Les villes du monde entier s’efforcent de limiter les émissions de gaz à effet de serre, responsables du réchauffement climatique, mais il existe peu de moyens de mesurer si ces gaz diminuent réellement dans une municipalité donnée. Dans le cadre d'une nouvelle recherche menée à l'Université de Californie à Irvine, des scientifiques ont créé une méthode efficace pour mesurer les émissions de gaz à effet de serre autour des villes, ce qui peut aider les gouvernements locaux à évaluer l'efficacité de leurs programmes de réduction des émissions.
L'article est publié dans le Journal de recherche géophysique : Atmosphères.
« Les émissions de dioxyde de carbone fossile sont le principal moteur du changement climatique », a déclaré Claudia Czimczik, professeur de sciences du système terrestre à l'UC Irvine et auteur principal de l'étude. « Nous avons constaté que la mesure du radiocarbone dans le gazon est un outil pratique et spatialement sensible pour évaluer les tendances du dioxyde de carbone des combustibles fossiles urbains. »
L'équipe, dirigée par Cindy Yañez, ancienne doctorante de l'UC Irvine, a mesuré le radiocarbone dans les gazons gérés dans les régions urbaines et rurales du sud de la Californie. Aux mêmes endroits, ils ont utilisé un instrument de mesure des gaz à effet de serre fourni par Manvendra Dubey du Laboratoire national de Los Alamos pour quantifier la quantité totale de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.
« Notre étude démontre que l'analyse au radiocarbone du gazon peut être utilisée pour cartographier ce que nous appelons des dômes urbains de dioxyde de carbone et pour évaluer les progrès vers les objectifs de décarbonation, en particulier dans les zones dépourvues d'infrastructures de surveillance du dioxyde de carbone », a déclaré Czimczik.
Ces données sur les usines fournissent des images haute résolution des émissions de gaz à effet de serre autour de chaque municipalité, ce qui permet aux villes de déterminer si leurs initiatives de réduction des émissions sont efficaces.
Le travail s'appuie sur une étude menée pendant la pandémie de COVID-19 dans laquelle une équipe conjointe UC Irvine-UC Riverside a demandé à des volontaires de collecter et d'envoyer des échantillons d'herbes envahissantes de leurs quartiers aux laboratoires de l'UC Irvine. Cette analyse a révélé une diminution spectaculaire des émissions de dioxyde de carbone provenant des combustibles fossiles au début de la pandémie, suivie d’une augmentation des émissions à mesure que la pandémie s’atténuait et que les gens reprenaient leur conduite.
Dans la présente étude, l’équipe s’est tournée vers l’échantillonnage des gazons gérés, ce qui a permis des observations tout au long de l’année, et a fait équipe avec des experts de la communauté de surveillance des gaz à effet de serre.
« L'un des principaux défis consiste à comprendre exactement combien de temps les plantes ont enregistré le signal de dioxyde de carbone », a déclaré Czimczik. « Nous avons résolu ce problème en nous concentrant sur les pelouses gérées qui sont tondues régulièrement, généralement toutes les une à deux semaines en Californie du Sud. »
L'échantillonnage de la partie supérieure de l'herbe fréquemment tondue a permis de garantir que les échantillons représentaient environ deux semaines de croissance récente, ce qui a donné à l'équipe un délai plus cohérent pour la comparaison avec les mesures atmosphériques des concentrations de gaz à effet de serre.
« Los Angeles possède des conditions atmosphériques uniques, où les montagnes environnantes piègent les émissions dans un bassin », a déclaré Czimczik. « Notre méthode capture avec succès ces modèles, mais nous devons la tester dans d'autres villes avec des conditions météorologiques différentes pour comprendre si elle fonctionne aussi bien dans des endroits où les émissions sont soumises à un transport éolien plus constant plutôt que dans la situation des montagnes et des bassins que nous observons à Los Angeles. »
