Explosiv befolkningstillväxt, urbanisering och en växande ekonomi – luften över Västafrika är utsatt för mycket stress. Dock, än så länge finns det knappast meningsfull information om effekterna på hälsan, väder och klimat. Karlsruhe Institute of Technology (KIT) samordnade det europeisk-afrikanska konsortiet "DACCIWA", som har samlat in ny data för att undersöka orsaker och effekter av luftföroreningar. Studien undersökte också samspelet mellan luftsammansättning och sommarmonsun. Forskargruppen publicerade sina resultat i en policybrief.

Världshälsoorganisationen (WHO) uppskattar att varje år, cirka sju miljoner människor dör av effekterna av förorenad luft. "I västafrikanska städer, koncentrationerna av små partiklar passerar ofta WHO:s gränser, " säger professor Peter Knippertz vid Institutet för meteorologi och klimatforskning vid KIT (IMK). Å ena sidan, partiklarna har sitt ursprung i mänskliga handlingar:koleldar, Avfallsförbränning i städer eller savannbränder avger fina partiklar i luften. Å andra sidan, det finns partiklar av naturligt ursprung:"Vindar från norr bär sand från Sahara till de västra delarna av regionen, " säger Knippertz. Klimatforskaren koordinerade DACCIWA-projektet (Dynamics-aerosol-chemistry-cloud interactions in West Africa), som undersökte hela kedjan av naturliga såväl som mänskliga utsläpp för första gången, från bildning och distribution till effekterna. För att avsluta projektet, konsortiet publicerade en policyrapport som presenterar de viktigaste resultaten, kampanjer och perspektiv och ger konkreta rekommendationer för åtgärder.

DACCIWA:Resultat och rekommendationer för åtgärder

Att samla in omfattande data var den största utmaningen. "Det fanns inget adekvat luftkvalitetsövervakningssystem i sydvästra Afrika, " säger Knippertz. "Tidigare datormodeller kunde inte på ett tillförlitligt sätt kartlägga den komplexa atmosfäriska dynamiken och kemin i Västafrika." forskare var tvungna att samla in aktuella data om atmosfärens sammansättning, moln och luft, samt information om hälsorisker och sjukdomar. Resultaten visar att luftföroreningarna redan har nått en hälsoskadlig nivå:Under torrperioden, koncentrationen av fina partiklar i atmosfären är högst, som ökendamm från Sahara och rök från bränder på savannen blandas i luften utöver det fina damm som har sitt ursprung i städer.

Under sommarens monsunsäsong, partiklar från Centralafrika, som kan transporteras tusentals kilometer av den rådande sydliga vinden, förekommer utöver lokala utsläpp. "I våra fältundersökningar, vi kunde detektera 20 till 40 procent av partiklarna redan ovanför havet, " säger Knippertz. På grund av den höga luftfuktigheten under monsunen, partiklarna kan absorbera mer vatten. Detta försämrar atmosfären avsevärt så att mindre solljus når marken. "Detta påverkar luftcirkulationen, molnbildning och nederbördssannolikhet, " förklarar Knippertz. "I det långa loppet, detta kan påverka livsmedelsproduktionen, vatten och el."

Datorsimuleringar av DACCIWA-projektgruppen indikerar att temperaturen i Västafrika förväntas öka med en till tre grader Celsius till 2050, beroende på geografisk plats. Dessutom, den ökade partikelkoncentrationen i sydvästafrikanska städer kan innebära betydande risker för folkhälsan och öka andningsorganen, kardiovaskulära och hudsjukdomar:"För första gången, vi har visat att antalet sjukhusbesök på grund av dessa hälsoproblem är nära relaterat till koncentrationen av partiklar i luften, " säger Knippertz. "Särskilt under regnperioden, antalet kända sjukdomsfall ökade, vilket kan antyda att luftfuktighet förstärker effekterna av luftföroreningar på människor."

Med nya data och analyser, forskare kan ge ett mer exakt klimat, väder- och hälsoprognoser, inte bara för Västafrika, men också för regioner längre bort:"T.ex. vi vet att den västafrikanska monsunen kan påverka det europeiska vädret och är en viktig faktor för atlantiska orkaner, " förklarar Knippertz. DACCIWA lägger därmed grunden för ett mer exakt klimat, väder- och luftkvalitetsmodeller, som möjliggör en mer hållbar utvecklingspolitik.

I fem år, forskare samlade in och utvärderade data i Västafrika genom samordnade mätflygningar med tre forskningsflygplan från German Aerospace Center (DLR), de franska forskningsinstitutionerna CNRS, Météo-Frankrike och CNES, och British Antarctic Survey. Ombord, de olika flygplanen hade liknande mätinstrument för att samla in maximalt referensdata. För att fånga upp utsläpp i städerna, forskare satte upp fyra mätplatser i Abidjan och Cotonou och utvärderade hälsodata. Dessutom, klimatforskare vid IMK under ledning av Dr Norbert Kalthoff registrerade en mängd relevanta meteorologiska parametrar med atmosfärsobservationssystemet KITcube i Beninese Savé. På samma gång, forskargruppen av professor Andreas Fink, KIT:s expert på det afrikanska klimatet, koordinerade en storskalig meteorologisk ballongkampanj i fyra västafrikanska länder.