La crescente sfida della qualità dell’aria
L’aria inquinata ha un sapore acre, denso di gas di scarico e polvere. Rimane in gola, un aggressore silenzioso che penetra in profondità nei polmoni, opprimendo il petto, bruciando gli occhi e lasciando milioni di persone in tutto il mondo a lottare per respirare. In alcune città, l’inquinamento non è solo un inconveniente, è una vera e propria crisi di salute pubblica. Solo in Europa, si stima che la scarsa qualità dell’aria sia responsabile di quasi 600.000 morti premature ogni anno.
Nelle aree urbane i residenti sono spesso esposti a livelli di inquinamento che riducono la qualità della loro vita e rendono il tempo trascorso all’aperto pericoloso per la salute. L’Italia settentrionale, ad esempio, è spesso colpita da aria stagnante intrappolata dalle montagne circostanti che delimitano la Pianura Padana a nord, consentendo l’accumulo di inquinanti provenienti dal traffico stradale intenso, dall’agricoltura e dall’industria. Nel febbraio 2024, i dati del Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) hanno mostrato che i livelli di PM10 a Milano superavano di gran lunga i limiti di sicurezza , con molti residenti che ricorrevano all’uso di mascherine per ridurre i rischi di esposizione.
Anche in tutta l’Europa orientale, l’inquinamento atmosferico è una sfida persistente, con alcune città che superano regolarmente le soglie di sicurezza. Nella Macedonia del Nord, i livelli nocivi di inquinamento atmosferico hanno recentemente scatenato proteste , con i cittadini che chiedevano azioni urgenti contro le emissioni di carbone, i gas di scarico dei veicoli e gli inquinanti industriali.
La scarsa qualità dell’aria deriva da molteplici fattori, tra cui la combustione di combustibili fossili per la produzione di energia, il traffico stradale intenso e le emissioni industriali. Tuttavia, l’inquinamento non è causato solo dalle emissioni dirette. Le inversioni termiche, che intrappolano gli inquinanti vicino al suolo, spesso peggiorano lo smog, in particolare durante i mesi invernali, durante i quali l’aria fredda non riesce a salire e a disperdersi.
Anche fattori naturali e legati ai cambiamenti climatici giocano un ruolo: le tempeste di polvere sahariane trasportano particolato fine attraverso l’Europa occidentale e centrale, aumentando temporaneamente i livelli di inquinamento, mentre gli incendi stagionali nell’Europa meridionale e centrale rilasciano fumo e inquinanti atmosferici che degradano la qualità dell’aria sia a livello locale che nelle regioni sottovento. Queste complesse interazioni evidenziano la sfida di monitorare e gestire efficacemente l’inquinamento atmosferico.
Nonostante gli sforzi per ridurre le emissioni, tracciare e prevedere gli eventi di inquinamento rimane difficile. I modelli meteorologici modificano rapidamente gli inquinanti e le stazioni di monitoraggio a terra, sebbene essenziali, non sono distribuite uniformemente in tutta Europa. Senza misurazioni costanti e ad alta frequenza, è difficile comprendere come i livelli di inquinamento fluttuino nell’arco della giornata o come interagiscano le emissioni provenienti da diverse fonti. Sentinel-4 mira a colmare questa lacuna fornendo dati orari ad alta risoluzione sulla qualità dell’aria, consentendo una valutazione frequente e standardizzata degli inquinanti atmosferici.
La prima missione geostazionaria europea di monitoraggio della qualità dell’aria
A differenza dei precedenti satelliti Sentinel, Sentinel-4 non è un veicolo spaziale indipendente, ma un carico utile ospitato a bordo del satellite MTG-Sounder (MTG-S) di EUMETSAT. Questo innovativo approccio “un satellite, due missioni” consente a Sentinel-4 di lavorare in sinergia con lo strumento Infrared Sounder (IRS), fornendo dati di monitoraggio meteorologico e atmosferico simultanei e co-localizzati.
Sentinel-4 è dotato di un innovativo spettrometro ultravioletto visibile vicino all’infrarosso (UVN), progettato per misurare con elevata precisione i principali inquinanti, tra cui ozono (O₃), biossido di azoto (NO₂), formaldeide (HCHO), biossido di zolfo (SO₂) e aerosol. Misurazioni che le missioni precedenti, come Sentinel-5P, hanno dimostrato essere estremamente complesse. Inoltre, la missione integrerà i dati dell’IRS di EUMETSAT, che contribuisce all’analisi del clima e della composizione atmosferica, e integrerà in seguito i dati del Flexible Combined Imager (FCI) sul satellite MTG-Imager.
Inoltre, l’integrazione dei dati di Sentinel-4 nei modelli CAMS può fornire al Servizio uno strumento ancora più potente per tracciare le fonti di inquinamento, prevedere le tendenze della qualità dell’aria e supportare le politiche ambientali e sanitarie. I dati potrebbero migliorare significativamente l’accuratezza e la tempestività delle previsioni sulla qualità dell’aria in tutta Europa, fornendo un quadro più chiaro dei punti critici dell’inquinamento e orientando gli sforzi di mitigazione.
Colmare il divario tra il monitoraggio della qualità dell’aria satellitare e quello terrestre
A differenza dei satelliti in orbita polare come Sentinel-5P, che forniscono dati quotidianamente, Sentinel-4 è progettato per fornire aggiornamenti orari durante le ore diurne in tutta Europa, consentendo a CAMS di monitorare meglio i cambiamenti diurni della qualità dell’aria, migliorando le previsioni di inquinamento e fornendo avvisi più rapidi al pubblico sugli episodi di inquinamento. I dati possono anche supportare il monitoraggio delle tempeste di polvere sahariane che si riversano in Europa, con un impatto sulla qualità dell’aria, sulla visibilità e sulla produzione di energia solare.
CAMS fornisce già informazioni sulla qualità dell’aria utilizzando una combinazione di osservazioni satellitari in orbita polare, reti di monitoraggio della qualità dell’aria in situ e modelli previsionali. Sentinel-4 mira a colmare il divario tra la copertura satellitare ad ampia area e le osservazioni terrestri ad alta frequenza, garantendo un quadro più completo e continuo della qualità dell’aria in Europa. Questa capacità unica consentirà a decisori politici, ricercatori e pubblico di ricevere informazioni più accurate e tempestive che mai.
Perché i dati orari sono importanti
La maggior parte delle misurazioni della qualità dell’aria si basa su stazioni terrestri e satelliti in orbita polare, che forniscono, nella migliore delle ipotesi, solo poche istantanee dei livelli di inquinamento al giorno. Ciò significa che i livelli possono variare significativamente tra una misurazione e l’altra, rendendo difficile rispondere a fenomeni in rapida evoluzione come le emissioni nelle ore di punta, improvvisi picchi di inquinamento industriale o il trasporto a lungo raggio del fumo degli incendi boschivi. Quando i dati vengono elaborati e analizzati, l’evento di inquinamento potrebbe essere già passato, limitando la capacità dei decisori politici e delle agenzie ambientali di intervenire tempestivamente.
Gli aggiornamenti frequenti di Sentinel-4 consentono il nowcasting, un approccio a breve termine e in tempo reale alle previsioni sulla qualità dell’aria. Il nowcasting consente alle autorità di identificare immediatamente i picchi di inquinamento e di reagire rapidamente, emettendo avvisi quando la qualità dell’aria peggiora oltre i livelli di sicurezza. Tale funzionalità può migliorare gli avvisi di salute pubblica, offrendo alle popolazioni vulnerabili, come bambini, anziani e persone con patologie respiratorie, una migliore protezione dall’esposizione a inquinanti pericolosi.
Sostenere le politiche dell’UE sulla qualità dell’aria e sulla riduzione dell’inquinamento
L’urgenza della crisi della qualità dell’aria è stata riconosciuta a livello globale, spingendo governi e istituzioni a implementare normative e misure di monitoraggio più rigorose per tutelare la salute pubblica. La Commissione europea è stata in prima linea in questi sforzi, adottando una serie di politiche volte a ridurre l’inquinamento e a garantire un’aria più pulita in tutto il continente.
Uno dei principali strumenti legislativi per affrontare la qualità dell’aria in Europa è la Direttiva UE sull’aria ambiente , che stabilisce limiti giuridicamente vincolanti per inquinanti come il biossido di azoto (NO2), l’anidride solforosa (SO2) e il particolato (PM10, PM2.5), imponendo agli Stati membri di monitorare e segnalare la qualità dell’aria. Tuttavia, il rispetto di tali limiti rimane problematico, in particolare nelle regioni colpite da attività industriali, traffico intenso e incendi stagionali. Oltre a stabilire limiti di legge, la Commissione europea ha anche sviluppato strategie a lungo termine per ridurre l’inquinamento alla fonte.
Il Piano d’azione “Inquinamento zero” mira a ridurre i decessi correlati all’inquinamento del 55% entro il 2030, riconoscendo l’inquinamento atmosferico come parte di una più ampia crisi ambientale e sanitaria. Il raggiungimento di questi obiettivi richiede un monitoraggio in tempo reale per identificare i punti critici dell’inquinamento e attuare misure di risposta rapida. Le politiche per la qualità dell’aria si intersecano anche con il Green Deal europeo , che mira alla neutralità climatica entro il 2050 e dà priorità alla riduzione della dipendenza dai combustibili fossili, alla promozione di trasporti puliti e all’applicazione di controlli più rigorosi sulle emissioni industriali.
Dati frequenti e standardizzati sulla composizione atmosferica forniti da Sentinel-4 sosterrebbero fortemente queste politiche, con informazioni dettagliate sui livelli di inquinamento, sulle fonti di emissione e sul trasporto transfrontaliero dell’inquinamento. Il monitoraggio continuo rafforzerà gli sforzi di applicazione e aiuterà i responsabili politici ad adottare misure consapevoli. Mentre le città europee affinano le loro strategie per la qualità dell’aria, Sentinel-4 può garantire che le politiche locali e nazionali siano in linea con i più ampi obiettivi ambientali dell’UE.
Preparazione al lancio
Mentre il satellite MTG-S, che trasporta il carico utile Sentinel-4, si prepara al lancio nell’estate del 2025, una visita alla camera bianca di Brema offre ai principali stakeholder, scienziati e rappresentanti dei media un’ultima occhiata prima che venga trasportato al sito di lancio e integrato nel vettore. Questa sarà l’ultima opportunità per visionare il veicolo spaziale prima della sua partenza per la missione.
Una volta in orbita, Sentinel-4 dovrebbe fornire alcuni dei dati sulla qualità dell’aria più avanzati mai raccolti dall’orbita geostazionaria, segnando una nuova era per il monitoraggio della qualità dell’aria in Europa. Questi dati forniranno a scienziati, responsabili politici e agenzie ambientali gli strumenti necessari per monitorare, comprendere e intervenire sull’inquinamento atmosferico, supportando gli sforzi per costruire un futuro più pulito e più sano per tutti gli europei.
Fonte: Copernicus
