Feinstaub in der Luft (PM2,5) ist der weltweit größte umweltbedingte Gesundheitsrisikofaktor. Mit einer Größe von nur 2,5 Mikrometern oder kleiner sind diese Partikel klein genug, um eingeatmet zu werden und Atemprobleme wie Asthma und Bronchitis sowie Herz-Kreislauf-Probleme wie Herzinfarkte und Bluthochdruck zu verursachen. Bei Kindern kann PM2,5 zu lebenslangen Entwicklungsstörungen führen, und für die Allgemeinbevölkerung ist PM2,5 mit vorzeitigem Tod verbunden.
Um diese weitreichenden negativen Auswirkungen zu mildern, die sich aus der Belastung durch PM2,5 ergeben, die größtenteils durch traditionelle Energiequellen wie die Verbrennung fossiler Brennstoffe oder Holz erzeugt wird, haben mehrere Länder Schritte unternommen, um die Belastung durch PM2,5 zu verringern. Aber wie effektiv waren diese Minderungsbemühungen und welche Region oder welche Regionen sind am meisten für die globale PM2,5-Reduktion verantwortlich?
Um das herauszufinden, untersuchten Forscher um Randall Martin, den Raymond R. Tucker Distinguished Professor an der McKelvey School of Engineering der Washington University in St. Louis, PM2,5-Daten aus den Jahren 1998–2019.
„Die Bedeutung von PM2,5 als führender Risikofaktor für die menschliche Gesundheit motiviert die Bewertung seiner langfristigen Veränderungen“, sagte Martin. „Wir wollten unsere von Satelliten ermittelten PM2,5-Schätzungen analysieren, um Erkenntnisse über globale und regionale Veränderungen der PM2,5-Exposition und ihre gesundheitlichen Auswirkungen zu gewinnen.“
Die Analyse des Teams, veröffentlicht in Naturkommunikationzeigte, dass die weltweite, bevölkerungsgewichtete PM2,5-Exposition, die sich sowohl auf den Verschmutzungsgrad als auch auf die Bevölkerungsgröße bezieht, von 1998 bis zu einem Höchststand im Jahr 2011 anstieg und dann von 2011 bis 2019 stetig abnahm, was größtenteils auf die Reduzierung der Exposition in China und ein langsameres Wachstum in China zurückzuführen war andere Regionen.
„Vor dieser Arbeit gab es eine Wissenslücke hinsichtlich der quantitativen lokalen/regionalen Beiträge zur Belastung der Weltbevölkerung durch PM2,5 und deren Veränderungen“, sagte Chi Li, Erstautorin der Studie und wissenschaftlicher Mitarbeiter in Martins Forschungsgruppe. „Wir haben einen neuen regionalen Zerlegungsansatz entwickelt, der den Verschmutzungsgrad und die Bevölkerungsgröße gemeinsam berücksichtigt, und daraus die erste Zeitreihe regionaler Beiträge zur globalen PM2,5-Luftverschmutzung dargestellt.“
Li stellte fest, dass viele Regionen seit 2011 eine abnehmende Exposition verzeichneten, darunter kontinuierliche Reduzierungen in Nordamerika und Westeuropa. Als besonders auffällig bezeichnete er die jüngsten Rückgänge in China.
„Das strenge Luftqualitätsmanagement in China, das seit 2013 am ausgeprägtesten ist, hat am meisten zu dieser globalen Wende beigetragen“, sagte Li. „Mehr als 90 % des Rückgangs der globalen Durchschnittsbelastung von 2011 bis 2019 ist unserer regionalen Zuordnung zufolge auf China zurückzuführen. Dieses Ergebnis war erstaunlich, als es abgeleitet wurde, konnte aber gut durch den raschen Rückgang der PM2,5-Konzentrationen erklärt werden.“ aufgrund der Klimaschutzbemühungen Chinas, von denen fast ein Fünftel der Weltbevölkerung profitiert.“
Zu den Vorteilen der Reduzierung der PM2,5-Exposition zählen allein in China zwischen 2011 und 2019 1,1 Millionen weniger vorzeitige Todesfälle sowie eine allgemeine Verbesserung der Gesundheit. Zukünftige Maßnahmen zur Reduzierung der PM2,5-Exposition werden noch größere Auswirkungen auf eine alternde und wachsende Weltbevölkerung haben, sagte Li.
„Durch die Kombination von PM2,5-Daten mit Gesundheitsdaten und Expositions-Reaktionsmodellen haben wir auch gezeigt, dass trotz der jüngsten nachhaltigen Reduzierung der globalen PM2,5-Verschmutzung die Alterung und das Wachstum der Bevölkerung nun die größten Herausforderungen bei der Linderung der gesundheitlichen Auswirkungen von PM2,5 sind.“ sagte Li. „Die heutige Reduzierung der gleichen PM2,5-Menge wird größere gesundheitliche Vorteile haben als vor 20 Jahren, ein weltweit verbreitetes Phänomen, das in unserer Studie hervorgehoben wurde.“
Das Team berechnete, dass es im Jahr 2019 weltweit immer noch Millionen vorzeitiger Todesfälle gab, die auf PM2,5 zurückzuführen waren, was die dringende Notwendigkeit einer weiteren Reduzierung der PM2,5-Exposition unterstreicht. Eine sorgfältige Überwachung, insbesondere in Regionen, die derzeit schlecht überwacht werden, aber dicht besiedelt sind, darunter Südasien und der Nahe Osten, wird für die kontinuierliche Verbesserung der Luftqualität und zur Bewertung der Wirksamkeit von Eindämmungsbemühungen von entscheidender Bedeutung sein, sagte Martin.
„Es besteht Bedarf, weiterhin globale Überwachungsmöglichkeiten für PM2,5 aufrechtzuerhalten und weiterzuentwickeln, sowohl durch Satelliten- als auch durch bodengestützte Messungen“, sagte Martin. „Die Erfolge bei der PM2,5-Reduzierung dienen dazu, die Vorteile der PM2,5-Minderungsbemühungen zu demonstrieren und weitere Minderungsmaßnahmen zu motivieren.“
Mehr Informationen:
Chi Li et al., Trendumkehr bei der globalen Feinstaub-Luftverschmutzung, Naturkommunikation (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-41086-z