La NASA finance quatre projets de recherche sur les impacts du COVID-19

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Par Esprit Smith,

Équipe des nouvelles des sciences de la Terre de la NASA

La pandémie COVID – a changé les routines de millions de personnes dans le monde apparemment du jour au lendemain. Dans certains endroits, les rues autrefois encombrées sont désormais facilement navigables; trottoirs auparavant bondés, étrangement vacants.

Un changement aussi généralisé et rapide de l’activité humaine est sans précédent et ses effets sur notre planète et nos vies commencent à peine à se réaliser. La Division des sciences de la Terre de la NASA soutient la communauté scientifique dans ses recherches sur les nombreux changements que cette situation unique a mis en lumière. Par le biais de son initiative de réponse rapide et de recherche novatrice en sciences de la Terre ( RRNES ), l’agence finance des des projets à rotation rapide qui utilisent de manière innovante les données satellitaires et d’autres ressources de la NASA pour faire face aux différents impacts environnementaux, économiques et sociétaux de la pandémie. La NASA a annoncé le mois dernier les premiers projets RRNES et continue d’évaluer de nouvelles propositions de projets.

L’agence a récemment financé les quatre projets RRNES suivants:

Explorer les gains inégaux de la qualité de l’air urbain

La réduction drastique du nombre de véhicules de tourisme sur les routes a entraîné une baisse de la pollution de l’air, en particulier le dioxyde d’azote (NO 2 ), dans de nombreuses zones urbaines. Cependant, selon Susan Anenberg et Dan Goldberg de l’Université George Washington, l’analyse initiale des données satellitaires indique que la diminution du NO 2 , les concentrations dans les villes du monde entier pendant leurs périodes de verrouillage ont été incohérentes. Les villes de Chine et d’Italie, par exemple, semblent afficher une baisse beaucoup plus importante et plus brutale de ce type de pollution que de nombreuses villes des États-Unis.

“Notre projet établira un lien entre la télédétection par satellite et la météo, le comptage du trafic et d’autres données pour expliquer pourquoi nous constatons ces effets incohérents du COVID – 19 des verrouillages sur la qualité de l’air dans différentes villes du monde », a déclaré Goldberg.

Des données comme celles-ci peuvent grandement être bénéfiques pour la santé publique, à la fois dans la pandémie actuelle et dans le futur.

“La pollution atmosphérique pouvant être un facteur de risque d’augmentation de la gravité du COVID – 19 résultats, des informations précises sur les niveaux de pollution de l’air pendant le COVID – 19 la crise est essentielle pour protéger la santé publique », a déclaré Anenberg. «Notre projet améliorera également la santé publique à long terme en faisant progresser notre compréhension de la manière dont les politiques de transport peuvent être conçues pour améliorer la qualité de l’air le plus efficacement et le plus efficacement possible.»

Reduced air pollution over the US Northeast
Au cours des dernières semaines, les mesures satellitaires de la NASA ont révélé des réductions significatives de la pollution atmosphérique dans les principales régions métropolitaines du nord-est des États-Unis. Des réductions similaires ont été observées dans d’autres régions du monde. Ces récentes améliorations de la qualité de l’air ont eu un coût élevé, alors que les communautés sont aux prises avec des fermetures généralisées et des commandes d’abris sur place en raison de la propagation du COVID – 19. Les niveaux de mars 2020 de dioxyde d’azote dans le nord-est des États-Unis étaient de 30% inférieur en moyenne aux années précédentes. Crédit: Studio de visualisation scientifique de la NASA

Impact de la réduction de la pollution atmosphérique sur l’atmosphère

Bien que les satellites aient observé une diminution globale de certains types de pollution atmosphérique, y compris le dioxyde d’azote, il reste à voir combien de temps durera la réduction des émissions nocives et quels effets ces changements auront sur la chimie l’atmosphère dans le futur. Kang Sun, scientifique de l’Université de Buffalo, développe un processus qui donnera aux scientifiques et aux parties prenantes un moyen de surveiller efficacement les deux.

“En utilisant un nouveau cadre basé sur les données qui combine les données satellitaires et météorologiques, nous allons pousser les ressources satellitaires de la NASA un peu plus loin pour quantifier la réduction des émissions et son impact sur la chimie de la qualité de l’air”, a déclaré Sun.

Pour l’instant, il prévoit de concentrer ses recherches sur trois régions, chacune à des phases différentes de la pandémie et qui ont adhéré à différentes réglementations et politiques dans un effort pour la contrôler.

“Nous nous concentrerons sur les oxydes d’azote dans les régions polluées de la plaine de Jianghan (qui comprend Wuhan) en Chine, de la vallée du Pô en Italie et du sud de la Californie aux États-Unis”, a-t-il déclaré. “Cependant, le cadre établi peut être rapidement appliqué à d’autres régions, périodes et traces de gaz avec un partage rapide des résultats, de l’algorithme et des données générés par ce projet.”

La pollution atmosphérique est liée à la qualité de l’eau

Ce qui entre dans notre air peut également avoir un impact sur d’autres parties du système terrestre, comme la qualité de l’eau. Les scientifiques de l’Université de la ville de New York, Maria Tzortziou et Brice Grunert, étudient cette connexion pour déterminer l’impact du COVID – 19 – des baisses liées à la pollution de l’air peuvent avoir sur la qualité des eaux côtières à Long Island Sound, près de New York.

“Réponses politiques socio-économiques au COVID – a entraîné une baisse spectaculaire de la pollution atmosphérique par l’azote dans le monde. Pourtant, les impacts sur l’azote déposé dans l’atmosphère et les changements qui en résultent dans l’écologie aquatique côtière restent inconnus », a déclaré Tzortziou.

En général, une surabondance d’azote et d’autres produits chimiques et nutriments dans l’eau peut provoquer une croissance excessive d’algues. Lorsque les algues se décomposent, un processus qui consomme de l’oxygène, l’eau se retrouve souvent sans suffisamment d’oxygène pour maintenir la vie. En d’autres termes, ces processus ont un effet négatif sur la qualité de l’eau.

La réduction de la pollution atmosphérique par l’azote due à la réponse de la société à la pandémie offre aux scientifiques une occasion unique d’étudier l’influence de la pollution atmosphérique sur la qualité de l’eau.

“En utilisant de nouvelles mesures provenant de plates-formes terrestres et satellitaires pour capturer les changements dans les conditions atmosphériques et de qualité de l’eau, ce projet contribuera à combler une lacune dans notre compréhension fondamentale de l’échange air-eau de nutriments et de polluants, et comment cela affecte et est impacté par les réglementations environnementales, les réponses politiques socio-économiques et la prise de décision », a déclaré Tzortziou.

Faire la lumière (nocturne) sur les impacts économiques de la pandémie

Outre les changements environnementaux, des mesures pour freiner la propagation du COVID – 19 ont conduit à un changement substantiel de l’activité humaine et des mouvements dans le monde. Une équipe de chercheurs dirigée par Miguel Román, directeur de programme à l’Association de recherche spatiale des universités et chercheur principal de L’équipe scientifique de Black Marble utilise des données de lumière nocturne par satellite pour aider à évaluer les impacts sociaux et économiques de cette crise au niveau local et mondial, et l’efficacité des mesures de confinement, telles que rester -Ordres à domicile, prises pour contrôler la propagation du virus.

“Notre équipe de recherche a analysé des images de la Terre la nuit pour déchiffrer les modèles d’utilisation de l’énergie, de transport, de migration et d’autres activités économiques et sociales”, a déclaré Román. «Actuellement, il existe peu de données sur la manière dont les différentes stratégies de confinement ont affecté les entreprises et les quartiers locaux, et sur la manière dont les entreprises et les résidents réagissent aux mesures préventives visant à contenir.

L’équipe de recherche utilisera Black Marble de la NASA – une suite de produits qui fournit des données quotidiennes de lumière nocturne dérivées par satellite – ainsi que des informations sur la population, l’infrastructure urbaine et la réponse locale à une pandémie pour développer COVID – 19 – des cartes et des produits de données spécifiques capables de suivre ces réponses du niveau de la rue au niveau mondial en temps quasi réel.

“En suivant les réponses à des échelles spatiales fines – au niveau du sous-quartier, par exemple – à l’aide du produit Black Marble de la NASA, nous cherchons à améliorer la compréhension de la façon dont les réponses aux stratégies de confinement ont varié dans les villes et dans les régions métropolitaines. zones avec différents niveaux d’urbanisation et de régulation “, a déclaré Román.

Ces informations peuvent informer les parties prenantes responsables du suivi de l’étendue, de la durée et du rétablissement après cette flambée et cette catastrophe et celles à venir.