Vědci analyzovali uhlíkovou stopu 54 měst pomocí satelitních dat: které z nich vypouští nejvíce

V průběhu výzkumu byly studovány rozdíly mezi daty tohoto typu a jinými záznamy. Podrobnosti

Velká města produkují miliony tun oxidu uhličitého, nedávný výzkum umožnil změřit tyto emise z vesmíru .

Vědecký průlom umožnil pozorovat z vesmíru, jak se rozkládají emise oxid uhličitý (CO₂) v 54 největšíchměstech světa.

V práci publikované v AGU Advances a nedávno rozšířené v Phys byly použity satelitní snímky, aby poskytly bezprecedentní obraz ekologické stopy městských center. Vědci analyzovali data z míst, jako jsou Soul, New York, Los Angeles, Rotterdam, Chicago, Tokio, Dillí, Houston, Mexico City, Kalkata, São Paulo, Dubaj, Řím, Rio de Janeiro, Buenos Aires a Toronto.

Ačkoli nevytvořili žebříček, dospěli k následujícímu závěru: „Z těchto měst vykazuje Tokio (Japonsko) nejvyšší emise a Rotterdam (Nizozemsko) nejnižší.“ Podívejme se, jak k tomuto závěru dospěli a jaké další údaje zjistili.

Jaké rozdíly zjistili vědci mezi satelitními daty a městskými inventarizacemi?

V dokumentu tým uvádí, že satelitní měření přístroje OCO-3 NASA vykazují rozdíly ve srovnání s běžnými inventarizacemi, zejména na některých kontinentech. Podle autorů „odhady získané vzestupně zpravidla nadhodnocují emise ve městech střední a jižní Asie a také západní Asie, zatímco v Africe, východní a jihovýchodní Asii, Oceánii, Evropě a Severní Americe je zpravidla podhodnocují“.

Sonda OCO-3 NASA umožnila pozorovat rozdíly ve srovnání s tradičními městskými záznamy emisí v 54 městech světa.

Odhadované hodnoty se počítají na základě konkrétních údajů o činnosti člověka, jako je spotřeba paliva, spotřeba energie nebo průmyslová výroba ve městě. Shrnutím těchto údajů a použitím konkrétních emisních faktorů získávají vědci celkovou hodnotu emisí pro dané místo. Tato metoda je široce používána v tradičních inventarizacích životního prostředí.

Analýza spojuje část nesrovnalostí se zastaralými emisními koeficienty a omezeným prostorovým rozlišením mnoha inventarizací. Podle předložených údajů činí celkové emise zkoumaných měst 1,735 miliardy metrických tun CO₂, „což se nachází mezi ročními emisemi Ruska a Japonska, čtvrtého a pátého největšího emitenta“.

Studie také provádí srovnání: „Města Severní Ameriky vypouštějí 0,1 kg CO₂ na každý dolar ekonomické produkce, zatímco africká města vypouštějí 0,5 kg CO₂ na každý dolar“. Podle autorů tento výsledek odráží skutečnost, že městská centra s vyšší úrovní ekonomického rozvoje produkují méně emisí na jednotku ekonomiky než města s nižšími příjmy.

Práce také představuje inverzní závislost mezi hustotou obyvatelstva a emisemi na obyvatele. Autoři poznamenávají, že „emise na obyvatele se snižují s rostoucí početností obyvatel města: od 7,7 tun CO₂ na osobu ve městech s méně než 5 miliony obyvatel až po 1,8 tuny na osobu ve městech s více než 20 miliony obyvatel“. Větší města tak vykazují vyšší klimatickou účinnost na obyvatele.

V rámci analýzy vědci porovnali výsledky satelitních měření s hodnotami dvou mezinárodních databází, které se široce používají k hodnocení emisí: EDGAR a ODIAC. Tyto systémy vypočítávají emise na základě informací o spotřebě paliva a ekonomické aktivitě ve městech.

Analyzovaná města vypouštějí do atmosféry 1,735 miliardy tun CO₂ ročně, což je srovnatelné s objemem emisí velkých zemí .

Studie ukazuje, že v 25 z analyzovaných měst se čísla z těchto inventarizací shodují s chybou satelitních měření. Při samostatném posouzení každého města se však objevují velké rozdíly: v průměru se hodnoty EDGAR liší o 45 % a ODIAC o 50 % od údajů získaných satelitem. Autoři poznamenávají, že celkový výsledek se jeví jako správný pouze proto, že chyby v některých regionech jsou kompenzovány chybami v jiných, a nikoli proto, že jsou všechna data pro každé město přesná.

Jak se měřily emise CO₂ z vesmíru?

Tým vypočítal emise CO₂ v 54 městech na základě přímých satelitních měření atmosféry, a nikoli pouze na základě údajů o spotřebě energie nebo městské činnosti. Za tímto účelem analyzovali informace shromážděné v období od roku 2019 do roku 2023 satelitem OCO-3.

K měřením oxidu uhličitého byly přidány úrovně oxidu dusičitého (NO₂) získané evropským satelitem TROPOMI, které potvrdily, že pozorované emise souvisely s lidskou činností.

Samotná skupina upřesňuje: „OCO-3 je vybaven systémem zrcadel, který umožňuje skenovat určité oblasti a shromažďovat měření CO₂ ve sloupcích pokrývajících městské oblasti s přesností méně než 1 část na milion a prostorovým rozlišením 2,25 na 1,6 kilometru“. Ve studii byly také upraveny výsledky s přihlédnutím k denním a měsíčním výkyvům a zahrnuta analýza možných zdrojů chyb, aby byla zajištěna větší spolehlivost odhadů.

Jak mohou města tyto nové údaje o emisích využít?

Pokrok v oblasti satelitních měření pomáhá vládám a organizacím vyvíjet strategie a politiky na základě přesnějších údajů .

Studie ukazuje, že tato metoda může výrazně zvýšit přesnost a transparentnost městských katastrů emisí. Podle týmu: „Naše závěry zdůrazňují rostoucí roli satelitních dat při ověřování městských emisí CO₂ a podpoře snah o zmírnění emisí v globálních městech.“

Studie také umožňuje rozlišit demografické a ekonomické faktory, které ovlivňují uhlíkovou stopu každého města. Závěrem studie je: „Naše analýza ukazuje, že emise CO₂ na obyvatele měřené pomocí satelitů klesají s rostoucí městskou populací.“

Podle autorů studie umožňuje pokrok v oblasti satelitních měření městům disponovat přesnějšími nástroji pro monitorování svých emisí, úpravu své klimatické politiky a směrování investic do opatření, která mají významný účinek. Díky tomuto druhu výzkumu mohou místní orgány a mezinárodní organizace identifikovat oblasti, ve kterých existují největší nerovnosti, optimalizovat monitorování CO₂ a vypracovat strategie snižování emisí v souladu se skutečným profilem každého města.