Marin sjöfartsbränsle kommer att bli mycket renare 2020 när en förordning från International Maritime Organization (IMO) kräver att bränslen innehåller 80-86 procent mindre svavel.

Detta är den mest betydande förbättringen av globala bränslestandarder för sjöfartsindustrin på 100 år, avsedda att uppnå betydande hälsofördelar på en global skala.

Nu, en ny studie i Naturkommunikation kvantifierar dessa hälsofördelar och finner renare fraktbränslen kommer att resultera i en minskning av astma hos barn med 3,6 procent globalt.

Studien leddes av University of Delaware James Corbett, och inkluderade ett internationellt team av forskare från Meteorologiska institutet (FMI), Rochester Institute of Technology (RIT) i New York och Energy and Environmental Research Associates.

Teamet studerade effekterna av svavel som släpps ut av fartyg som använder nuvarande marina bränslen, som producerar luftföroreningspartiklar som är tillräckligt små för att andas djupt ner i lungorna och anses vara skadliga för människors hälsa.

Fartygets luftföroreningseffekter är störst i områden där det finns tunga fartygsrutter i, och bredvid, tätbefolkade samhällen. Några nyckelregioner inkluderar Kina, Singapore, Panama, Brasilien och Asiens kuster, Afrika och Sydamerika.

"Väsentligen, vi dokumenterar hur mycket hälsofördelar vi kan förvänta oss av 2020 års antagande av renare fartygsbränslen, "sa Corbett, professor i marin vetenskap och politik vid UDs College of Earth, Hav, och miljö, och tidningens motsvarande författare.

Ungefär 14 miljoner årliga fall av astma hos barn uppskattas vara relaterade till globala fartygsföroreningar med nuvarande bränslen. Bytet till renare fartygsbränsle kommer att halvera antalet fartygsrelaterade astmafall hos barn.

Dessutom, transportförorening beräknas bidra till 400, 000 förtida dödsfall i lungcancer och hjärt- och kärlsjukdomar årligen. Detta är cirka 7-8 procent av den globala hälsobördan som orsakas av luftföroreningar. Minskning av fartygets svavelutsläpp minskar dessa andra globala hälsorelaterade effekter, för, undvika cirka en tredjedel av de årliga dödsfallen i hjärt- och kärlsjukdomar och lungcancer på grund av luftföroreningar från sjöfarten.

Kvantifiera effekten av lågsvavliga sjöfartsbränslen

Forskare använde en toppmodern modell av fartygstrafik baserad på satellitposter för att avgöra var fartygsaktiviteten gav utsläpp, och justerade för att ta hänsyn till förväntade fartygsutsläppsökningar till år 2020. De använde en annan högupplöst modell för att se hur fartygsutsläpp skulle blandas och kemiskt omvandlas i atmosfären, hur de sprids och hur de bidrar till luftkvaliteten där människor bor.

För att beräkna hur ytterligare föroreningar från fartyg ökar risken för sjukdom för exponerade befolkningar, särskilt de som bor i kustsamhällen eller längs stora sjöfartsleder och långt in i landet i vissa länder som Indien, laget införlivade viktig underliggande hälsoinformation från World Health Organization och Global Asthma Network.

"Våra resultat visar att dessa regler är fördelaktiga, men också att fler luftföroreningar hälsofördelar fortfarande är möjliga med mindre förorenande fartyg, " sa James Winebrake, professor och dekanus vid RIT, en myndighet om transporters miljöpåverkan, inklusive hälsoriskbedömningar.

Den nya IMO-regeln kommer att minska den tillåtna mängden svavel i eldningsolja från 3,5 procent till 0,5 procent, en minskning från 35, 000 delar per miljon (ppm) till 5, 000 ppm. Raffineringsindustrin kommer att investera i den nödvändiga tekniken för att producera, och sjöfarten kommer att investera för att anpassa motorsystem till användning, dessa renare bränslen. Dessa kostnader kommer att bäras av konsumenterna i priserna på varor de köper. Corbett anser att förbättrad global hälsa är värt investeringen.

"Renare fartygsbränslen hjälper människor som inte har en ekonomisk roll i föroreningarna de lider av, några på platser som inte ägnar sig åt handel alls, såväl som samhällen belägna längs större sjöfartsleder, sa Corbett, expert på miljöpolitik och global sjöfart.

Folkhälsofördelar medför klimatavvägningar

Medan hälsofördelarna är tydliga, forskningen kvantifierar även avvägningar i termer av klimat.

Svaveldioxidutsläpp från fartyg skapar små partiklar. Dessa svavelhaltiga partiklar reflekterar solljus och hjälper till att bilda ljusare moln, skapa en global effekt som tillfälligt minskar uppvärmningseffekterna av koldioxid.

Tänk på denna värmande effekt som en kastrull med vatten som kokar på spisen. Att tillsätta isbitar i det kokande vattnet kan bromsa hur snabbt vattnet värms upp, men det stoppar inte själva uppvärmningen. Det är samma sak med svavel i atmosfären.

Så, vad händer när fartyg släpper ut mindre svavel och uppvärmning från växthusgaser inte längre kompenseras?

"Användningen av renare fartygsbränsle kommer att öka den globala uppvärmningen med cirka 3 procent, " sa FMI senior forskare Mikhail Sofiev, som ledde den klimatrelaterade forskningen. "Detta innebär att mer uppmärksamhet kan behövas för att minska växthusgaserna inom alla sektorer av den globala ekonomin."

På samma gång, sjöfarten förväntas öka med global handel och fortsätta producera skadliga luftutsläpp och växthusgaser. Trots de kommande minskningarna, lågsvavliga marina bränslen kommer fortfarande att stå för cirka 250, 000 dödsfall och 6,4 miljoner astmafall i barndomen årligen, så strängare standarder efter 2020 kan behövas för att ge ytterligare hälsofördelar.