La red de sensores, la mayoría de ellos en East Bay, es una creación de Ronald Cohen, profesor de química de UC Berkeley, quien imagina monitores de contaminación y dióxido de carbono económicos y financiados con fondos públicos, distribuidos ampliamente en las áreas urbanas para identificar las fuentes de emisiones y los vecindarios más afectado. Se estima que el 70% del CO₂ global Las emisiones provienen de las ciudades, pero pocas áreas urbanas tienen datos granulares sobre dónde se originan esas emisiones.

En 2012, Cohen comenzó a establecer una red de detección en el Área de la Bahía que ahora ha crecido a más de 80 estaciones, incluidas siete en San Francisco, que se extiende desde el condado de Sonoma a través de Vallejo y hasta San Leandro.

Entre 2018 y 2022, 57 de los sensores del Sistema Ambiental de Calidad del Aire y CO₂ de Berkeley Red (BEACO₂ N) registró una disminución pequeña pero constante de CO₂ emisiones (alrededor del 1,8% anual) lo que se traduce en una caída anual del 2,6% en las tasas de emisiones de los vehículos. Al observar los datos de California sobre la adopción de vehículos eléctricos, que es muy alta en el Área de la Bahía, Cohen y la estudiante de posgrado Naomi Asimow concluyeron que la disminución se debió a la electrificación de los vehículos de pasajeros.

"Eso es un 2,6% menos de CO₂ por milla recorrida cada año", dijo Asimow, que trabaja en el Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra.

El estudio, dijo Cohen, muestra la utilidad de una red urbana para monitorear y gestionar los mandatos federales, estatales y municipales para CO₂ reducción.

"Demostramos a partir de mediciones atmosféricas que la adopción de vehículos eléctricos está funcionando, que está teniendo el efecto deseado sobre el CO₂ emisiones", dijo Cohen.

Esta buena noticia se ve atenuada por el hecho de que, para cumplir los objetivos de reducción de carbono de California y el Área de la Bahía, la disminución anual debe ser mucho mayor.

"El estado de California ha establecido este objetivo de cero emisiones netas para 2045, y el objetivo es que el 85% de la reducción provenga de la reducción real de emisiones, en lugar de la eliminación directa de CO₂ de la atmósfera. Lo que informamos es aproximadamente la mitad de lo que necesitamos para llegar a cero emisiones netas para 2045", afirmó Asimow.

"Hoy estamos en un 1,8% anual. Para alcanzar la meta del estado, necesitaríamos un 3,7%", añadió Cohen. "Así que no es una locura más alta que donde estamos; estamos casi a la mitad del camino hacia esa meta. Pero tenemos que mantenerlo por otros 20 años".

Los resultados enfatizan la necesidad urgente de acciones aceleradas para reducir el CO₂ para lograr los ambiciosos objetivos de cero emisiones que buscan las ciudades, afirmó.

Cómo monitorear los objetivos climáticos

Un impulso para el estudio fue ver si el BEACO₂ La red N podría detectar cualquier tendencia a la baja en las emisiones de los vehículos desde que el estado estableció objetivos para la reducción de gases de efecto invernadero y el mercado de vehículos eléctricos ha florecido.

"Teníamos curiosidad por saber si nuestros datos nos mostrarían nuestro progreso hacia el cumplimiento de los objetivos de emisiones de California", dijo Asimow.

Normalmente, CO₂ Las emisiones se estiman a partir de fuentes conocidas de carbono:cuánto gas se utiliza en calefacción y, en el caso de los vehículos, la eficiencia del combustible de los vehículos registrados en un área y el consumo general de combustible. Asimow y Cohen observaron que este método "de abajo hacia arriba" para estimar las emisiones de dióxido de carbono no predijo la pequeña pero significativa tendencia a la baja en CO₂ emisiones.

Las estimaciones del equipo de UC Berkeley combinaron CO₂ directo mediciones con datos meteorológicos para calcular las emisiones a nivel del suelo:un enfoque que utiliza observaciones atmosféricas que sí detectó la modesta caída de CO₂ niveles. Los investigadores emplearon un análisis estadístico bayesiano que comenzó con estimaciones basadas en datos económicos, pero las revisaron basándose en el CO₂ medido en su red. concentraciones y un modelo meteorológico para predecir dónde se originaron las emisiones.

Cohen sostiene que sus sensores son lo suficientemente económicos (menos de 10.000 dólares por sensor, frente a 20 veces más para las estaciones de monitoreo de la contaminación operadas por la Agencia de Protección Ambiental) como para que las principales ciudades puedan darse el lujo de instalar una red para obtener una visión más granular de las áreas insalubres y fuentes de contaminación. Los sensores de la red también miden cinco contaminantes atmosféricos críticos:monóxido de carbono, óxidos nitrosos (NO y NO₂ ), ozono y partículas (PM_2.5 ).

Los Angeles, California; Providencia, Rhode Island; y Glasgow, Escocia, ya han adoptado los sensores de Cohen para crear sus propias redes de monitoreo de la contaminación.

"Demostramos que se pueden hacer observaciones y medir cambios debidos a políticas de todo tipo de una manera rentable y relativamente rápida", afirmó Cohen.

"La red implica alrededor de medio millón de dólares en equipos -una inversión única- y una persona por año pensando en ello. Uno de nuestros objetivos es demostrar, tanto en el CO₂ y el aspecto de la calidad del aire de lo que hacemos, que sea rentable, traducible y fácilmente accesible para el público como ninguna otra cosa lo es".

En el futuro, los satélites podrían monitorear los niveles de dióxido de carbono en áreas amplias y con mayor granularidad, pero esos satélites aún no están disponibles, dijo Cohen.

"La solución óptima será alguna combinación de activos espaciales y mediciones terrestres", afirmó.