Radiokoolstofanalyse van grasvelden helpt steden bij het meten van broeikasgasemissies

De zon gaat onder boven een uitgestrekt gebied van het grotere Los Angeles, dat wordt ingenomen door een van de vele olie raffinerijen in de regio, een bron van koolstofdioxidevervuiling.

Steden over de hele wereld werken eraan om de uitstoot van klimaatveranderende broeikasgassen te beperken, maar er zijn weinig manieren om te meten of die gassen daadwerkelijk afnemen in een bepaalde gemeente. In nieuw onderzoek hebben wetenschappers van de Universiteit van Californië, Irvine, een effectieve methode ontwikkeld om de broeikasgasuitstoot rond steden te meten—iets wat lokale overheden kan helpen om de effectiviteit van hun programma’s voor het verminderen van uitstoot te beoordelen.

Het artikel is gepubliceerd in het Journal of Geophysical Research: Atmospheres.

“De uitstoot van fossiel koolstofdioxide is de belangrijkste drijfveer van klimaatverandering,” zei Claudia Czimczik, professor in de aardwetenschappen aan UC Irvine en hoofdauteur van de studie. “We hebben ontdekt dat het meten van radiokoolstof in grasvelden een praktische en ruimtelijk gevoelige methode is voor het beoordelen van de patronen van fossiel brandstof koolstofdioxide in steden.”

Het team, onder leiding van voormalig UC Irvine-promovendus Cindy Yañez, meet radiokoolstof in beheerde grasvelden in stedelijke en landelijke gebieden van Zuid-Californië. Op dezelfde locaties gebruikten ze een broeikasgasinstrument, geleverd door Manvendra Dubey van het Los Alamos National Laboratory, om de totale hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer te kwantificeren.

“Onze studie toont aan dat radiokoolstofanalyse van grasvelden kan worden gebruikt om wat we ‘stedelijke koolstofdioxide-koepels’ noemen in kaart te brengen en om de voortgang naar decarbonisatiedoelen te evalueren, vooral in gebieden waar geen infrastructuur voor koolstofdioxide-monitoring aanwezig is,” zei Czimczik.

Dergelijke plantgegevens leveren gedetailleerde beelden op van de broeikasgasuitstoot rond afzonderlijke gemeenten, waardoor steden kunnen beoordelen of hun initiatieven voor het verminderen van uitstoot effectief zijn.

Dit onderzoek bouwt voort op een studie die tijdens de COVID-19-pandemie is uitgevoerd, waarbij een gezamenlijk team van UC Irvine en UC Riverside vrijwilligers vroeg om monsters van invasieve grassen uit hun buurten te verzamelen en naar laboratoria in UC Irvine te sturen. Die analyse onthulde een dramatische afname van de uitstoot van fossiel brandstof koolstofdioxide in de beginperiode van de pandemie, gevolgd door een stijging van de uitstoot toen de pandemie afnam en mensen weer gingen rijden.

In de huidige studie is het team overgestapt op het bemonsteren van beheerde grasvelden, wat jaar-round observaties mogelijk maakte, en ze werkten samen met experts uit de gemeenschap van broeikasgasmonitoring.

“Een van de belangrijkste uitdagingen is het begrijpen van hoe lang de planten het koolstofdioxide-signaal hebben geregistreerd,” zei Czimczik. “We hebben dit aangepakt door ons te concentreren op beheerde gazons die regelmatig worden gemaaid, meestal elke één tot twee weken in Zuid-Californië.”

Het bemonsteren van de toppen van vaak gemaaid gras zorgde ervoor dat de monsters ongeveer twee weken van recente groei vertegenwoordigden, wat het team een consistenter tijdsbestek gaf voor vergelijking met de atmosferische metingen van broeikasgasconcentraties.

“Los Angeles heeft unieke atmosferische omstandigheden, waarbij omliggende bergen de emissies in een bekken vasthouden,” zei Czimczik. “Onze methode vangt deze patronen succesvol, maar we moeten het testen in andere steden met verschillende meteorologische omstandigheden om te begrijpen of het ook goed werkt op plaatsen waar emissies onderhevig zijn aan meer consistente windtransport in plaats van de berg- en bekken-situatie die we in Los Angeles zien.”