Stanna hemma-order för att bromsa mänsklig rörelse, och följaktligen spridningen av COVID-19, har haft uppenbara fördelar för miljön, men de påverkar också miljövetenskap. Forskare tävlar om att samla in atmosfärisk och annan data, som de kan använda för att bedöma sina klimatmodeller och bestämma omfattningen av coronavirusets påverkan på miljön och människors hälsa när det gäller föroreningar och luftkvalitet.

"Det pågår ett globalt experiment i vår atmosfär, "sa Joellen Russell, professor vid University of Arizona Department of Geosciences.

Men innan forskare med säkerhet kan bestämma hur och varför utsläpp av växthusgaser förändras på grund av de sociala och ekonomiska konsekvenserna av COVID-19, de behöver förmodligen flera månaders övervakning, sa Riley Duren, forskare vid Office for Research, Innovation och effekt. Det beror på att flera mätningar och sofistikerade datormodeller krävs för att ta bort effekterna av en mycket varierande atmosfär och de komplexa interaktioner mellan mänskliga och naturliga processer som styr utsläpp och avlägsnande av atmosfäriska gaser.

"I USA, de flesta atmosfäriska mätningarna kommer från National Oceanic and Atmospheric Administration, "sa Russell, som också är ordförande för klimatarbetsgruppen för NOAAs vetenskapsråd. Styrelsen begärde nyligen att NOAA skulle sammanställa mätningar av växthusgaser med andra enheter och även samarbeta med hälsovårdsmyndigheter för att bedöma om det får konsekvenser för människors hälsa.

Duren är en av grundarna av det interagency Megacities Carbon Project i Los Angeles-en del av ett globalt nätverk av urbana pilotprojekt som spårar utsläpp av växthusgaser över geografiska skalor och ekonomiska sektorer för att stödja ansträngningar för att mildra klimatförändringar.

Alla utsläpp av växthusgaser - som är en kombination av mänsklig och naturlig aktivitet - blandas snabbt i atmosfären efter att de släppts ut, Sa Duren. Koldioxid och metan, två av de mest potenta gaserna som bidrar till den globala uppvärmningen, är inte särskilt reaktiva och dröjer kvar i atmosfären, vilket gör det utmanande att ta bort de nya gaserna från det som har funnits där i decennier.

"Tänk dig en gata där flera hem har sprinklersystemläckor och du mäter vatten i en nedströms stormkanal, försöker avgöra vem som har den största läckan. Det kommer att bli svårt om du inte har ett sätt att spåra källan, "Sa Duren." Den vetenskapliga möjligheten här är att det för närvarande sker några stora och välkända förändringar i mänsklig aktivitet. Det ger en känd ingång för att bättre ta bort vad som bidrar till gaser i atmosfären. "

"Beställningar hemma och andra konsekvenser av COVID-19 har gett oss en unik möjlighet, "sa Elizabeth" Betsy "Cantwell, UArizona senior vice president för forskning och innovation. "Våra forskare utnyttjar det för att skapa nya, kritisk kunskap kring de komplexa systemen som driver förändring inom vårt globala klimat. "

Det som gör detta komplex är att förändringar i utsläpp varierar inom många sektorer av ekonomin, varav några är lätt förutsägbara och andra mindre.

"I grund och botten, för allt som har med transport att göra, du ser en enorm minskning av koldioxid, kolmonoxid och andra föroreningar, "Duren sa." Det är färre bilar på vägen och färre flyg. "

Metanutsläpp i de flesta städer, dock, förväntas inte förändras mycket eftersom hembundna människor fortfarande producerar avfall, som går till deponier - en viktig källa till metan.

"Det kan komma några subtila förändringar i metanutsläpp från deponier på grund av att mer matsvinn kommer från hem än restauranger, men nätet borde vara ungefär detsamma, "enligt Duren.

Å andra sidan, metanutsläpp från olje- och naturgasproduktion som svar på de globala marknadskrafterna kan vara en "blandad väska, "sa han. Till exempel producenter i vissa regioner kan ha ekonomiska och regulatoriska incitament att stänga och stänga olje- och naturgasbrunnar, medan i andra, de kan fortsätta eller till och med öka avluftning och blossande av överskott av gas.

Beroende på grundsituationen på grund av lokal ekonomi, infrastruktur, lag och förordning eller geologi, utsläppen varierar, och retas med det kommer sannolikt att ta månader av noggrann observation i regioner som har nödvändiga experimentella mätsystem, Sa Duren. Ett större problem är att de flesta länder inte har övervakningssystem för växthusgaser som kan erbjuda snabba eller lokaliserade bedömningar.

"Till skillnad från övervakning av föroreningar, operativa övervakningssystem för växthusgaser har inte hög prioritet än, med några undantag som Kalifornien och några länder i Europa, "sa han." Att förstå hur miljön reagerar på mänsklig aktivitet under pandemin eller till och med "normala" förhållanden är viktigt eftersom det här är bakom oss, vi måste fortfarande möta klimatförändringarna. Det går inte bort, och inte heller de nuvarande luckorna i miljödata om vi inte tänker om prioriteringar. Vad forskare och ingenjörer kan göra är att ta till sig ny teknik och metoder. Men, i sista hand, Det är upp till beslutsfattarna att genomföra den nödvändiga förändringen. "

Att förstå källorna till utsläpp är nödvändigt för länder som budgeterar sina koldioxidutsläpp, men de kan inte göra detta utan bättre, mer tillförlitliga mätsystem.

"Det är allmänhetens tragedi, "Sa Russell." Om ingen håller reda på vem som betar och hur många får de har, då kan alla beta hur många får de vill. Så småningom, gräset dör, fåren har ingenting att äta och bönderna har inget kvar. "

Mer omedelbart, spårning av utsläpp kan hjälpa miljöforskare och hälsoansvariga att förstå sambandet mellan föroreningar och förvärring av COVID-19-symtom, enligt Russell.

COVID-19 påverkar främst lungorna och "det har fastställts av läkare på platser med höga föroreningsnivåer att de ser allvarligare fall, på samma sätt som personer med astma har svårare. Det är ett intressant problem och fler mätningar skulle hjälpa. Det finns mätningar av staten och staden, men vi försöker aktivera NOAA -delen och göra data offentliga omedelbart. "

Duren ser två viktiga lärdomar:"Vi kan få en ny förståelse för kontrollprocesser som kan leda till möjligheter till minskade utsläppsminskningar på längre sikt. Det kan också avslöja både möjligheter och begränsningar för nuvarande experimentell övervakningskapacitet och miljömedvetenhet i allmänhet."