Prevedere le prestazioni di mitigazione climatica delle città europee utilizzando il machine learning

Nature Communications volume 13, numero articolo: 7487 (2022) Citare questo articolo

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Sebbene le città siano diventate importanti come attori climatici, la scarsità di dati sulle emissioni è stata la sfida principale per valutare le loro prestazioni. Qui sviluppiamo un approccio di apprendimento automatico scalabile e replicabile per valutare le prestazioni di mitigazione per quasi tutte le aree amministrative locali in Europa dal 2001 al 2018. Combinando dati ambientali e socioeconomici spazialmente espliciti disponibili al pubblico con dati sulle emissioni auto-riferite dalle città europee, prevediamo le emissioni annuali di anidride carbonica per esplorare le tendenze nelle prestazioni di mitigazione su scala cittadina. Abbiamo scoperto che le città europee che partecipano ad iniziative transnazionali sul clima hanno probabilmente ridotto le emissioni a partire dal 2001, con poco più della metà delle probabilità di aver raggiunto il loro obiettivo di riduzione delle emissioni per il 2020. Le città che comunicano i dati sulle emissioni hanno maggiori probabilità di ottenere riduzioni maggiori rispetto a quelle che non comunicano alcun dato. Nonostante i suoi limiti, il nostro modello fornisce un punto di partenza replicabile e scalabile per comprendere le prestazioni di mitigazione delle emissioni climatiche a livello urbano.

Negli ultimi anni le città hanno acquisito maggiore importanza nell’agenda politica globale della sostenibilità, poiché ricercatori e politici si sono sempre più concentrati sulle giurisdizioni urbane come potenti attori politici a pieno titolo. Più di 10.000 città del mondo si stanno impegnando in varie forme di mitigazione del clima, adattamento e finanziamento di azioni, e in molti casi questi comuni partecipano a molteplici iniziative volontarie transnazionali sul clima1. Nell’ambito dei requisiti di queste iniziative, in conformità con le direttive del governo nazionale2, o di propria volontà, le città articolano strategie e politiche per affrontare la mitigazione del cambiamento climatico e, meno frequentemente, l’adattamento. Le città propongono prevalentemente strategie di mitigazione incentrate su obiettivi di riduzione delle emissioni di gas serra, spesso raggiunti attraverso politiche incentrate sull’aumento dell’uso di trasporti sostenibili, sul miglioramento dell’efficienza dell’illuminazione negli edifici pubblici e comunali, sull’adozione di standard di efficienza energetica, sulla promozione della consapevolezza climatica per incoraggiare l’azione dei cittadini. e altri settori3,4.

Esistono migliaia di strategie e politiche attuali che descrivono nel dettaglio gli sforzi di mitigazione urbana, ma, come sottolineano Milojevic-Dupont e Creutzig5, c’è poca comprensione degli effetti di queste azioni. Queste lacune di conoscenza fanno sì che i politici siano “disorientati su quali misure siano adeguate e di impatto” nelle aree urbane e incerti su quali “decisioni quotidiane” riguardanti la pianificazione o gli investimenti infrastrutturali dovrebbero essere prese per raggiungere gli obiettivi di mitigazione. Si sa poco sulle riduzioni delle emissioni derivanti da politiche e strategie comuni sul clima urbano, un blocco mancante di informazioni vitali riconosciuto nel capitolo 12 sugli insediamenti umani nel Quinto rapporto di valutazione (AR5) del Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici (IPCC)5,6.

Gli studiosi hanno sostenuto che il coinvolgimento delle città nella governance transnazionale del clima “può accelerare le loro azioni per ridurre le emissioni di gas serra in determinate condizioni”7. Le prove a sostegno di questa affermazione sono scarse, il che rende difficile prevedere con precisione quali condizioni avrebbero questo effetto. Le iniziative transnazionali sul clima richiedono in genere la rendicontazione dei piani d’azione per il clima e il monitoraggio regolare sotto forma di inventari delle emissioni per valutare se gli obiettivi di mitigazione sono raggiunti, ma in pratica solo una piccola parte degli attori subnazionali soddisfa questi requisiti8,9. Hsu et al.10 hanno scoperto che su oltre 9.000 città firmatarie dell'iniziativa UE del Patto dei sindaci per il clima e l'energia (EUCoM), solo circa il 15% aveva riportato dati sulle emissioni, e ancora meno (circa l'11%) avevano riportato dati sulle emissioni. hanno riportato sia un inventario di base delle emissioni che un ulteriore anno di dati sulle emissioni di inventario necessari per monitorare i progressi verso gli obiettivi di riduzione volontaria. Quando i dati sulle emissioni sono disponibili, sono spesso incomparabili a causa della disponibilità limitata di dati, di una generale mancanza di trasparenza riguardo alle metodologie sottostanti e della mancanza di approcci contabili standardizzati. Ibrahim et al.11 hanno valutato sette distinti protocolli e metodologie di inventario delle emissioni di gas serra su scala cittadina e hanno concluso che per le città è necessario uno standard o un approccio di reporting comune. Le differenze nelle definizioni dei vari standard, ad esempio per gli ambiti di emissione, in particolare nelle emissioni della catena di fornitura dell'ambito 3, devono essere affrontate in modo che i dati sulle emissioni dei partecipanti possano essere adeguatamente confrontati.