Concentraciones semanales de dióxido de carbono durante las seis semanas previas al refugio en el lugar (del 2 de febrero al 14 de marzo de púrpura) y seis semanas durante el refugio en el lugar (22 de marzo al 2 de mayo, verde). Las líneas continuas muestran los niveles medios de CO2 en la red BEACO2N. Crédito:Gráfico de UC Berkeley por Ronald Cohen
En las seis semanas posteriores a que el Área de la Bahía de San Francisco instituyó el primer mandato de refugio en el lugar de la nación en respuesta a la creciente pandemia de COVID-19, las emisiones regionales de dióxido de carbono se redujeron en un 25%, casi todo debido a una caída de casi el 50% en el tráfico rodado, según un nuevo estudio de la Universidad de California, Berkeley.
Aunque las emisiones han aumentado constantemente desde entonces, La respuesta dramática a un corte brusco en la quema de combustibles fósiles en vehículos muestra cuán efectivamente un movimiento hacia un uso amplio de vehículos eléctricos reduciría el principal gas de efecto invernadero responsable del cambio climático y el calentamiento global.
Los datos provienen de una red de sensores de dióxido de carbono establecida alrededor del Área de la Bahía por científicos de UC Berkeley durante los últimos ocho años, una red que ya se está reproduciendo en varias ciudades del mundo. Glasgow, Escocia, anunciará mañana (10 de noviembre) que planea instalar 25 de estos monitores durante el próximo año a tiempo para el 1 de noviembre, 2021, inicio de la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático en esa ciudad.
"Así es como se vería el CO 2 , si electrificamos la flota de vehículos, "dijo Ronald Cohen, Profesor de UC Berkeley de química y de ciencias terrestres y planetarias y autor principal del estudio. "La implicación es que las emisiones en las carreteras podrían modificarse rápida y drásticamente mediante la política, y tenemos una herramienta para seguir eso con relativa rapidez. Esta es la manera de saber que estamos en camino de alcanzar nuestras metas ".
Cohen participará en un seminario web sobre el proyecto mañana, 8-11:45 a.m. PST, junto con Mary Nichols, presidente de la Junta de Recursos del Aire de California, y líderes de Glasgow y Escocia. Él y sus colegas informaron los resultados de su estudio del Área de la Bahía en un artículo publicado en línea el 30 de octubre en la revista. Cartas de investigación geofísica .
El estado de California ya ha prohibido la venta de vehículos a gasolina para 2035 y se ha fijado el objetivo de reducir las emisiones estatales de dióxido de carbono en aproximadamente un 3% cada año durante los próximos 10 años. Una red estatal como la red a pequeña escala que estableció Cohen:Berkeley Environmental Air-quality &CO 2 La red, o BEACO 2 N:podría rastrear CO 2 emisiones y demostrar a los legisladores y al público que estos esfuerzos son efectivos para reducir los gases de efecto invernadero.
"Estamos argumentando que esta es la forma de rastrear el CO urbano 2 en ciudades de todo el mundo, ", dijo." Estamos tratando de averiguar qué combinación de herramientas hace que esta rutina sea suficiente para transferirla a las agencias gubernamentales que lo rastrearán, oa empresas privadas que podrían proporcionar esos servicios a agencias gubernamentales de una manera que sea eficiente a escala ".
Cohen señaló que ninguna agencia gubernamental rastrea rutinariamente las emisiones de dióxido de carbono urbano en el suelo. La Agencia de Protección Ambiental federal (EPA) es responsable de rastrear cosas como el ozono, NOx y partículas, pero no CO 2 :El gas de efecto invernadero no era uno de los "contaminantes criterio" que la EPA tenía la tarea de monitorear y regular como resultado de las enmiendas en la década de 1970 a la Ley de Aire Limpio de 1963. La EPA en 2009 invocó la llamada cláusula de peligro para regular el CO 2 emisiones, pero la administración Trump presentó una demanda para derogar la regulación.
"Es casi una tontería que no estemos midiendo CO 2 desde el comienzo, en la red EPA, porque casi todas las fuentes de estos gases contaminantes son combustibles quemados, "Cohen dijo." Medimos esos gases contaminantes, pero no tenemos los datos en la atmósfera para decir cuánto combustible se quemó. Una de las ventajas del enfoque que estamos adoptando es que te puedes imaginar, a nivel nacional o internacional, fusionando el CO 2 y los inventarios de emisiones de calidad del aire en un solo conjunto de datos y proporcionando calidad del aire y CO simultáneamente 2 análisis, muy parecido a lo que hace el Servicio Meteorológico Nacional para el clima ordinario y severo ".
Las ubicaciones de las tres docenas de sensores en la red BEACON empleadas en este estudio. Hay un total de 72 sensores ubicados alrededor del Área de la Bahía. Crédito:UC Berkeley imagen de Ronald Cohen
BEACO 2 norte
Hace casi una década, Cohen se propuso encontrar una forma de medir los contaminantes, incluido el dióxido de carbono, lo suficientemente económico como para implementarlo a nivel de vecindario. Por sitio, Las estaciones de la EPA pueden costar alrededor de $ 200, 000, y ni siquiera vienen con CO 2 sensores.
Usando nueva tecnología varias muescas mejor que los sensores de monóxido de carbono y dióxido de carbono en nuestros hogares, ahora puede construir, por $ 8, 000:un paquete del tamaño de una caja de zapatos que cada 5 segundos registra niveles de CO 2 y cuatro contaminantes gaseosos comunes que contribuyen al smog:monóxido de carbono (CO), óxido nitroso (NO), dióxido de nitrógeno (NO 2 ) y ozono (O3), así como los niveles de partículas, como el humo que recientemente envolvió el Área de la Bahía de los incendios en el norte de California.
En los últimos cinco años, Ha desplegado 72 de estos paquetes de instrumentos en el Área de la Bahía como parte de BEACO. 2 N. La mayoría de los nodos en red se encuentran en Oakland, Richmond, Vallejo y por el corredor I-80, típicamente espaciados alrededor de 2 kilómetros — un poco más de una milla — separados. Las escuelas son lugares privilegiados, porque su equipo puede interactuar con estudiantes y profesores que estudian ciencias, y puede acceder a sus sistemas Wi-Fi para enviar datos en tiempo real a su laboratorio, donde se publican en línea. Él y su equipo también han instalado cuatro estaciones en San Francisco, incluyendo dos en el Exploratorium, y colaboran con colegas de otros lugares para crear redes similares en Los Ángeles, Nueva York y Houston, así como en Glasgow.
El objetivo de Cohen es proporcionar a los gobiernos y a los responsables de la formulación de políticas la retroalimentación que necesitan mientras intentan reducir los contaminantes y los gases de efecto invernadero. Colocándolos regularmente por toda el área, también espera mostrar cómo la reducción de contaminantes afecta a todas las comunidades, especialmente las comunidades de bajos ingresos que sufren con demasiada frecuencia el aire más insalubre a lo largo de los corredores de las autopistas y cerca de las plantas de energía o refinerías.
Un monitor de contaminación del aire montado en una escuela en Mare Island en Vallejo. Crédito:Ronald Cohen
"Desde una perspectiva de justicia ambiental, La pregunta es, 'Si controlamos el CO 2 , ¿Lo hacemos de una manera equitativa? '", dijo." Con los límites máximos y el comercio en California, por ejemplo, No sería correcto si los ricos cerraran las instalaciones cercanas a ellos primero y trasladaran esa carga adicional al lugar donde viven los pobres. UNA BEACO 2 El tipo de red N sería una forma de rastrear esas cosas ".
Cap and trade:un programa regulador gubernamental común en Europa, China y Canadá y empleados en 10 estados de EE. UU., incluida California, es una forma de alentar a las empresas a reducir sus emisiones de dióxido de carbono. Las empresas específicas tienen un límite, o gorra, en la cantidad de CO 2 pueden emitir, pero se les permite vender, o comercio, sus derechos de emisión a otras empresas si reducen sus propias emisiones.
Hoy dia, muchas ciudades también tienen planes de acción climática, sin embargo, carecen de los datos para monitorear su éxito, Dijo Cohen. Los niveles de dióxido de carbono en todo el mundo se miden mediante los satélites del Observatorio Orbital de Carbono de la NASA y los Satélites de Observación de Gases de Efecto Invernadero de Japón. pero solo a nivel regional, no ciudad por ciudad.
"Nuestro objetivo es brindar a las personas datos para respaldar lo que están haciendo, para que puedan emitir juicios sobre lo que funciona de forma eficaz, "Dijo Cohen.
Los niveles de dióxido de carbono son más altos en las autopistas porque provienen principalmente de los vehículos. La intensidad del color muestra cómo disminuyeron las concentraciones después del refugio en el lugar. Crédito:UC Berkeley imagen de Ronald Cohen
Un experimento natural
El 16 de marzo seis condados en el Área de la Bahía se convirtieron en la primera región de los EE. UU. en decirle a los empleados no esenciales que se queden en casa para detener la propagación del COVID-19. Cohen vio esto como una oportunidad para ver qué sucede cuando el uso de automóviles a gasolina se desploma.
Tomando medidas de la red BEACON, Cohen y sus colegas compararon las seis semanas antes de refugiarse en el lugar:febrero. Del 2 al 15 de marzo, con un período de seis semanas después, Del 22 de marzo al 2 de mayo. Treinta y cinco de los sensores estuvieron operativos durante ese tiempo. El equipo corrigió la absorción sustancial de CO 2 por las plantas en la primavera y utilizaron modelos meteorológicos para extrapolar las mediciones de fuentes puntuales al Área de la Bahía.
El equipo encontró la mayor reducción de CO 2 niveles durante la hora pico de la mañana de lunes a jueves, alrededor de las 7 a.m., a lo largo de las principales autopistas, con la mayor mejora a lo largo de la I-880 que atraviesa el norte de Oakland. En general, CO causado por humanos 2 los niveles cayeron un 30% después de que las restricciones de refugio en el lugar limitaran la movilidad. Los monitores cerca de las autopistas mostraron que la mayor parte de esta disminución se produjo como resultado de una disminución del 48% en el tráfico vehicular. Aproximadamente el 8% de la disminución del dióxido de carbono se atribuyó a la disminución de las emisiones de fuentes estacionarias, como refinerías.
Durante tiempos normales, hay una gran protuberancia en CO 2 emisiones durante la hora pico de la mañana y un golpe menor durante la hora pico de la tarde, pero estas diferencias diarias se hicieron menos pronunciadas.
Uno de los 72 monitores del Área de la Bahía. Crédito:Universidad de California - Berkeley
Dichos datos no están disponibles en otros sistemas de monitoreo, a través de una red de ciencia ciudadana, Aire púrpura vende sensores de calidad del aire en el hogar por $ 250 o más que miden partículas, como humo o polvo, que se ha demostrado que aumentan el riesgo de enfermedades respiratorias y cardiovasculares. Emisiones de dióxido de carbono, por otra parte, se estiman a partir de la cantidad de combustible consumida por la actividad humana.
Un estudio reciente utilizó tales estimaciones de la actividad humana para documentar que, durante la pandemia, ciudades de todo el mundo vieron una caída en CO 2 emisiones. Escrito por Daniel Kammen de UC Berkeley y numerosos colegas en China, el estudio estimó que hubo una abrupta disminución del 8.8% en el CO global 2 emisiones en el primer semestre de 2020.
Redes como BEACO 2 N son una forma precisa y asequible de obtener datos mucho mejores a nivel de vecindario.
"Aquí tendríamos una medida directa, "Cohen dijo." En el futuro, esperamos que las observaciones directas de CO 2 nos ayudará a mejorar la comprensión de las emisiones que contribuyen a la contaminación del aire y, simultaneamente, las emisiones de contaminación del aire nos ayudarán a perfeccionar nuestra comprensión de las emisiones de CO 2 . "
