En tvärvetenskaplig grupp forskare från hela världen har ingående undersökt källorna och hälsoeffekterna av luftföroreningar – inte bara på global skala, men också individuellt för mer än 200 länder.

De fann att världen över, mer än en miljon dödsfall berodde på förbränning av fossila bränslen under 2017. Mer än hälften av dessa dödsfall berodde på kol.

Fynd och tillgång till deras data, som har offentliggjorts, publicerades idag i tidskriften Naturkommunikation .

Föroreningar är på samma gång en global kris och ett förödande personligt problem. Det analyseras av satelliter, men PM2.5 – små partiklar som kan infiltrera en persons lungor – kan också göra en person som lagar middag varje kväll på en spis illamående.

"PM2.5 är världens ledande miljöriskfaktor för dödlighet. Vårt huvudmål är att förstå dess källor, sa Randall Martin, Raymond R. Tucker Distinguished Professor vid Institutionen för energi, Miljö- och kemiteknik vid Washington University i St. Louis.

Martin ledde studien tillsammans med Michael Brauer, professor i folkhälsa vid University of British Columbia. De arbetade med specifika datamängder och verktyg från Institute for Health Metrics and Evaluation vid University of Washington, Joint Global Change Research Institute vid University of Maryland och Pacific Northwest National Laboratory, såväl som andra forskare från universitet och organisationer över hela världen, samla en mängd data, analytiska verktyg och hjärnkraft.

Första författaren Erin McDuffie, en besökande forskarassistent i Martins labb, använde olika beräkningsverktyg för att väva samman data, samtidigt som de förbättras. Hon utvecklade en ny global datauppsättning av luftföroreningsutsläpp, vilket gör det till den mest omfattande datauppsättningen av utsläpp vid den tiden. McDuffie tog också med sig framsteg till GEOS-Chem-modellen, ett avancerat beräkningsverktyg som används i Martin-labbet för att modellera specifika aspekter av atmosfärisk kemi.

Med denna kombination av utsläpp och modellering, teamet kunde reta olika källor till luftföroreningar – allt från energiproduktion till förbränning av olja och gas till dammstormar.

Denna studie använde också nya tekniker för fjärranalys från satelliter för att bedöma PM2,5-exponering över hela världen. Teamet inkorporerade sedan information om sambandet mellan PM2.5 och hälsoresultat från Global Burden of Disease med dessa exponeringsuppskattningar för att fastställa sambandet mellan hälsa och var och en av de mer än 20 distinkta föroreningskällorna.

Som McDuffie uttryckte det:"Hur många dödsfall kan hänföras till exponering för luftföroreningar från specifika källor?"

I sista hand, uppgifterna förstärkte mycket av det som forskare redan misstänkte, särskilt på global skala. Den erbjöd, dock, kvantitativ information i olika delar av världen, retas vilka källor som är skyldiga till svåra föroreningar i olika områden.

Till exempel, spisar och hemuppvärmning är fortfarande ansvariga för utsläpp av partiklar i många regioner i Asien och energiproduktion är fortfarande en stor förorenare på global nivå, sa McDuffie.

Och naturliga källor spelar en roll, också. I västra Afrika söder om Sahara 2017, till exempel, vindblåst damm stod för nästan tre fjärdedelar av partiklarna i atmosfären, jämfört med den globala takten på bara 16 procent. Jämförelserna i denna studie är viktiga när det gäller att överväga begränsning.

"I sista hand, det kommer att vara viktigt att beakta källor på subnationell skala när man utvecklar begränsningsstrategier för att minska luftföroreningar, " sa McDuffie.

Martin och McDuffie kom överens om att medan en takeaway från detta arbete är, enkelt uttryckt, luftföroreningar fortsätter att göra människor sjuka och döda, projektet har också positiva konsekvenser.

Även om föroreningsövervakningen har ökat, det finns fortfarande många områden som inte har kapaciteten. De som har det kanske inte har de verktyg som behövs för att avgöra, till exempel, hur mycket föroreningar är en produkt av lokal trafik, kontra jordbruksmetoder, kontra skogsbränder.

"Den goda nyheten är att vi kan tillhandahålla några av de första uppgifterna som dessa platser har om deras största föroreningskällor, " sa McDuffie. Annars kanske de inte har den här informationen lätt tillgänglig för dem. "Detta ger dem en start."

Äpplen till äpplen

En unik aspekt av denna forskning är dess användning av samma underliggande datamängder och metodik för att analysera föroreningar på olika rumsliga skalor.

"Tidigare studier slutar med att behöva använda olika utsläppsdatauppsättningar eller modeller tillsammans, " sa förstaförfattaren Erin McDuffie. I dessa fall, det är svårt att jämföra resultat på en plats mot en annan.

"Vi kan mer direkt jämföra resultat mellan länder, " McDuffie sa. "Vi kan till och med titta på föroreningskällor på platser som har implementerat vissa begränsningsåtgärder, kontra andra som inte har för att få en mer fullständig bild av vad som kanske fungerar eller inte."