Nel febbraio 2001, prima che il calderone olimpico di Salt Lake City prendesse vita e focalizzasse i riflettori del mondo sullo Utah, scienziati dell'Università dello Utah hanno collocato il primo di numerosi biossido di carbonio (CO 2 ) sensori in cima a un edificio del campus.
CO 2 è un gas serra chiave che porta al cambiamento climatico antropogenico, con le città di tutto il mondo come principali emettitori di CO 2 . Ora cinque CO 2 i sensori monitorano l'aria nei siti sul fondo della Valle del Lago Salato. È l'unico CO . urbano multisito 2 rete mondiale con oltre un decennio di misurazioni continue e sta mostrando come la crescita urbana e suburbana influisca sulla CO di un'area metropolitana 2 emissioni.
In uno studio pubblicato oggi in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , un team guidato dagli scienziati atmosferici Logan Mitchell e John Lin riferisce che lo sprawl suburbano aumenta la CO 2 emissioni più di una crescita demografica simile in un nucleo urbano sviluppato.
"Il pensiero generale è che le città più compatte su base pro capite emettono meno carbonio, " Lin dice. "Alcune di queste città hanno anche queste frange in espansione. Questi luoghi sono meno "verdi", per così dire. Quella frontiera in espansione si sta muovendo".
Costruire la rete
Dal primo sensore, collocato in cima al William Browning Building di otto piani nel campus U, la rete si è ampliata per includere sensori nella Sugarhouse (collocata nel 2005), aree di Murray (2005) e Rose Park (2009), tutti i quartieri urbani e suburbani ben consolidati nella Salt Lake Valley settentrionale. Un sensore posizionato su Hidden Peak, in cima alla stazione sciistica di Snowbird nelle montagne Wasatch, misura la CO . di fondo 2 livelli.
CO 2 i sensori richiedono una manutenzione e una calibrazione dispendiose in termini di risorse, fattori che possono spiegare perché poche altre città hanno reti multisito. Lin dice che la forza trainante principale nella creazione della rete, però, era una visione lungimirante tra i ricercatori U guidati originariamente da Jim Ehleringer, Diane Pataki e Dave Bowling nel dipartimento di biologia. A causa di quella visione, Lin dice, "Sappiamo di più sulla CO 2 nella Valle del Lago Salato rispetto a qualsiasi altra area urbana. Siamo uno dei principali CO . urbani 2 reti, e la U è al centro di tutto questo."
Vedere le posizioni dei sensori utilizzati in questo studio qui.
Crescita suburbana
Un sensore aggiuntivo è stato posizionato nell'angolo sud-ovest della valle, destinato a rappresentare le zone rurali. Ma quel sensore situato appena ad ovest del sud della Giordania, ha dato alcuni dei risultati più interessanti. Sebbene l'area fosse costituita da campi aperti quando il sensore è stato posizionato per la prima volta nel 2004, ora è un movimentato, zona sviluppata. Il sensore rileva le emissioni da un'ampia fascia della regione, a est fino a Draper ea sud fino a Lehi.
"Quella parte della valle è una parte davvero importante della storia, " dice Lin.
"Stai passando da un tipo di superficie terrestre dove non ci sono persone intorno e hai un'espansione suburbana in questa terra non sviluppata, " aggiunge Mitchell. "Sta cambiando il CO 2 quadro delle emissioni un po'".
Il sensore nell'angolo sud-occidentale della Salt Lake Valley ha offerto l'opportunità di confrontare direttamente l'effetto della crescita della popolazione sulle emissioni in diverse aree di utilizzo del suolo. Nello stesso periodo esplose quella popolazione nella parte meridionale della Salt Lake Valley e nella vicina Utah Valley, Salt Lake City è cresciuto di circa 10, 000 persone. Ma la crescita di CO 2 le emissioni non erano paragonabili alla crescita associata all'espansione suburbana nell'estremità meridionale della Salt Lake Valley.
Il team di ricerca ha concluso che la crescita di CO 2 le emissioni intorno alla valle sono state più influenzate dal tipo di quartiere che dal numero totale di persone che si sono trasferite in quel quartiere.
"Nell'area più urbana, c'è crescita demografica lì, ma è nella parte matura della città, non associato alla crescita di CO 2 , " dice Mitchell. "Se aggiungi più persone nel centro di Salt Lake City, stanno andando in un luogo esistente. Ma è questa crescita demografica nelle aree rurali che sta vedendo un aumento di CO 2 emissioni».
Confronto con i dati globali
Il team ha confrontato i risultati con quattro inventari delle emissioni globali di carbonio per vedere se la stessa tendenza reggeva. Proprio come con i dati U, gli inventari hanno mostrato che la crescita della popolazione non era direttamente correlata alla crescita delle emissioni. Ma gli inventari hanno mostrato un tasso costante di emissioni sulla Salt Lake Valley, non riuscendo a catturare l'elevata CO 2 tasso di crescita nelle aree suburbane.
Gli inventari globali stanno migliorando e si affinano, dice Mitchell. "Questo è l'avanguardia della costruzione dell'inventario:iniziare a esaminare le strutture spaziali nelle città in questi inventari. Poiché nessun'altra città ha un record a lungo termine, nessuno è stato in grado di osservare l'evoluzione nel tempo in una città".
Lin e Mitchell stanno ora guidando un progetto chiamato CO 2 -USA (CO 2 -Rete di sintesi e analisi urbana) per collegare la CO 2 reti di monitoraggio nelle aree urbane del Paese. "Alcuni potrebbero avere da tre a cinque anni di dati, " Dice Lin. "Speriamo di unire le forze e di confrontare e contrastare le città".
a livello locale, il prossimo obiettivo del team è esaminare le relazioni tra qualità dell'aria e CO 2 misurati nei siti delle loro torri (ora numero 12 e situati nei bacini circostanti) e incorporando i dati sulla qualità dell'aria raccolti dal 2014 su sensori mobili che viaggiano insieme ai treni TRAX della metropolitana leggera. I treni, gestito dalla Utah Transit Authority, attraversare la valle, e i dati che raccolgono colmano le lacune tra la CO . stazionaria a lungo termine 2 siti di monitoraggio.
Lin prevede inoltre di utilizzare i propri dati per fare proiezioni sul futuro delle emissioni di Salt Lake, compreso l'obiettivo della città di ridurre la CO 2 emissioni dell'80% entro il 2040. "La speranza è che noi o altri che utilizzano questi strumenti possiamo aiutare a informare dove si trova il miglior rapporto qualità-prezzo o se l'80% è persino realistico data la crescita della popolazione prevista".
"Salt Lake City è un'entità nella valle, ma non è l'unico, " Dice Mitchell. "Se riduci le emissioni dell'80 percento e tutti si allontanano dal lavoro e fanno il pendolare, in realtà non risolve il problema".
Questa ricerca è stata sostenuta dalla National Science Foundation, la National Oceanic and Atmospheric Administration e il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti.
il CO 2 i dati sono pubblicamente accessibili. Le misurazioni archiviate e in tempo reale possono essere trovate su air.utah.edu/ .
