De maatregelen om het coronavirus te bestrijden, hebben als neveneffect dat er minder vervuilende stoffen worden uitgestoten. Geschat wordt dat er in Nederland na de eerste maatregelen in maart 20 tot 30 procent minder luchtvervuiling was. Dit hebben we kunnen waarnemen dankzij het Nederlandse satellietinstrument Tropomi. De afname is weliswaar tijdelijk, maar geeft bijzondere inzichten weer. Wereldwijd was er een afname van 8,8 % in CO2-uitstoot in de eerste helft van 2020.

In Nederland zijn vanaf 16 maart maatregelen getroffen om verdere verspreiding van het coronavirus tegen te gaan. Deze maatregelen leiden tot een sterke vermindering van met name het wegverkeer en vliegverkeer, maar ook de industriële activiteiten. Daardoor is er tijdelijk minder uitstoot van schadelijke stoffen, zoals koolstofdioxide (CO2) en stikstofdioxide (NO2). Met Tropomi konden we dit effect van dag tot dag volgen. Hiermee kon er een vergelijking gemaakt worden met de luchtvervuiling in het voorgaande jaar.

Eind maart hebben we een eerste schatting gemaakt van de reductie boven Nederland. Om externe invloeden van het weer op de vergelijking te minimaliseren is de periode van 22 tot 26 maart 2020 vergeleken met 23 tot 27 februari 2019. In beide periodes was het grotendeels onbewolkt in Noordwest-Europa en kwam de wind uit het zuidoosten. Uit de analyse wordt geschat dat de maatregelen hebben geleid tot een afname van tussen de twintig en zestig procent van de concentraties boven Nederland. Latere schattingen op basis van langere tijdreeksen gecombineerd met modelsimulaties komen uit op een verlaging van tussen de 20 en 30% voor Nederland tijdens de maatregelen van eind maart en april 2020. In andere steden in Europa, zoals Madrid, Rome, Milaan, en Parijs, waar een echte lockdown van kracht was, zijn afnames van rond de 50% in NO2 waargenomen met Tropomi.

Tropomi NO2-metingen boven Nederland van 22-26 maart 2020 vergeleken met 23-27 februari 2019, een periode met vergelijkbare meteorologische omstandigheden.

Afname CO2-uitstoot over de hele wereld

De gevolgen van de genomen maatregelen in een groot aantal landen hebben ook invloed op de hoeveelheid energie die we gebruiken en broeikasgassen die we uitstoten. Het combineren van satellietmetingen en metingen aan de grond zorgden voor nauwkeurigere schattingen van de veranderingen in uitstoot. Wereldwijd was er een afname van 8,8 % in CO2-uitstoot in de eerste helft van 2020 ten opzichte van dezelfde periode in 2019. De grootste verandering in de uitstoot in 2020 werd veroorzaakt door een afname van wegtransport en afname in de energiesector. Verder droegen de industrie, luchtvaart, scheepvaart en gebouwde omgeving bij aan de totale afname van CO2 uitstoot.

Effect van COVID-19 op mondiale CO2-uitstoot. (a) Dagelijkse uitstoot in 2019 en 2020; (b) Jaarlijkse verandering in CO2-uitstoot sinds 1900. (Bron: Liu et al., 2020)
Mondiale dagelijkse CO2-uitstoot per sector in 2019 en 2020. (a) elektriciteit, (b) industrie, (c) grondtransport, (d) gebouwde omgeving, (e) binnenlands vliegverkeer, (f) internationaal vliegverkeer. (Bron: Liu et al., 2020)

Toename luchtvervuiling

Richting de zomer werden de maatregelen in de meeste landen versoepeld. In de periode mei tot en met augustus constateerden we een duidelijke toename van de NO2-vervuiling in Europa, terug in de richting van het niveau zoals we dat gewend zijn de afgelopen jaren, zie afbeelding. Wel waren de concentraties in de meeste steden nog steeds tien tot twintig procent lager dan in 2019. Deze gegevens tonen aan dat het een merkbaar effect heeft als sectoren minder uitstoten. De afbeelding laat zien dat de tijdreeksen en verschillen tussen 2020 en 2019 van Tropomi goed overeenkomen met grondmetingen. De metingen van trends in de kolomhoeveelheid, gemeten met het satellietinstrument Tropomi, is dus ook een goede maat voor de veranderingen in de concentraties aan de grond, van belang voor onze gezondheid.

Stikstofdioxide kolomhoeveelheid (tussen 0 en 10 km hoogte) gemeten door Tropomi (bovenste rij) en de gemeten concentraties aan de grond (onderste rij) voor een aantal grote steden in Europa. De cijfers geven de afname in 2020 ten opzichte van 2019 voor de lockdown, voor een overgangsfase, en voor de periode met versoepelde maatregelen. Europese waarnemingen aan de grond komen van de EEA.

Tropomi

Tropomi (TROPOspecheric Monitoring Instrument) is een satellietinstrument van Nederlandse makelij dat de luchtkwaliteit wereldwijd nauwkeuriger dan ooit onderzoekt. Het satellietinstrument kijkt dag in dag uit naar de atmosfeer. Tropomi draait in een polaire baan rond de aarde, op 824 kilometer boven het oppervlak. Daardoor is het instrument in staat om de concentraties van vervuilende stoffen in één dag over heel de aarde in kaart te brengen. Dit maakt het mogelijk om voor verschillende gebieden en perioden toenames en afnames te registreren.

Invloed van de coronamaatregelen

De beperking van het vliegverkeer door de coronamaatregelen had meer effecten dan een afname in luchtvervuiling alleen. Minder vliegverkeer zorgde voor minder vliegtuigstrepen en blauwere luchtenuitzonderlijk blauwe luchten zelfs.

Tegelijk viel er voor het KNMI een bron van data weg die van belang is voor de weersverwachting. Om de betrouwbaarheid van de verwachtingen op peil te houden lieten we meer weerballonnen op. Later in het jaar ontwikkelden wij innovatieve algoritmen om de data van het afgenomen aantal metingen om te zetten naar hoogwaardige waarnemingen. 

Niet alleen in de lucht waren de coronamaatregelen merkbaar. Zo nam de seismische achtergrondruis direct op de eerste dag van de maatregelen met 45% af.