Ze zien er eenvoudig genoeg uit, lichtgrijs en ongeveer zo groot als een brood. Op hun gezicht, een label heeft een kleurrijke "C" gestileerd om op een moleculaire structuur te lijken, samen met de woorden "Carbon Census at USC."

In de metalen dozen, een zeer geavanceerd pakket elektronische sensoren snuift de omringende lucht op voor een reeks verontreinigende stoffen. Het klimaatopwarmende gas kooldioxide, zijn verstikkende neef koolmonoxide en verschillende stikstofoxide-bevattende verbindingen, het type dat de lucht in Los Angeles wazig oranje en bruin maakt, behoren tot de schadelijke luchtcomponenten.

De sensoren detecteren ook fijnstof:microscopisch kleine stukjes rook, roet, stof en andere schadelijke stoffen - en ozon, en ze meten luchttemperatuur en vochtigheid.

De dozen maken deel uit van een netwerk samengesteld door William Berelson, hoogleraar Aardwetenschappen en milieustudies aan het USC Dornsife College of Letters, Kunsten en Wetenschappen, om de luchtkwaliteit in verschillende L.A.-wijken in kaart te brengen.

Van één sensor naar een stadsbreed netwerk

Het begon met een enkele sensor die Berelson gebruikt in zijn lab op de campus van USC University Park. "Ik heb een CO ₂ en methaananalysator en meet al een paar jaar lucht vanaf het dak van mijn labgebouw, " hij zei.

Toen hij hoorde over een netwerk van sensoren die de luchtkwaliteit in Berkeley bewaken, Californië, Berelson "dacht dat het geweldig zou zijn om een ​​soortgelijk netwerk te doen in L.A., " zei hij. Hij heeft nu 12 sensoren verspreid op locaties in Los Angeles Unified School District, campussen en andere locaties van het USC.

Berelson heeft een aantal ambities voor zijn koolstofsensornetwerk. Eerst, hij wil de luchtkwaliteit op buurtschaal in kaart brengen om te bepalen of en hoe de concentratie van de diverse polluenten verandert in de tijd en op verschillende locaties.

"Bijvoorbeeld, is koolmonoxide altijd hoger op locaties in de buurt van snelwegen - verhoogt het vrachtwagenverkeer de CO-concentratie? Die hypothese is gebaseerd op het feit dat zich CO vormt in verbrandingsmotoren, " hij zegt, en zijn sensoren kunnen helpen bepalen of die overtuiging juist is.

Berelson wil ook nagaan of de niveaus van fijnstof - met name de gevaarlijke "PM2.5" - hoger of lager zijn in delen van de stad met meer bomen en planten, omdat, hij zegt, "vegetatie kan soms PM uit de lucht 'sponsen', maar ze kunnen ook de organische voorlopers van PM maken." Het project draagt ​​bij aan USC's Urban Trees Initiative, een samenwerkingsproject onder leiding van USC Dornsife's Public Exchange, ontworpen om de burgemeester van Los Angeles, Eric Garcetti, te helpen bij het aanplanten van bijna 100, 000 bomen door de hele stad.

Een belangrijke functie van het koolstofsensornetwerk van Berelson is het vaststellen van de huidige CO .-niveaus ₂ in heel LA, dus onderzoekers, beleidsmakers en anderen kunnen duidelijk de effecten zien van de overgang naar milieuvriendelijkere praktijken, zoals elektrisch rijden, reizen met het openbaar vervoer of telewerken voor het werk.

"We willen een goede basisset van CO ₂ metingen zodat we kunnen zien hoe CO ₂ inhoud in L.A.-lucht verandert in de loop van de tijd en, misschien, door veranderingen in sociaal gedrag, " hij zegt.

Berelson zegt dat het project veel mogelijkheden biedt voor studenten om bij te dragen en te leren. Momenteel, Emma Johnson, een junior met als hoofdvak geologische wetenschappen aan USC Dornsife, ontwikkelt software voor de sensoren die gebruikt gaan worden voor het Urban Trees Initiative. Berelson zegt dat een middelbare scholier ook met zijn groep werkt en hij verwacht dat er in de herfst meer studenten zullen meedoen.

Op de lange termijn, Berelson hoopt meer sensoren toe te voegen en het L.A.-netwerk uit te breiden, maar hij wil ook netwerken in andere steden ontwikkelen als hij de benodigde financiering kan krijgen. Hij is al begonnen met plannen met Joshua West, hoogleraar Aardwetenschappen en milieustudies, en Ron Cohen, de Universiteit van Californië, Berkeley-professor die het Berkeley-netwerk leidt dat Berelson inspireerde.

"We willen ons netwerk in L.A. zeker uitbreiden, " zegt Berelson. "Ron en Josh en ik hebben gesproken over groeiende netwerken in Phoenix en Seattle/Portland om de stedelijke CO aan de westkust te overwegen ₂ dynamiek in steden die heel andere water- en hittestress voelen, ', zegt Berelson.

Met deze toegevoegde netwerken en zijn L.A.-systeem, Berelson zou beleidsambtenaren en besluitvormers de gegevens kunnen geven die ze nodig hebben om effectieve strategieën te ontwikkelen om klimaatverandering tegen te gaan en een gezondere luchtkwaliteit te bevorderen.