Le réseau de capteurs, dont la plupart se trouvent dans la baie Est, est le fruit de l'idée originale de Ronald Cohen, professeur de chimie à l'UC Berkeley, qui envisage des moniteurs de pollution et de dioxyde de carbone peu coûteux et financés par l'État, largement répartis dans les zones urbaines pour identifier les sources d'émission et les quartiers les plus importants. affecté. On estime que 70 % du CO₂ mondial les émissions proviennent des villes, mais peu de zones urbaines disposent de données granulaires sur l'origine de ces émissions.

En 2012, Cohen a commencé à mettre en place un réseau de détection dans la Bay Area qui compte désormais plus de 80 stations, dont sept à San Francisco, qui s'étend du comté de Sonoma à Vallejo et jusqu'à San Leandro.

Entre 2018 et 2022, 57 des capteurs du Berkeley Environmental Air Quality and CO₂ Réseau (BEACO₂ N) a enregistré une diminution légère mais constante du CO₂ émissions – environ 1,8 % par an – ce qui se traduit par une baisse annuelle de 2,6 % des taux d’émission des véhicules. En examinant les données californiennes sur l'adoption des véhicules électriques, qui sont très élevées dans la Bay Area, Cohen et l'étudiante diplômée Naomi Asimow ont conclu que cette diminution était due à l'électrification des véhicules de tourisme.

"Cela représente 2,6 % de CO₂ en moins par mile parcouru chaque année", a déclaré Asimow, qui travaille au Département des sciences de la Terre et des planètes.

L'étude, a déclaré Cohen, montre l'utilité d'un réseau urbain pour surveiller et gérer les mandats fédéraux, étatiques et municipaux en matière de CO₂. réduction.

"Nous montrons à partir de mesures atmosphériques que l'adoption des véhicules électriques fonctionne, qu'elle a l'effet escompté sur le CO₂ émissions", a déclaré Cohen.

Cette bonne nouvelle est tempérée par le fait que, pour atteindre les objectifs de réduction des émissions de carbone de la Californie et de la région de la Baie, la diminution annuelle doit être beaucoup plus importante.

"L'État de Californie s'est fixé un objectif de zéro émission nette d'ici 2045, et l'objectif est que 85 % de la réduction provienne d'une réduction réelle des émissions, par opposition à l'élimination directe du CO₂. de l'atmosphère. Ce que nous rapportons est environ deux fois moins rapide que ce dont nous avons besoin pour atteindre zéro émission nette d'ici 2045", a déclaré Asimow.

"Nous sommes aujourd'hui à 1,8% par an. Pour atteindre l'objectif de l'Etat, il nous faudrait 3,7%", a ajouté Cohen. "Donc, ce n'est pas vraiment plus haut que là où nous en sommes; nous sommes presque à moitié chemin vers cet objectif. Mais nous devons maintenir cet objectif pendant encore 20 ans."

Les résultats soulignent le besoin urgent d'actions accélérées pour réduire le CO₂ afin d'atteindre les objectifs ambitieux de zéro émission que recherchent les villes, a-t-il déclaré.

Comment suivre les objectifs climatiques

L'un des objectifs de l'étude était de voir si le BEACO₂ Le réseau N pourrait détecter toute tendance à la baisse des émissions des véhicules depuis que l'État a fixé des objectifs de réduction des gaz à effet de serre et que le marché des véhicules électriques s'est épanoui.

"Nous étions curieux de savoir si nos données nous montreraient nos progrès vers l'atteinte des objectifs d'émissions de la Californie", a déclaré Asimow.

Généralement, le CO₂ les émissions sont estimées à partir de sources de carbone connues :la quantité de gaz utilisée pour le chauffage et, pour les véhicules, le rendement énergétique des véhicules immatriculés dans une zone et la consommation globale de carburant. Asimow et Cohen ont noté que cette méthode « ascendante » pour estimer les émissions de dioxyde de carbone ne prédisait pas la tendance à la baisse, légère mais significative, des émissions de CO₂. émissions.

Les estimations de l'équipe de l'UC Berkeley combinaient le CO₂ direct mesures avec des données météorologiques pour calculer les émissions au niveau du sol :une approche utilisant des observations atmosphériques qui a effectivement détecté la légère baisse des émissions de CO₂ les niveaux. Les chercheurs ont utilisé une analyse statistique bayésienne qui a commencé avec des estimations basées sur des données économiques, mais ils les ont révisées en fonction du CO₂ mesuré par leur réseau. concentrations et un modèle météorologique pour prédire l'origine des émissions.

Cohen affirme que ses capteurs sont suffisamment bon marché – moins de 10 000 dollars par capteur, contre 20 fois plus pour les stations de surveillance de la pollution exploitées par l'Environmental Protection Agency – que les grandes villes pourraient se permettre d'installer un réseau pour obtenir une vue plus granulaire des zones insalubres et sources de pollution. Les capteurs du réseau mesurent également cinq polluants atmosphériques critiques :le monoxyde de carbone, les oxydes d'azote (NO et NO₂ ), l'ozone et les particules (PM_2,5 ).

Los Angeles, Californie; Providence, Rhode Island ; et Glasgow, en Écosse, ont déjà adopté les capteurs de Cohen pour créer leurs propres réseaux de surveillance de la pollution.

"Nous montrons qu'il est possible de faire des observations et de mesurer les changements dus à des politiques de toutes sortes de manière rentable et relativement rapide", a déclaré Cohen.

"Le réseau implique environ un demi-million de dollars d'équipement - un investissement ponctuel - et une personne par an qui y réfléchit. L'un de nos objectifs est de démontrer, tant sur le plan du CO₂ et l'aspect qualité de l'air de ce que nous faisons, que cela soit rentable, traduisible et facilement accessible au public d'une manière que rien d'autre ne l'est."

À l'avenir, les satellites pourraient surveiller les niveaux de dioxyde de carbone sur de vastes zones et avec plus de granularité, mais ces satellites ne sont pas encore disponibles, a déclaré Cohen.

"La solution optimale sera une combinaison de moyens spatiaux et de mesures au sol", a-t-il déclaré.