As emissões de dióxido de carbono em Los Angeles caíram 33% em abril de 2020 em comparação com os anos anteriores, com o esvaziamento de estradas e a desaceleração da atividade econômica devido à pandemia de COVID-19, de acordo com um novo estudo em Cartas de pesquisa geofísica . Em Washington, D.C./ região de Baltimore, emissões de dióxido de carbono, ou CO ₂ , caiu 34% durante o mesmo período.

O estudo foi conduzido por cientistas do Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA, o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) e a Universidade de Notre Dame.

Embora as reduções de emissões sejam significativas, o método que os cientistas usaram para medi-los pode ter um impacto maior a longo prazo.

Em ambos os locais, cientistas já haviam instalado redes de sensores em telhados e torres para monitorar a concentração de CO ₂ no ar. Eles usaram os dados dessas redes de sensores para estimar a queda nas emissões.

Esta pode parecer uma maneira óbvia de estimar as emissões, mas não é assim que geralmente é feito. A maioria das cidades estima suas emissões calculando os efeitos das atividades que causam as emissões, como o número de milhas percorridas pelo veículo ou a metragem quadrada de edifícios aquecidos e resfriados. Eles são chamados de métodos "ascendentes" porque se baseiam principalmente em atividades locais.

Este novo estudo demonstra que os métodos "top-down", com base na medição da concentração de CO ₂ no ar, pode produzir estimativas de emissões confiáveis. Os cientistas foram capazes de testar esses métodos quando as emissões caíram repentinamente devido ao COVID-19.

"Este foi um experimento completamente inesperado, e um que nunca mais queremos fazer, "disse o autor principal e cientista de dados do JPL, Vineet Yadav." Mas nossos resultados mostram que fomos capazes de detectar o início das reduções de emissões em poucos dias. "

Os cientistas têm desenvolvido métodos de cima para baixo para medir CO ₂ emissões durante vários anos. “Este estudo mostra que a tecnologia amadureceu o suficiente para produzir resultados confiáveis ​​e pode ser colocada em operação, "disse o cientista e co-autor do NIST Kimberly Mueller. Isso daria às cidades uma nova ferramenta importante em seus esforços para reduzir as emissões.

As estimativas de cima para baixo são difíceis de alcançar porque a maior parte do CO ₂ no ar acima das cidades não é de emissões locais. A maior parte está lá naturalmente, e parte é emitida fora das fronteiras da cidade e chega com o vento. O truque é descobrir quanto do CO ₂ no ar acima da cidade foi gerado localmente.

"Meu orientador Ph.D. costumava descrever a atmosfera como uma grande xícara de café, "disse Mueller." Você adicionou creme, e você está tentando mexer o café para ver onde e quando colocar o creme. "

Para descontrair o café atmosférico, os cientistas usaram dados sobre a velocidade do vento, direção e outros fatores. Isso lhes permitiu estimar onde dentro de uma cidade as emissões se originaram e qual o tamanho delas.

Embora difícil de alcançar, as medições de cima para baixo têm várias vantagens. Primeiro, eles podem fornecer um feedback relativamente rápido sobre se os esforços para reduzir as emissões estão funcionando. Se uma cidade muda os padrões de tráfego ou aumenta o transporte público, por exemplo, estimativas de cima para baixo podem fornecer dados sobre se esses esforços realmente levam à redução das emissões.

Além disso, um estudo recente, também com coautoria de Mueller, indicaram que as cidades dos EUA muitas vezes subestimam suas emissões quando usam apenas métodos ascendentes. Outro estudo recente mostrou que a combinação de métodos ascendentes e descendentes aumenta a precisão. (Ambos os estudos foram parcialmente financiados pelo NIST.)

"Medições precisas são essenciais para qualquer estratégia de gerenciamento de emissões de gases de efeito estufa, "disse James Whetstone, líder do grupo de medição de gases de efeito estufa do NIST e coautor do estudo. "Essa é a única maneira de saber se você está progredindo em direção aos seus objetivos."

NIST, A NASA e outros parceiros de pesquisa estão usando as redes de sensores em Los Angeles e Washington, D.C./Baltimore para desenvolver e testar métodos de cima para baixo como uma forma de obter estimativas de emissões mais precisas. Este projeto de pesquisa concentra-se nas cidades, em parte porque as cidades são responsáveis ​​por uma grande e crescente parcela do CO mundial ₂ emissões.

As quedas de 33% e 34% nas emissões em Los Angeles e na região de D.C./Baltimore representam reduções em relação às emissões médias de abril dos dois anos anteriores. Os pesquisadores usaram três métodos diferentes para detectar a mudança nas emissões com base em medições atmosféricas, todos detectaram a queda ocorrendo ao mesmo tempo.

"Esses testes estatísticos independentes em diferentes peças do quebra-cabeça deram resultados consistentes, "disse o cientista computacional de Notre Dame e co-autor Subhomoy Ghosh." Isso nos dá confiança nas descobertas. "

Além disso, os métodos pareciam funcionar bem em ambos os locais, apesar das condições ambientais muito diferentes. Em Los Angeles, ar relativamente limpo vem do Pacífico. D.C. e Baltimore, por outro lado, recebem regularmente emissões de cidades e usinas de energia do oeste. Também em D.C. e Baltimore, modelos de emissões devem levar em conta os efeitos da primavera, quando as plantas ficam verdes novamente e começam a extrair CO ₂ do ar. Los Angeles experimenta menos variação sazonal na absorção pelas plantas.

"Esses métodos eram robustos o suficiente para funcionar em ambientes muito diferentes, Mueller disse. "O fato de que esses métodos funcionaram em ambos os locais significa que os resultados não foram um acaso."