Dans les six semaines après que la région de la baie de San Francisco a institué le premier mandat d'abri sur place du pays en réponse à la pandémie croissante de COVID-19, les émissions régionales de dioxyde de carbone ont diminué de 25 %, la quasi-totalité en raison d'une baisse de près de 50 % du trafic routier, selon une nouvelle étude de l'Université de Californie, Berkeley.

Bien que les émissions aient régulièrement augmenté depuis lors, la réponse dramatique à une coupure brutale de la consommation de carburants fossiles par les véhicules montre à quel point une évolution vers une utilisation généralisée des véhicules électriques réduirait efficacement le principal gaz à effet de serre responsable du changement climatique et du réchauffement climatique.

Les données proviennent d'un réseau de capteurs de dioxyde de carbone mis en place autour de la Bay Area par des scientifiques de l'UC Berkeley au cours des huit dernières années, un réseau qui est déjà reproduit dans plusieurs villes du monde. Glasgow, Écosse, annoncera demain (10 novembre) qu'il prévoit d'installer 25 de ces moniteurs au cours de la prochaine année à temps pour le 1er novembre. 2021, début de la Conférence des Nations Unies sur les changements climatiques dans cette ville.

"Voici à quoi cela ressemblerait pour le CO 2 , si on électrifiait le parc de véhicules, " a déclaré Ronald Cohen, UC Berkeley professeur de chimie et de sciences de la Terre et des planètes et auteur principal de l'étude. « L'implication est que les émissions sur les routes pourraient être modifiées rapidement et considérablement par la politique, et nous avons un outil pour suivre cela assez rapidement. C'est le moyen de savoir que nous sommes sur la bonne voie pour atteindre nos objectifs."

Cohen participe à un webinaire sur le projet demain, 8 h à 11 h 45 HNP, avec Mary Nichols, président du California Air Resources Board, et les dirigeants de Glasgow et écossais. Lui et ses collègues ont rapporté les résultats de leur étude sur la région de la baie dans un article publié en ligne le 30 octobre dans la revue Lettres de recherche géophysique .

L'État de Californie a déjà interdit la vente de véhicules à essence d'ici 2035 et s'est fixé pour objectif de réduire les émissions de dioxyde de carbone de l'État d'environ 3 % chaque année au cours des 10 prochaines années. Un réseau à l'échelle de l'État comme le réseau à petite échelle mis en place par Cohen - le Berkeley Environmental Air-quality &CO 2 Réseau, ou BEACO 2 N—serait capable de suivre le CO 2 et démontrer aux législateurs et au public que ces efforts sont efficaces pour réduire les gaz à effet de serre.

"Nous faisons valoir que c'est la façon de suivre le CO urbain 2 dans les villes du monde entier, ", a-t-il déclaré. "Nous essayons de déterminer quelle combinaison d'outils rend cette routine suffisamment routinière pour être transférée aux agences gouvernementales qui suivraient cela, ou à des entreprises privées qui pourraient fournir ces services aux agences gouvernementales d'une manière efficace à grande échelle. »

Cohen a noté qu'aucune agence gouvernementale ne suit systématiquement les émissions urbaines de dioxyde de carbone sur le terrain. L'Agence fédérale de protection de l'environnement (EPA) est chargée de suivre des éléments tels que l'ozone, NOx et particules, mais pas de CO 2 :Le gaz à effet de serre n'était pas l'un des "critères polluants" que l'EPA a été chargé de surveiller et de réglementer à la suite des modifications apportées dans les années 1970 à la Clean Air Act de 1963. L'EPA en 2009 a invoqué la clause dite de mise en danger pour réglementer le CO 2 émissions, mais l'administration Trump a déposé une plainte pour abroger le règlement.

"C'est presque idiot que nous n'ayons pas mesuré le CO 2 dès le début, dans le réseau EPA, parce que presque toutes les sources de ces gaz polluants sont des combustibles brûlants, " a déclaré Cohen. " Nous mesurons ces gaz polluants, mais nous n'avons pas les données dans l'atmosphère pour dire combien de carburant a été brûlé. L'un des avantages de l'approche que nous adoptons est que vous pouvez imaginer, nationale ou internationale, fusion du CO 2 et les inventaires des émissions de qualité de l'air en un seul ensemble de données et fournissant simultanément la qualité de l'air et le CO 2 analyse, un peu comme ce que fait le National Weather Service pour les conditions météorologiques ordinaires et sévères. »

BEACO 2 N

Il y a près d'une décennie, Cohen a cherché un moyen de mesurer les polluants, y compris le dioxyde de carbone, assez bon marché pour être déployé au niveau du quartier. Par site, Les stations EPA peuvent coûter environ 200 $, 000, et ils ne viennent même pas avec du CO 2 capteurs.

En utilisant une nouvelle technologie plusieurs crans mieux que les capteurs de monoxyde de carbone et de dioxyde de carbone dans nos maisons, il est maintenant capable de construire - pour 8 $, 000—un emballage de la taille d'une boîte à chaussures qui enregistre toutes les 5 secondes les niveaux de CO 2 et quatre polluants gazeux courants qui contribuent au smog :le monoxyde de carbone (CO), protoxyde d'azote (NO), dioxyde d'azote (NO 2 ) et l'ozone (O3)—ainsi que les niveaux de particules, comme la fumée qui a récemment enveloppé la Bay Area des incendies dans le nord de la Californie.

Au cours des cinq dernières années, il a déployé 72 de ces ensembles d'instruments autour de la Bay Area dans le cadre de BEACO 2 N. La plupart des nœuds en réseau se trouvent à Oakland, Richmond, Vallejo et le long du couloir I-80, généralement espacés d'environ 2 kilomètres - un peu plus d'un mile - les uns des autres. Les écoles sont des sites privilégiés, parce que son équipe peut interagir avec les étudiants et les enseignants qui étudient les sciences, et il peut puiser dans leurs systèmes Wi-Fi pour envoyer des données en temps réel à son laboratoire, où ils sont mis en ligne. Lui et son équipe ont également installé quatre stations à San Francisco, dont deux à l'Exploratorium, et collaborent avec des collègues ailleurs pour créer des réseaux similaires à Los Angeles, New York et Houston, ainsi qu'à Glasgow.

L'objectif de Cohen est de fournir aux gouvernements et aux décideurs les commentaires dont ils ont besoin pour tenter de réduire les polluants et les gaz à effet de serre. En les plaçant régulièrement dans toute la zone, il espère également montrer comment la réduction des polluants affecte chaque communauté, en particulier les communautés à faible revenu qui souffrent trop souvent de l'air le plus malsain le long des couloirs d'autoroute et à proximité des centrales électriques ou des raffineries.

« Du point de vue de la justice environnementale, La question est, 'Si nous contrôlons le CO 2 , faisons-nous cela d'une manière équitable ?", a-t-il déclaré. "Avec le plafonnement et l'échange en Californie, par exemple, ce ne serait pas juste si les riches fermaient d'abord les installations proches d'eux et transféraient ce fardeau supplémentaire là où vivent les pauvres. UNE BALCON 2 Le type de réseau N serait un moyen de suivre ces choses. »

Plafonnement et échange—un programme de réglementation gouvernemental commun en Europe, Chine et Canada et employé dans 10 États américains, y compris la Californie, est un moyen d'encourager les entreprises à réduire leurs émissions de dioxyde de carbone. Des entreprises spécifiques ont une limite, ou casquette, sur la quantité de CO 2 ils peuvent émettre, mais sont autorisés à vendre, ou commerce, leurs quotas d'émission à d'autres entreprises si elles réduisent leurs propres émissions.

Aujourd'hui, de nombreuses villes ont également des plans d'action climat, pourtant ils manquent de données pour surveiller leur succès, dit Cohen. Les niveaux de dioxyde de carbone dans le monde sont mesurés par les satellites de l'Observatoire du carbone en orbite de la NASA et les satellites d'observation des gaz à effet de serre du Japon, mais seulement au niveau régional, pas ville par ville.

"Notre objectif est de donner aux gens des données pour soutenir ce qu'ils font, afin qu'ils puissent porter des jugements sur ce qui fonctionne efficacement, " a déclaré Cohen.

Une expérience naturelle

Le 16 mars, six comtés de la Bay Area sont devenus la première région des États-Unis à dire aux employés non essentiels de rester à la maison pour arrêter la propagation du COVID-19. Cohen a vu cela comme une opportunité de voir ce qui se passe lorsque l'utilisation des voitures à essence s'effondre.

Prise de mesures du réseau BEACON, Cohen et ses collègues ont comparé les six semaines avant la mise à l'abri sur place—fév. du 2 au 15 mars — avec une période de six semaines par la suite, Du 22 mars au 2 mai. Trente-cinq des capteurs étaient opérationnels pendant cette période. L'équipe a corrigé l'absorption substantielle de CO 2 par les plantes au printemps et utilisé des modèles météorologiques pour extrapoler les mesures des sources ponctuelles à la grande région de la baie.

L'équipe a trouvé la plus grande réduction de CO 2 niveaux pendant l'heure de pointe du lundi au jeudi matin, vers 7 heures du matin, le long des grandes autoroutes, avec la plus grande amélioration le long de la I-880 qui traverse le nord d'Oakland. Globalement, CO d'origine humaine 2 les niveaux ont chuté de 30% après que les restrictions d'abri sur place ont limité la mobilité. Les moniteurs près des autoroutes ont montré que la majeure partie de cette diminution était due à une diminution de 48 % du trafic automobile. Environ 8 % de la diminution du dioxyde de carbone a été attribuée à la diminution des émissions provenant de sources fixes, comme les raffineries.

En temps normal, il y a une grosse bosse de CO 2 émissions pendant l'heure de pointe du matin et une moindre bosse pendant l'heure de pointe du soir, mais ces différences quotidiennes devinrent moins prononcées.

Ces données ne sont pas disponibles dans d'autres systèmes de surveillance, via un réseau de science citoyenne, Air violet, vend des capteurs de qualité de l'air à domicile pour 250 $ ou plus qui mesurent les particules, comme la fumée ou la poussière, qui augmentent le risque de maladies respiratoires et cardiovasculaires. Émissions de dioxyde de carbone, d'autre part, sont estimées à partir de la quantité de carburant consommée par l'activité humaine.

Une étude récente a utilisé de telles estimations de l'activité humaine pour documenter que, pendant la pandémie, les villes du monde ont vu leur CO2 baisser 2 émissions. Rédigé par Daniel Kammen de l'UC Berkeley et de nombreux collègues en Chine, l'étude a estimé qu'il y avait une diminution brutale de 8,8 % du CO global 2 émissions au premier semestre 2020.

Des réseaux comme BEACO 2 N sont un moyen précis et abordable d'obtenir de bien meilleures données au niveau du quartier.

"Ici, nous aurions une mesure directe, " a dit Cohen. " A l'avenir, nous nous attendons à ce que les observations directes de CO 2 nous aidera à affiner notre compréhension des émissions qui contribuent à la pollution atmosphérique et, simultanément, les émissions de pollution atmosphérique nous aideront à affiner notre compréhension des émissions de CO 2 ."