Ученые из Норвежского института исследований воздуха и Университета Аалто в Финляндии составили глобальную карту зависимости экономики крупнейших городов мира от ископаемого топлива. Для этого они проанализировали более 5,4 тыс. городов с населением свыше 100 тыс. человек и сопоставили экономический рост с изменениями загрязнения атмосферы диоксидом азота – газом, который образуется главным образом при сжигании нефти, газа и угля. Исследование показало, что многие крупные города уже научились наращивать экономику без пропорционального роста «топливного» загрязнения, однако в ряде регионов мира экономическое развитие по-прежнему напрямую связано с увеличением потребления ископаемого топлива.
Оценить экологическую устойчивость городской экономики до сих пор было крайне сложно: статистика по выбросам часто отсутствует, публикуется с большими задержками или собирается по разным методикам. Поэтому ученые предложили использовать альтернативный подход – наблюдение за атмосферой из космоса. Они проанализировали данные европейского спутника Sentinel-5P, который ежедневно измеряет концентрацию диоксида азота (NO₂) над поверхностью Земли, собранные с 2019 по 2024 годы. Поскольку этот газ быстро распадается в атмосфере и тесно связан с работой транспорта, ТЭЦ и промышленности, он позволяет достаточно точно отслеживать активность, связанную со сжиганием топлива.
Полученные данные ученые сопоставили с динамикой ВВП на душу населения в каждом городе. После этого все города разделили на четыре группы. В первую вошли так называемые «зеленые» города – там экономика росла, а уровень NO₂ снижался. Во вторую – «коричневые», где одновременно росли и экономика, и загрязнение. Третью категорию составили «серые» города, где экономическая активность сокращалась, но экологические показатели улучшались, а уровень загрязнений – падал. Наконец, к «красной» группе отнесли города, где одновременно ухудшалась экономическая ситуация и рос уровень загрязнений.
Анализ показал, что в «зеленую» категорию попали около 80% городов с выраженными изменениями. Особенно много таких городов оказалось в Китае, Европе и Северной Америке. Например, Пекин, Шанхай, Гуанчжоу, Париж, Берлин, Амстердам, Сиэтл и Денвер продемонстрировали одновременный рост экономики и снижение загрязнения, связанного с сжиганием топлива. По мнению исследователей, в Китае этому способствовали закрытие или перенос «грязных» производств, развитие электротранспорта и ужесточение экологических требований. В Европе важную роль сыграли зоны ограничения автомобильного движения, модернизация общественного транспорта и переход на более чистые источники энергии.
Еще 16% городов оказались в «коричневой» категории, то есть продолжили экономический рост за счет увеличения зависимости от ископаемого топлива. Наиболее часто такая ситуация наблюдалась в Индии, Иране, странах Центральной Азии и частично в России. Среди примеров исследователи приводят Тегеран, Ташкент и Эр-Рияд, где зависимость растет на фоне роста автомобильного транспорта, расширения промышленности и недостаточно жесткого экологического регулирования.
В случае с «серой» группой снижение загрязнения связано не с успешной экологической политикой, а скорее с экономическим спадом, сокращением производства или конфликтами. Всего в эту категорию попали около 4% городов, среди них – Иерусалим, Бейрут, Кабул, Хартум, Лусака и Порт-о-Пренс.
«Красная» группа стала самой неблагополучной: в этих городах одновременно росли и загрязнение, и экономические проблемы. В нее вошли, в частности, Урмия, Пишва, Карчак и Боруджерд в Иране, Бенгази и Мисрата в Ливии, а также Техуакан в Мексике и Сраген в Индонезии.
Следует отметить, что диоксид азота является лишь косвенным индикатором и не заменяет прямых измерений выбросов углекислого газа или комплексной оценки качества воздуха. Шестилетний период наблюдений также частично совпал с пандемией COVID-19, что могло повлиять на краткосрочную динамику. Кроме того, метод не учитывает выбросы, «ввозимые» из других регионов вместе с товарами и услугами, а также исходит из того, что тропосферные концентрации газа отражают ситуацию у поверхности Земли. Для проверки этих допущений исследователи провели три серии валидации: сравнили данные со статистикой потребления ископаемого топлива, с инвентаризациями выбросов EDGAR и с наземными измерениями на 465 станциях в Европе. Результаты показали, что спутник корректно фиксирует направление изменений, хотя и занижает абсолютную величину тренда в среднем примерно на 16%.
