseln, Arterienverkalkungen oder sogar zu Krebs.
Ozon hat den gleichen Effekt. Die winzigen Gasmoleküle können die Lunge schädigen, was zu Brustschmerzen und Atembeschwerden führen kann.
Der Schaden ist bereits angerichtet
Im optimistischsten Szenario von Ulas Im gelingt es uns, viel mehr zu tun, um die Luftverschmutzung auf globaler Ebene zu reduzieren. Das Szenario prognostiziert jedoch immer noch eine jährliche Sterberate von vier Millionen Menschen.
„Aufgrund der alternden Bevölkerung in Asien ist es schwierig, diese Todesfälle zu verhindern. Selbst wenn sie alles tun würden, was sie könnten, könnten sie die hohe Sterblichkeitsrate immer noch nicht verhindern“, sagt er.
Dies liegt daran, dass Luftverschmutzung ein langsamer Killer ist. Die Saat für künftige Krankheit und Tod ist bei vielen Menschen bereits gesät. Mit anderen Worten: Der Schaden ist bereits angerichtet. Daher werden die Zahlen nicht sinken, selbst wenn wir unseren Ausstoß schädlicher Partikel drastisch reduzieren.
„Selbst wenn wir unsere Autos elektrifizieren, Kohle- und Gaskraftwerke durch Windturbinen und Photovoltaikanlagen ersetzen und den Flugverkehr einschränken, werden wir den Schaden, der unserer Lunge bereits zugefügt wurde, nicht beheben können“, sagt er . „Allerdings verschwinden die Partikel schnell aus der Luft, wenn wir unsere Emissionen begrenzen. Das ist nicht wie bei Kohlendioxid, das Hunderte von Jahren in der Atmosphäre verbleibt.“
Luftverschmutzung auch auf dem Land
Städte sind für einen erheblichen Teil der Luftverschmutzung verantwortlich. Hier gibt es die meisten Autos, Fabriken und Kraftwerke; und hier landen Flugzeuge und Kreuzfahrtschiffe. Dies bedeutet jedoch nicht unbedingt, dass die Luft sauber ist, wenn Sie auf dem Land ankommen.
„In den Städten gibt es mehr Feinstaub in der Luft. Aber es gibt weniger Ozon. Auf dem Land ist es umgekehrt. Hier gibt es weniger Feinstaub und mehr Ozon. Das liegt daran, dass sich Ozon in den Städten zersetzt.“ aufgrund der Emissionen aus Fabriken, während es auf dem Land gedeiht“, sagt Ulas Im.
Wir sind also sowohl auf dem Land als auch in den Städten von der Luftverschmutzung betroffen. Auch wenn sich die Luft angenehm und sauber anfühlt, kann sie mit Ozon gefüllt sein, das ebenfalls schädlich für unsere Lunge ist.
„Es ist also falsch zu glauben, dass ländliche Gebiete frei von Luftverschmutzung sind, obwohl es immer noch gesünder ist, auf dem Land zu leben“, sagt er. „Wir hoffen, dass unsere Berechnungen dazu führen, dass Politiker auf der ganzen Welt das Problem noch ernster nehmen. Wir hoffen, dass sie anhand der Zahlen Entscheidungen treffen, um die Luftverschmutzung noch weiter zu begrenzen, sowohl auf dem Land als auch in den Städten.“
Mehr Informationen:
Ulas Im et al., Aktuelle und zukünftige PM2,5- und O3-bedingte globale und regionale vorzeitige Mortalität im EVAv6.0-Modell zur Gesundheitsfolgenabschätzung, Umweltforschung (2022). DOI: 10.1016/j.envres.2022.114702