Presentación de PowerPoint - PINCC · Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia (CR2) Treinta años de evolución de la calidad de aire en Santiago de Chile: ¿qué debiera pasar

Treinta años de evolución de la calidad de aire en Santiago de Chile: ¿qué debiera pasar en las

próximas décadas?

Laura Gallardo Klenner, [email protected]/[email protected] &CR2 teamProfesora Asociada del Departamento de Geofísica de la Universidad de ChileDirectora del Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia

Contenidos

• Presentación del CR2 y contexto antropocénico

• Por qué lo urbano en Chile

• Tendencias en calidad de aire en Santiago

• Factores explicativos

• Ciencia y toma de decisiones

• Conclusiones

Treinta años de evolución de la calidad de aire en Santiago de Chile: ¿qué debiera pasar en las próximas décadas? LGK/REDCAM

Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia (CR2)


Objetivos fundamentales

Mejorar nuestro entendimiento del sistema climático, su variabilidad de origen natural y antrópico y sus consecuencias presentes y futuras («Earth SystemScience, ESS»).

Fortalecer la emergente comunidad de científic@s enciencias naturales y sociales en ESS

En colaboración con actores interesados, explorar y (e)valuar medidas de mitigación y adaptación al climacambiante, fortaleciendo la resiliencia social

Preguntas integrativas (interdisciplinarias)

Treinta años de evolución de la calidad de aire en Santiago de Chile: ¿qué debiera pasar en las próximas décadas?LGK/REDCAM

Central Chile’s Mega drought (2010-2017?)

A series of dry years has afflicted central Chile since 2010. The on-going mega drought is the largest and longest dry spell on record with few analogues in the last 1000 years. One third of the mega drought has been attributed to anthropogenic climate change.

The central Chile MD became the first integrative research topic for CR2, and we now better understand its origin, impacts, responses and projections. These results are included in:

• Our first Report to the Nation (2015)

• 10 Peer review papers (6 published)

• 12 Scientific presentations

• 11 Presentations for general public

• 17 Coverage in national media

Regional Manifestations of the Anthropocene: the case of Chile1. Aguirre et al, Some insights about anthropogenic forcing on

coastal upwelling off central and -southern Chile2. Arriagada et al, Governing climate change in the

Anthropocene: modes of governance and steps towards polycentrism in Chile

3. Barría et al, Anthropocene and streamflow: long-term perspective of streamflow variability and water rights

4. Boisier et al, Long-term precipitation and streamflow variability in Chile over the last 50 years

5. Gallardo et al, Evolution of Santiago’s air quality: the role of mobility and lessons from the science-policy interface

6. Gayó et al, Geo-historical records of the Anthropocene in Chile

7. Lara et al, The impacts of land use change on biodiversity and forest ecosystem services during the Anthropocene in Chile

https://es.wikipedia.org/wiki/Demograf%C3%ADa_de_Chile#/media/File:Cl-cities.png

Chile del siglo XXI: uno altamente urbanizado


https://www.populationpyramid.net/

El 90% de la población chilena vive en ciudades (El 50% se pasó en ~1930)

50% de la población se concentra en: Santiago (~7 millones), Valparaíso (~1) y Concepción (~1)

El crecimiento urbano es mayor en ciudades de menos de 500 mil habitantes, e.g., Temuco (>2%/año)

Nuestra población ha envejecido

~5000 chilen@s mueren cada año por calidad de aire en Chile centro y sur

Chile contempla en su NDC contaminantes de vida media corta

~1988Observaciones disponibles en Santiago de Chile(http://sinca.mma.gob.cl/, 1997-presente)

• La calidad del aire ha sido monitoreada desde1988 y de modo estandarizado desde Mayo 1997 (Tras el primer plan de descontaminación)

• Contaminantes criterio se miden siguiendo recomendaciones US-EPA

? ?

Parque O’Higgins (N)


~19972017

Sin embargo,…


• Si bien se ha medido la composición elemental de las partículas desde 1988

• La especiación y la medición de tamaño sólo ha sido esporádica

• No hay mediciones de COV de calidad, menos especiación

• Las mediciones de NOx muestran deficiencias

• La estratificación vertical recién se está empezando a seguir (aunque ya había un LIDAR elástico)

• Carbono negro se mide en un lugar con cierta sistematicidad

• Sólo recientemente se adquirió una estación móvil que mide distribución de tamaño (6 nm a 10 mm), PM2.5, PM10, O3, NO2, BC (aethalometer) y CO2.

http://www.dgf.uchile.cl/noticias/137186/instrumento-del-dgf-genera-nueva-informacion-sobre-contaminacion

Tendencias

Se encuentran tendencias decrecientes para PM, CO, SO2 en todo Santiago. Para NOx y ozono …cambia. Los máximos decrecen más rápido que las medias y medianas.

Felipe Atenas & Camilo Menares: Análisis de Fourier (à la [Lamsal et al., 2015])


Species (unit) Decadal linear trend

Period N(months)

PM10 (mg/m3) -22.34±11.37 June 1987-December 2015

348

PM2.5 (mg/m3) -8.42±5.30 April 1998-December 2014

228

SO2 (ppb) -2.49±0.94 July 1997-December 2016

237

CO (ppm) -0.44±0.20 April 1997-December 2016

240

NO(ppb) -15.41±4.93 March 2009-December 2016

96

NO2 (ppb) -4.62±2.20 March 2009-December 2016

96

NOx (ppb) -18.71±6.79 March 2009-December 2016

96

O3 (ppb) -2.08±1.09 April 1997-December 2016

240

Parque O’Higgins

El material particulado ha decrecido….¿y lo fotoquímico?


¿Titulación?


Las mejoras en PM en Santiago han ocurrido mientrasLa población y la economía (PIB) han crecido. Santiago concentra ambos.

Exacerbándose la segregación (OECD, 2013)

http://www.plataformaurbana.clCeballos and Galleguillos, 2017

La ciudad ha casi doblado su tamaño a costa de sacrificar suelo agrícola y expandirse hacia la periferia, aumentando los tiempos de viaje

https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=22847725

Desigualdad y segregación

Santiago está social, económica y ambientalmente segregada

Esto implica, entre otros, patrones diferenciados de emisión y consumo

CO/NOx molar ratio

Gallardo et al, 2012 (AE)


Policy measures 1990-present

Early 1990’s:

• Overhaul of 3000 gross polluting buses

• Circulation restrictions for non-catalytic vehicles

• Uphold of large industrial emitters in winter episodes(particles)

• Banning of agricultural burning

Years 2000

• Cleaner fuels: natural gas for industries; lower S content for diesel and gasoline (5000 to 15 ppm)

• Meteorological and statistical forecasting of PM episodes

• TRANSANTIAGO (Transportation system)

• Cleaner fuels

Recent years

• Numerical modeling and earlier preventive measures(2-3 days in advance) (Saide et al, 2011 AE; 2015 JGR)

• New attainment plan (Santiago Respira)

Mena-Carrasco et al, 2014 (Urban Climate)

Current Minister forthe Environment


Santiago Respira (New Attainment Plan)


Still very technological!

Cambios en emisiones de fuentes móviles

Se ha enfatizado la disminución de partículas limpiando el diésel (5000 a 15 ppmS), introduciendo buses (en lugar de camiones disfrazados), introduciendo un SISTEMA de transporte público (conectado al metro).

http://www.santiagorespira.gob.cl/

1988 20071993 2018

Incipientemente electromovilidad


Trend attribution (PM2.5 1998-2012)• Concentrations have substantially declined.

• Most successful measures so far: technological changes in copper smelting, industrial fuel.

• Even though, vehicle technology has improved, this has been counteracted by behavioral changes. It remains the largest contributor to PM2.5

• Wood burning remains a significant contributor.

• Dust’s contribution is increasing, possibly due to an extended drought (2010-2017)

Barraza et al, 2017 (ACP)

Evolution of air quality in Santiago, Chile: a 30 years perspective

¿Qué está pasando con las emisiones vehiculares?


Mientras los combustibles han mejorado y las normas se han vuelto más estrictas, el número de vehículos (particulares) se ha doblado entre 1988 y 2015. En 1988 el 80% de l@s santiaguin@s nos movíamos en “micro”, hoy menos del 50%.

http://diario.elmercurio.com/detalle/index.asp?id={5dee2ba0-ae38-4edd-8f26-3328363bfaa7}

Tasa de motorización por comuna (CEDEUS 2016) < OECD

Revisión técnica anual para HC, CO y NOx

Hay evidencia satelital de aumento NO2…no es claro in situ


Duncan et al, 2016 (JGR), OMI NO2

28.6± 13.8%2004-2014

Hay que seguir investigando….

Pero las estimaciones de emisiones vehiculares muestran tendencias decrecientes en NOx


No es del todo consistente con las observaciones

¿Será más el deterioro?, ¿inspección técnica?

Los inventarios no capturan la razón molar observada

A la fecha, las estimaciones se hacen a través de consultorías.

Hay problemas de consistencia, transparencia y acceso.

Extensión de Gallardo et al 2012(AE), Rush-hour in situ

Hay que seguir investigando….

Tolvett et al, 2016

Podemos enorgullecernos de la baja en PM, sin embargo…

La contaminación fotoquímica y secundaria requiere más atención. Las medidas tecnológicas no son suficientes. Las tasas de motorización deben cambiar. Cambios de comportamiento son necesarios.


¿Qué tiene que pasar en lo que viene?

Cuestiones sistémicas

• Cambios de comportamiento, ¿cómo?

• ¿Gobernanza urbana? ¿Participación?

• Gobernar complejidad

Tecnológicas

• ¿Electromovilidad en gran escala?

• ¿Tarificación vial?

Química atmosférica

• Monitorear más (y mejor) que contaminantes criterio ¿Supersitios?

• Emisiones cambiantes (¿Pronóstico?, ¿acoplamiento con tránsito?)

• Procesos: Gases y aerosoles en la capa límite urbana

• Fuentes viento arriba (océano costero)e impactos viento abajo (Criósfera andina, agricultura, etc.)


Conectando clima y calidad de aire: simplemente tenemos que respirarChile hace mención explícita a contaminantes de vida media corta (SLCP) en su NDC

Un impuesto verde que penaliza CO2, NOx and PM (diesel) está vigente desde 2014

Múltiples políticas y acciones apuntan en la misa dirección (coherencia intersectorial)

Falta institucionalidad urbana


Quilapilún, May 2017

Conclusiones


Santiago ha enfrentado eficazmente la contaminación por partículas…primarias

Pero medidas tecnológicas y operaciones por sí solas ya no bastan

Los cambios de comportamiento requerirán de mejor gobernanza y ciencias sociales y …democracia

Chile ha hecho un esfuerzo sostenido y coherente por limpiar la matriz energética (solar, eólica, geotérmica, etc.)

Centro de Ciencia del Clima y la ResilienciaCONICYT/FONDAP/15110009

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