Le emissioni di anidride carbonica a Los Angeles sono diminuite del 33% nell'aprile del 2020 rispetto agli anni precedenti, mentre le strade si svuotavano e l'attività economica rallentava a causa della pandemia di COVID-19, secondo un nuovo studio in Lettere di ricerca geofisica . A Washington, D.C./regione di Baltimora, emissioni di anidride carbonica, o CO ₂ , nello stesso periodo è diminuito del 34%.

Lo studio è stato condotto da scienziati del Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA, il National Institute of Standards and Technology (NIST) e l'Università di Notre Dame.

Sebbene le riduzioni delle emissioni siano significative, il metodo utilizzato dagli scienziati per misurarli potrebbe avere un impatto maggiore a lungo termine.

In entrambe le sedi, gli scienziati avevano precedentemente installato reti di sensori su tetti e torri per monitorare la concentrazione di CO ₂ nell'aria. Hanno usato i dati di quelle reti di sensori per stimare il calo delle emissioni.

Questo potrebbe sembrare un modo ovvio per stimare le emissioni, ma non è così che si fa di solito. La maggior parte delle città stima le proprie emissioni calcolando gli effetti delle attività che causano emissioni, come il numero di chilometri percorsi dai veicoli o la metratura degli edifici riscaldati e raffreddati. Questi sono chiamati metodi "bottom-up" perché si basano principalmente su attività sul campo.

Questo nuovo studio dimostra che i metodi "top-down", basato sulla misurazione della concentrazione di CO ₂ nell'aria, può produrre stime affidabili delle emissioni. Gli scienziati sono stati in grado di testare questi metodi quando le emissioni sono diminuite improvvisamente a causa del COVID-19.

"Questo è stato un esperimento completamente imprevisto, e uno che non vorremmo fare mai più, " ha affermato l'autore principale e scienziato dei dati del JPL Vineet Yadav. "Ma i nostri risultati mostrano che siamo stati in grado di rilevare l'inizio della riduzione delle emissioni entro pochi giorni".

Gli scienziati hanno sviluppato metodi top-down per misurare la CO ₂ emissioni per diversi anni. "Questo studio mostra che la tecnologia è maturata abbastanza da produrre risultati affidabili e può essere messa in funzione, ", ha affermato lo scienziato e coautore del NIST Kimberly Mueller. Ciò darebbe alle città un nuovo importante strumento nei loro sforzi per ridurre le emissioni.

Le stime top-down sono difficili da ottenere perché la maggior parte della CO ₂ nell'aria sopra le città non proviene da emissioni locali. La maggior parte è lì naturalmente, e una parte viene emessa fuori dai confini della città e arriva al vento. Il trucco è capire quanta CO ₂ nell'aria sopra la città è stata generata localmente.

"Il mio consulente di dottorato descriveva l'atmosfera come una grande tazza di caffè, " disse Mueller. "Hai aggiunto la panna, e stai cercando di togliere il caffè per vedere dove e quando metti la panna."

Per sciogliere il caffè d'atmosfera, gli scienziati hanno utilizzato i dati sulla velocità del vento, direzione e altri fattori. Ciò ha permesso loro di stimare dove all'interno di una città hanno avuto origine le emissioni e quanto fossero grandi.

Sebbene difficile da raggiungere, le misurazioni top-down hanno diversi vantaggi. Primo, possono fornire un feedback relativamente rapido sull'efficacia degli sforzi per ridurre le emissioni. Se una città cambia i modelli di traffico o aumenta il trasporto pubblico, ad esempio, le stime dall'alto verso il basso possono fornire dati sul fatto che tali sforzi portino effettivamente a una riduzione delle emissioni.

Inoltre, uno studio recente, anche co-autore di Mueller, ha indicato che le città degli Stati Uniti spesso sottovalutano le proprie emissioni quando utilizzano solo metodi dal basso verso l'alto. Un altro studio recente ha dimostrato che la combinazione di metodi bottom-up e top-down aumenta la precisione. (Entrambi gli studi sono stati in parte finanziati dal NIST.)

"Misurazioni accurate sono fondamentali per qualsiasi strategia di gestione delle emissioni di gas serra, " disse James Whetstone, leader del gruppo di misurazione dei gas serra del NIST e coautore dello studio. "Questo è l'unico modo per sapere se stai facendo progressi verso i tuoi obiettivi."

NIST, La NASA e altri partner di ricerca stanno utilizzando le reti di sensori di Los Angeles e Washington, D.C./Baltimora per sviluppare e testare metodi top-down per ottenere stime delle emissioni più accurate. Questo progetto di ricerca si concentra sulle città in parte perché le città rappresentano una quota ampia e crescente della CO . mondiale ₂ emissioni.

Le riduzioni delle emissioni del 33% e del 34% a Los Angeles e nella regione di D.C./Baltimora rappresentano riduzioni rispetto alle emissioni medie di aprile dei due anni precedenti. I ricercatori hanno utilizzato tre diversi metodi per rilevare la variazione delle emissioni in base a misurazioni atmosferiche, tutto ciò ha rilevato la caduta che si è verificata contemporaneamente.

"Questi test statistici indipendenti su diversi pezzi del puzzle hanno dato risultati coerenti, ", ha detto lo scienziato computazionale di Notre Dame e coautore Subhomoy Ghosh. "Questo ci dà fiducia nei risultati".

Inoltre, i metodi sembravano funzionare bene in entrambe le posizioni, nonostante condizioni ambientali molto diverse. A Los Angeles, aria relativamente pulita arriva dal Pacifico. DC e Baltimora, d'altra parte, ricevono regolarmente emissioni dalle città e dalle centrali elettriche a ovest. Anche a Washington e Baltimora, i modelli delle emissioni devono tenere conto degli effetti della primavera, quando le piante tornano verdi e iniziano a tirare CO ₂ dall'aria. Los Angeles vede meno variazioni stagionali nell'assorbimento da parte delle piante.

"Questi metodi erano abbastanza robusti da funzionare in ambienti molto diversi, " Ha detto Mueller. "Il fatto che questi metodi abbiano funzionato in entrambe le posizioni significa che i risultati non sono stati un colpo di fortuna".