Questa figura mostra la mappatura ad alta risoluzione dell'inquinamento dopo aver guidato ripetutamente a ovest di Oakland e nel centro di Oakland. Credito:American Chemical Society
I ricercatori di ingegneria dell'Università del Texas ad Austin hanno sviluppato la mappa locale più dettagliata ed estesa dell'inquinamento atmosferico mai prodotta per un'area urbana, utilizzando auto di Google Street View appositamente attrezzate per misurare la qualità dell'aria blocco per blocco. Questo nuovo approccio mobile iper-locale per misurare la qualità dell'aria, che rivela che l'inquinamento atmosferico può variare notevolmente anche all'interno di un singolo isolato, potrebbe colmare le principali lacune nel monitoraggio della qualità dell'aria in tutto il mondo.
Il team di ricerca è stato guidato dall'assistente professore della Cockrell School of Engineering Joshua Apte in collaborazione con l'Environmental Defense Fund (EDF), Google e Aclima, un fornitore di sensori ambientali con sede in California. Integrando il sistema di sensori di Aclima nelle auto di Google Street View, il team ha mappato l'inquinamento atmosferico in 78 miglia quadrate di Oakland, California, nell'arco di un anno intero, raccogliendo uno dei più grandi set di dati sull'inquinamento atmosferico mai misurato su singole strade cittadine. Questa nuova tecnica mappa l'inquinamento atmosferico urbano a 100, Risoluzione spaziale 000 volte maggiore di quella possibile con i tradizionali monitor della qualità dell'aria governativi. Il loro approccio e i risultati sono stati pubblicati questa settimana sulla rivista Scienze e tecnologie ambientali . Lo studio ha incluso co-autori dell'Università di Washington, Università della Columbia Britannica, Università di Utrecht, Laboratorio Nazionale Lawrence Berkeley, Aclima e EDF.
Il team ritiene che il loro sistema di misurazione mobile iper-locale potrebbe essere implementato in molte città in tutto il mondo, fornire informazioni dettagliate sulla qualità dell'aria per i cittadini, famiglie, governi locali e scienziati. La nuova tecnica potrebbe colmare le principali lacune nel monitoraggio della qualità dell'aria in tutto il mondo e ha il potenziale per trasformare il modo in cui l'inquinamento atmosferico viene monitorato nelle aree urbane, oltre a far luce sugli effetti sulla salute degli abitanti delle città.
L'inquinamento atmosferico è un importante fattore di rischio globale per malattie e morte, e l'inquinamento atmosferico che le persone respirano può essere, a volte, molto peggio di quanto riportato dai monitor ufficiali della qualità dell'aria. La maggior parte delle grandi aree urbane dispone di un solo monitor della qualità dell'aria ogni 100-200 miglia quadrate. In confronto, l'approccio mobile del team UT Austin mappa l'inquinamento atmosferico ogni 100 piedi, o in circa quattro o cinque località lungo un singolo isolato della città.
"L'inquinamento atmosferico varia molto finemente nello spazio, e non possiamo catturare tale variazione con altre tecniche di misurazione esistenti, " Apte ha detto. "Utilizzando il nostro approccio e le nostre tecniche di analisi, ora possiamo visualizzare l'inquinamento atmosferico con dettagli incredibili. Questo tipo di informazioni potrebbe trasformare la nostra comprensione delle fonti e degli impatti dell'inquinamento atmosferico".
In molte località, le auto di Google del team hanno misurato livelli di inquinamento atmosferico diverse volte superiori a quelli dei monitor ufficiali di Oakland. Nella loro analisi, i ricercatori hanno anche identificato molti hotspot ricorrenti in cui l'inquinamento su un singolo blocco era costantemente molto più alto che altrove in un quartiere. Questi hotspot di inquinamento includevano il porto, incroci trafficati, ristoranti, magazzini, stabilimenti industriali e concessionarie di veicoli.
"Ciò che ci ha sorpreso è che ci sono costantemente luoghi che possono essere fino a sei volte più inquinati su un'estremità dell'isolato rispetto all'altra, "ha detto Kyle Messier, un borsista post-dottorato UT Austin e coautore dello studio. "Tra l'altro, questo dimostra che le persone stanno ottenendo esposizioni sproporzionate di aria malsana in alcuni luoghi".
I ricercatori hanno identificato alte concentrazioni di inquinamento, chiamati "punti caldi, ' che sono stati evidenziati nella mappa e nelle immagini. Alcuni punti caldi includevano magazzini, incroci ad alto traffico, concessionarie auto e ristoranti drive-through. Credito:American Chemical Society
Questo progetto è l'ultima fase di una partnership tra EDF e Google, che lavorano insieme dal 2012 per mappare e misurare un elenco crescente di rischi per la salute e l'ambiente, comprese le perdite nascoste dai sistemi locali di gas naturale.
"L'inquinamento atmosferico è in gran parte una minaccia invisibile, uno che pone rischi particolarmente sproporzionati nelle aree a basso reddito come West Oakland. Questo nuovo metodo ci consente di visualizzare i dati in modo che le comunità e i responsabili politici possano identificare le fonti di inquinamento dannoso e agire per migliorare la sicurezza e la salute, " ha detto Steven Amburgo, capo scienziato dell'EDF.
L'approccio dello studio è stato progettato per essere conveniente e facilmente replicabile. Ad esempio, Il partner di ricerca Aclima ha progettato sistemi di rilevamento dell'inquinamento che hanno reso semplice la raccolta di dati di alta qualità sull'inquinamento dell'aria sui veicoli in movimento giorno dopo giorno. Guidare più di 14, 000 miglia, le auto di Google hanno raccolto 3 milioni di misurazioni di ossido nitrico, biossido di azoto e inquinanti di carbonio nero a Oakland, generando il più grande set di dati sulla qualità dell'aria urbana nel suo genere.
Come i principali ricercatori dello studio, I contributi di UT Austin includevano:
Nel futuro, Apte spera di portare questo approccio mobile al monitoraggio della qualità dell'aria in altre grandi città per aiutare a formulare una mappa iper-locale dell'inquinamento atmosferico negli Stati Uniti che potrebbe aiutare le persone a prendere decisioni più informate.
"Potresti usare queste informazioni quando scegli una scuola per i tuoi figli. C'è una scuola con un parco giochi che potrebbe avere una migliore qualità dell'aria perché tuo figlio ha l'asma?" ha detto Apte. "Queste informazioni iperlocali sulla qualità dell'aria costante possono essere davvero utili per le persone, soprattutto coloro che sono vulnerabili a causa dell'età o delle condizioni di salute".
