Nelle sei settimane successive all'istituzione del primo mandato di rifugio sul posto della San Francisco Bay Area in risposta alla crescente pandemia di COVID-19, le emissioni regionali di anidride carbonica sono diminuite del 25%, quasi tutto a causa di un calo di quasi il 50% del traffico stradale, secondo un nuovo studio dell'Università della California, Berkeley.

Sebbene le emissioni siano costantemente aumentate da allora, la drammatica risposta a una brusca interruzione della combustione di combustibili fossili da parte dei veicoli mostra quanto efficacemente un passaggio verso un ampio uso di veicoli elettrici ridurrebbe i principali gas serra responsabili del cambiamento climatico e del riscaldamento globale.

I dati provengono da una rete di sensori di anidride carbonica allestita nella Bay Area dagli scienziati dell'UC Berkeley negli ultimi otto anni, una rete che è già stata replicata in diverse città del mondo. Glasgow, Scozia, annuncerà domani (10 novembre) che prevede di installare 25 di questi monitor entro il prossimo anno in tempo per il 1° novembre, 2021, inizio della Conferenza delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici in quella città.

"Ecco come sarebbe la CO ₂ , se elettrificassimo il parco veicoli, "ha detto Ronald Cohen, Professore di chimica e di scienze della terra e planetaria alla UC Berkeley e autore senior dello studio. "L'implicazione è che le emissioni sulle strade potrebbero essere modificate rapidamente e drasticamente dalla politica, e abbiamo uno strumento per seguirlo in tempi relativamente brevi. Questo è il modo per sapere che siamo sulla buona strada per raggiungere i nostri obiettivi".

Cohen sta partecipando a un webinar sul progetto domani, 8-11:45 PST, insieme a Mary Nichols, presidente del California Air Resources Board, e Glasgow e capi scozzesi. Lui e i suoi colleghi hanno riportato i risultati del loro studio sulla Bay Area in un articolo pubblicato online il 30 ottobre sulla rivista Lettere di ricerca geofisica .

Lo stato della California ha già vietato la vendita di veicoli a gas entro il 2035 e ha fissato l'obiettivo di ridurre le emissioni statali di anidride carbonica di circa il 3% ogni anno per i prossimi 10 anni. Una rete statale come la rete su piccola scala creata da Cohen:la Berkeley Environmental Air-quality &CO ₂ Rete, o BEACO ₂ N—sarebbe in grado di tracciare la CO ₂ emissioni e dimostrare ai legislatori e al pubblico che questi sforzi sono efficaci nel ridurre i gas serra.

"Stiamo sostenendo che questo è il modo per tracciare la CO . urbana ₂ nelle città di tutto il mondo, " ha detto. "Stiamo cercando di capire quale combinazione di strumenti renda questa routine abbastanza da trasferire alle agenzie governative che lo seguirebbero, o ad aziende private che potrebbero fornire quei servizi alle agenzie governative in modo efficiente su larga scala".

Cohen ha osservato che nessuna agenzia governativa tiene regolarmente traccia delle emissioni urbane di anidride carbonica sul terreno. L'Agenzia federale per la protezione dell'ambiente (EPA) è responsabile del monitoraggio di cose come l'ozono, NOx e particolato, ma non CO ₂ :il gas serra non era uno dei "criteri inquinanti" che l'EPA aveva il compito di monitorare e regolamentare a seguito delle modifiche apportate negli anni '70 al Clean Air Act del 1963. L'EPA nel 2009 ha invocato la cosiddetta clausola di pericolo per regolamentare la CO ₂ emissioni, ma l'amministrazione Trump ha intentato una causa per abrogare il regolamento.

"È quasi sciocco che non stessimo misurando la CO ₂ dall'inizio, nella rete EPA, perché quasi tutte le fonti di questi gas inquinanti stanno bruciando combustibili, " Ha detto Cohen. "Misuriamo quei gas inquinanti, ma non abbiamo i dati nell'atmosfera per dire quanto carburante è stato bruciato. Uno dei vantaggi dell'approccio che stiamo adottando è che puoi immaginare, nazionale o internazionale, fusione della CO ₂ e gli inventari delle emissioni della qualità dell'aria in un unico insieme di dati e fornendo simultaneamente qualità dell'aria e CO ₂ analisi, molto simile a quello che fa il Servizio meteorologico nazionale per condizioni meteorologiche ordinarie e avverse".

BEACO ₂ n

Quasi un decennio fa, Cohen ha cercato di trovare un modo per misurare gli inquinanti, compresa l'anidride carbonica, abbastanza economico da essere distribuito a livello di quartiere. Per sito, Le stazioni EPA possono costare circa $ 200, 000, e non vengono nemmeno con CO ₂ sensori.

Utilizzando la nuova tecnologia diverse tacche migliori dei sensori di monossido di carbonio e anidride carbonica nelle nostre case, ora è in grado di costruire, per $ 8, 000—un pacco delle dimensioni di una scatola da scarpe che ogni 5 secondi registra i livelli di CO ₂ e quattro inquinanti gassosi comuni che contribuiscono allo smog:monossido di carbonio (CO), protossido di azoto (NO), biossido di azoto (NO ₂ ) e ozono (O3), nonché i livelli di particolato, come il fumo che ha recentemente avvolto la Bay Area dagli incendi nel nord della California.

Negli ultimi cinque anni, ha distribuito 72 di questi pacchetti di strumenti nella Bay Area come parte di BEACO ₂ N. La maggior parte dei nodi in rete si trova a Oakland, Richmond, Vallejo e lungo il corridoio I-80, tipicamente distanziati di circa 2 chilometri, poco più di un miglio, l'uno dall'altro. Le scuole sono i siti preferiti, perché il suo team può interagire con studenti e insegnanti che studiano scienze, e può attingere ai loro sistemi Wi-Fi per inviare dati in tempo reale al suo laboratorio, dove sono pubblicati online. Lui e il suo team hanno anche installato quattro stazioni a San Francisco, di cui due all'Exploratorium, e stanno collaborando con colleghi altrove per costruire reti simili a Los Angeles, New York e Houston, così come a Glasgow.

L'obiettivo di Cohen è fornire a governi e responsabili politici il feedback di cui hanno bisogno mentre cercano di ridurre gli inquinanti e i gas serra. Posizionandoli regolarmente in tutta l'area, spera anche di mostrare come la riduzione degli inquinanti influisca su ogni comunità, soprattutto le comunità a basso reddito che soffrono troppo spesso per l'aria malsana lungo i corridoi delle autostrade e vicino a centrali elettriche o raffinerie.

"Dal punto di vista della giustizia ambientale, la domanda è, 'Se controlliamo la CO ₂ , lo facciamo in modo equo?'", ha detto. "Con cap and trade in California, Per esempio, non sarebbe giusto se i ricchi chiudessero prima le strutture a loro vicine e spostassero quel fardello extra dove vivono i poveri. UN BEACO ₂ Il tipo N di rete sarebbe un modo per tenere traccia di queste cose".

Cap and trade:un programma normativo governativo comune in Europa, Cina e Canada e impiegati in 10 stati degli Stati Uniti, inclusa la California, è un modo per incoraggiare le aziende a ridurre le proprie emissioni di anidride carbonica. A determinate società viene assegnato un limite, o berretto, sulla quantità di CO ₂ possono emettere, ma sono autorizzati a vendere, o commercio, le loro quote di emissione ad altre società se riducono le proprie emissioni.

Oggi, molte città hanno anche piani d'azione per il clima, eppure non hanno i dati per monitorare il loro successo, disse Cohen. I livelli di anidride carbonica in tutto il mondo sono misurati dai satelliti Orbiting Carbon Observatory della NASA e dai satelliti per l'osservazione dei gas serra del Giappone, ma solo a livello regionale, non città per città.

"Il nostro obiettivo è fornire alle persone dati per supportare ciò che stanno facendo, in modo che possano esprimere giudizi su ciò che funziona in modo efficace, " ha detto Cohen.

Un esperimento naturale

Il 16 marzo, sei contee della Bay Area sono diventate la prima regione degli Stati Uniti a dire ai dipendenti non essenziali di rimanere a casa per fermare la diffusione di COVID-19. Cohen ha visto questa come un'opportunità per vedere cosa succede quando l'uso di auto a gas crolla.

Prendendo le misure dalla rete BEACON, Cohen e i suoi colleghi hanno confrontato le sei settimane prima del rifugio sul posto—febbraio. dal 2 al 15 marzo, con un periodo di sei settimane in seguito, Dal 22 marzo al 2 maggio. Trentacinque dei sensori erano operativi durante quel periodo. Il team ha corretto il sostanziale assorbimento di CO ₂ dalle piante in primavera e ha utilizzato modelli meteorologici per estrapolare le misurazioni della sorgente puntiforme alla più ampia Bay Area.

Il team ha riscontrato la maggiore riduzione di CO ₂ livelli durante l'ora di punta del mattino dal lunedì al giovedì, verso le 7 del mattino, lungo le principali autostrade, con il più grande miglioramento lungo la I-880 che attraversa il nord di Oakland. Globale, CO . di origine umana ₂ i livelli sono scesi del 30% dopo che le restrizioni sui rifugi sul posto hanno limitato la mobilità. I monitor vicino alle autostrade hanno mostrato che la maggior parte di questa diminuzione è stata causata da una diminuzione del 48% del traffico veicolare. Circa l'8% della diminuzione dell'anidride carbonica è stato attribuito alla diminuzione delle emissioni da fonti fisse, come le raffinerie.

Durante i periodi normali, c'è una grossa protuberanza di CO ₂ emissioni durante l'ora di punta mattutina e un urto minore durante l'ora di punta serale, ma queste differenze quotidiane divennero meno pronunciate.

Tali dati non sono disponibili da altri sistemi di monitoraggio, anche se una rete di scienza dei cittadini, aria viola, vende sensori di qualità dell'aria domestica per $ 250 o più che misurano il particolato, come fumo o polvere, che hanno dimostrato di aumentare il rischio di malattie respiratorie e cardiovascolari. Emissioni di diossido di carbonio, d'altra parte, sono stimati dalla quantità di carburante consumato dall'attività umana.

Uno studio recente ha utilizzato tali stime dell'attività umana per documentare che, durante la pandemia, le città di tutto il mondo hanno visto un calo di CO ₂ emissioni. Scritto da Daniel Kammen di UC Berkeley e numerosi colleghi in Cina, lo studio ha stimato che c'è stata una brusca diminuzione dell'8,8% della CO . globale ₂ emissioni nella prima metà del 2020.

Reti come BEACO ₂ N sono un modo accurato e conveniente per ottenere dati molto migliori a livello di quartiere.

"Qui avremmo una misura diretta, "Cohen ha detto. "Andando avanti, ci aspettiamo che osservazioni dirette di CO ₂ ci aiuterà ad affinare la comprensione delle emissioni che contribuiscono all'inquinamento atmosferico e, contemporaneamente, le emissioni di inquinamento atmosferico ci aiuteranno ad affinare la nostra comprensione delle emissioni di CO ₂ ."