Το «αστικό αποτύπωμα» της Αθήνας στα θερμοκηπικά αέρια

Η γη μας δέχεται ακτινοβολία από τον ήλιο, από την οποία το 30% επιστρέφει στο διάστημα λόγω ανακλαστικότητας του συστήματος γης-ατμόσφαιρας. Η γη εκπέμπει προς το διάστημα υπέρυθρη ακτινοβολία μέρος της οποίας δεσμεύεται μέσα στην ατμόσφαιρα. Χάρη σε αυτό το φαινόμενο, γνωστό ως φαινόμενο του θερμοκηπίου, η μέση παγκόσμια παρατηρούμενη θερμοκρασία είναι 15 ^oC, ενώ χωρίς την ύπαρξή του θα ήταν -18 ^oC και δεν θα επέτρεπε ανθρώπινη ζωή στον πλανήτη! Αυτή η απορρόφηση στην ατμόσφαιρα οφείλεται κυρίως σε αέρια όπως το διοξείδιο του άνθρακα, οι χλωροφθοράνθρακες (CFC) αλλά και οι υδρατμοί, που ονομάζονται θερμοκηπικά αέρια. Στα φυσικά επίπεδα των θερμοκηπικών αερίων, όπως αυτά που υπήρχαν την προβιομηχανική περίοδο (18ος αιώνας), η δράση τους (φυσικό φαινόμενο του θερμοκηπίου) είναι ευεργετική για τη ζωή του πλανήτη. Όμως λόγω των ανθρώπινων δραστηριοτήτων (κυρίως καύσεις ορυκτών καυσίμων αλλά και γεωργία, διαχείριση αποβλήτων και εκχέρσωση εδαφών), οι συγκεντρώσεις των θερμοκηπικών αερίων ολοένα και αυξάνονται ραγδαία, προκαλώντας ενίσχυση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου και, κατά συνέπεια, επιπλέον αύξηση της θερμοκρασίας.

Το διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) είναι ο κυριότερος συντελεστής του φαινομένου του θερμοκηπίου και αποτελεί προϊόν της καύσης ορυκτών καυσίμων (κάρβουνου, πετρελαίου, φυσικού αερίου και βενζίνης) αλλά και του ξύλου. Μεγάλες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα εκπέμπονται επίσης από τα ηφαίστεια, τις θερμές πηγές αλλά και από τη διάλυση των ανθρακικών πετρωμάτων. Πριν από τη βιομηχανική επανάσταση η μέση παγκόσμια συγκέντρωση CO₂ κυμαινόταν στα 280 ppm (όγκους CO₂ στο ένα εκατομμύριο όγκους αέρα), ενώ τα τελευταία χρόνια έχει ξεπεράσει τα 400 ppm, με τον ετήσιο ρυθμό αύξησης του CO₂ να συνεχίζει να αυξάνεται ραγδαία, καθώς από 0.7 ppm/έτος στα τέλη του 1950 έχει φτάσει πλέον στα 2.1 ppm/έτος.

Προκειμένου να εκτιμηθεί η συνεισφορά των ανθρώπινων δραστηριοτήτων σε ένα μεγάλο αστικό κέντρο όπως η Αθήνα, το Ινστιτούτο Ερευνών Περιβάλλοντος και Βιώσιμης Ανάπτυξης (ΙΕΠΒΑ) του ΕΑΑ, που παρακολουθεί διαχρονικά την ποιότητα της ατμόσφαιρας των Αθηνών, πραγματοποιεί από το 2018 μετρήσεις μεγάλης χρονικής ανάλυσης της συγκέντρωσης των θερμοκηπικών αερίων στο κέντρο της Αθήνας. Παράλληλα, μέσω της σύγκρισης με παρόμοιες μετρήσεις του Πανεπιστημίου Κρήτης στον σταθμό υποβάθρου περιοχής στον Φινοκαλιά Κρήτης, είναι δυνατή η εκτίμηση του επιπλέον «φορτίου» λόγω των ανθρωπογενών πηγών στην Αθήνα. Προκύπτει ότι οι μέγιστες συγκεντρώσεις του CO₂ στην Αθήνα παρατηρούνται κατά τους χειμερινούς μήνες, με τις μέσες μηνιαίες συγκεντρώσεις να αγγίζουν τα 450 ppm! (Εικ. 1).

(α)

(β)

Εικόνα 1: Εποχική (α) και ημερήσια (β) διακύμανση (τον χειμώνα) των επιπέδων διοξειδίου του άνθρακα (CO₂) σε Αθήνα και Φινοκαλιά.

Τα μέγιστα παρατηρούνται κατά τις βραδινές και πρώτες πρωινές ώρες, λόγω των αυξημένων εκπομπών από καύσεις λόγω θέρμανσης και λόγω της κίνησης των αυτοκινήτων, αντίστοιχα (Εικόνα 1α). Το καλοκαίρι όμως, που η Αθήνα «αδειάζει» και επικρατούν ισχυροί βόρειοι άνεμοι (Μελτέμια), οι συγκεντρώσεις τους πέφτουν στα επίπεδα υποβάθρου. Συγκρίνοντας τα επίπεδα του διοξειδίου του άνθρακα στους δύο σταθμούς (αστικό και υποβάθρου) προκύπτει ότι το «αστικό αποτύπωμα» της Αθήνας εμφανίζεται αυξημένο κατά 5.5 έως και 7.7% τους χειμερινούς μήνες (ή 25-33 ppm) (Dimitriou et al., 2021) με μεμονωμένες βραδινές τιμές έως και 20% υψηλότερες, αγγίζοντας ακόμα και τα 550-600 ppm. Αντίθετα, το καλοκαίρι η αστική ενίσχυση είναι μόλις 0.6 και 1.3% (2-3 ppm). Επίσης, είναι φανερή η αυξητική τάση στα επίπεδα υποβάθρου του διοξειδίου του άνθρακα από τη μια χρονιά στην άλλη, καθώς οι συγκεντρώσεις στον Φινοκαλιά το 2020 είναι κατά 2.5 ppm αυξημένες, σε συμφωνία με την παγκόσμια τάση. Όσον αφορά την ημερήσια διακύμανση στην Αθήνα, κατά τους χειμερινούς μήνες (Δεκέμβριος-Φεβρουάριος), φαίνεται ότι τα επίπεδα τις δυο χρονιές είναι παρόμοια (Εικ. 1β). Τις πρωινές ώρες αιχμής παρατηρείται αύξηση των συγκεντρώσεων λόγω της κυκλοφορίας των οχημάτων, ενώ στη συνέχεια εμφανίζεται ελάχιστο κατά τις μεσημβρινές ώρες και δεύτερη αύξηση μετά τις έξι το απόγευμα λόγω εκπομπών οικιακής θέρμανσης. Στον Φινοκαλιά δεν παρατηρείται ημερήσια διακύμανση, λόγω της απουσίας τοπικών πηγών.

Τέλος, καθώς πραγματοποιούνταν μετρήσεις και κατά την διάρκεια των πρώτων μέτρων περιορισμού κυκλοφορίας (lockdown) λόγω του κορωνοϊού COVID-19 την άνοιξη του 2020, εκτιμήθηκε η επίπτωση των μέτρων και στις συγκεντρώσεις του διοξειδίου του άνθρακα στην Αθήνα. Προκύπτει ότι τα μέσα επίπεδα του CO₂ μειώθηκαν κατά 2.1% την περίοδο του lockdown (23 Μαρτίου-10 Μαΐου 2020) σε σχέση με την αρχική περίοδο (1-22 Μαρτίου 2020). Αφαιρώντας όμως τις αντίστοιχες τιμές υποβάθρου του Φινοκαλιά από τις συγκεντρώσεις της Αθήνας, προκύπτει ότι η μείωση του «αστικού αποτυπώματος» κατά την διάρκεια του περιορισμού ήταν 58% (Grivas et al., 2020). Αυτή η διαφορά οφείλεται κατά κύριο λόγο στον περιορισμό της κυκλοφορίας των οχημάτων. Ενδεικτικά, οι Le Quéré et al. (2020) εκτίμησαν μια μείωση της τάξης του 27% των μέσων ημερήσιων εκπομπών CO₂ στην Ελλάδα για το 2020. Αντίστοιχα, για την περιφέρεια της Αττικής, σύμφωνα με την αναφορά κινητικότητας της Google (COVID-19 Community Mobility Report), παρατηρήθηκε μια μείωση στις μετακινήσεις λόγω εργασίας της τάξης του 25%, κατά την αντίστοιχη περίοδο. Η παρακολούθηση των επιπέδων του CO2 θα συνεχιστεί και τα επόμενα χρόνια, στα πλαίσια της Ευρωπαϊκής υποδομής ICOS (Integrated Carbon Observation System).

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

COVID-19 Community Mobility Reports, https://www.google.com/covid19/mobility/

Dimitriou, K., Bougiatioti, A., Ramonet, M., Pierros, F., Michalopoulos, P., Liakakou, E., Solomos, S., Quehe, P.-Y., Delmotte, M., Gerasopoulos, E., Kanakidou, M., and Mihalopoulos, N.: Greenhouse gases (CO₂ and CH₄) at an urban background site in Athens, Greece: Levels, sources and impact of atmospheric circulation, Atmos. Environ., 253, 118372, 2021.

Grivas, G., Athanasopoulou, E., Kakouri, A., Bailey, J., Liakakou, E., Stavroulas, I., Kalkavouras, P., Bougiatioti, A., Kaskaoutis, D.G., Ramonet, M., Mihalopoulos, N., and Gerasopoulos, E., Atmosphere 2020, 11, 1174, doi:10.3390/atmos11111174.

Le Quéré, C.; Jackson, R.B.; Jones, M.W.; Smith, A.J.P.; Abernethy, S.; Andrew, R.M.; De–Gol, A.J.; Willis, D.R.; Shan, Y.; Canadell, J.G.; et al. Temporary reduction in daily global CO₂ emissions during the COVID– 19 forced confinement. Nat. Clim. Chang. 2020, 10, 647–653, doi:10.1038/s41558–020–0797–x.