En ny MIT -studie rapporterar att, om Kina följer upp med sitt internationella åtagande att minska koldioxidutsläppen, var och en av dess provinser kommer att uppleva fördelar för luftkvalitet och människors hälsa, med tillhörande monetära besparingar som kan kompensera den totala kostnaden för att genomföra klimatpolitiken.

Studien, publicerad idag i Naturens klimatförändringar , uppskattar att genom att uppfylla sina mål för minskning av växthusgaser, Kina skulle samtidigt förbättra sin luftkvalitet, vilket skulle undvika ett betydande antal dödsfall på grund av luftföroreningar, i alla provinser. Färre dödsfall av luftföroreningar innebär en fördel för samhället som kan kvantifieras - en besparing på 339 miljarder dollar år 2030 som forskarna uppskattar kan vara ungefär fyra gånger vad det skulle kosta Kina att uppfylla sina klimatmål.

Med andra ord, landets klimatpolitik skulle mer än betala för sig själv.

"Landet kan faktiskt bli positivt, bara baserat på hälsoeffekterna i samband med förbättringar av luftkvaliteten, i förhållande till kostnaden för en klimatpolitik, "säger studieförfattaren Noelle Eckley Selin, docent i MIT:s Institute for Data, System, och samhället och Department of Earth, Atmosfär och planetvetenskap (EAPS). "Detta är en motiverande faktor för länder att engagera sig i global klimatpolitik."

Studien leddes av Selin och Valerie Karplus, klassen 1943 Karriärutvecklingsassistent i global ekonomi och management i MIT:s Sloan School of Management. Båda medförfattarna är fakultetsanslutna till det gemensamma programmet om vetenskap och politik för global förändring. Deras medförfattare inkluderar EAPS doktorand och huvudförfattare Mingwei Li, forskare och medförfattare Da Zhang, tidigare postdoc Chiao-Ting Li, och tidigare forskningsassistent Kathleen Mulvaney, en examen från MIT:s teknik- och policyprogram.

Kinas medfördelar

Som en del av Parisavtalet 2015 om klimatförändringar, Kina har lovat, tillsammans med nästan alla andra nationer i världen, att minska inhemska koldioxidutsläpp, i ett internationellt försök att hålla den globala temperaturen från att stiga mer än 2 grader Celsius över förindustriella nivåer.

Kina är den största utsläpparen av växthusgaser i världen, främst på grund av att mycket av landets energi kommer från kolkraftverk, som är en viktig källa till växthusgasen koldioxid. Förutom klimatpåverkan, brinnande kol har lett till betydande luftföroreningar och andningsproblem i hela Kina.

MIT -teamet, som innehåller en blandning av ekonomer och atmosfäriska forskare, tittade på om Kinas lokala luftkvalitet och folkhälsa kan dra nytta av en nationell politik som är avsedd att förbättra det globala klimatet.

"Luftföroreningar är ett omedelbart problem som är direkt kopplat till många av de ekonomiska, energirelaterade aktiviteter som också ansvarar för växthusgaser, "Säger Karplus." Vi ville förstå i vilken utsträckning du kan hantera luftkvaliteten genom att rikta koldioxid genom en representativ klimatpolitik, koldioxidpriser. "

Många forskare har utforskat luftkvalitet som en potentiell klimatpolitik "co-benefit, "eller fördelaktigt resultat som inte direkt riktas av klimatpolitiken. Karplus och Selin bestämde sig för att ta detta ett steg längre, för att se hur en sådan förmån skulle förändras med en policys stringens. Till exempel, skulle luftkvaliteten och människors hälsa förbättras under en politik som syftar till högre minskningar av koldioxid?

Klimatens räckvidd

För att svara på denna fråga, laget utvecklade ramarna för regionala utsläppskvaliteter för klimat och hälsa (REACH), en ny modelleringsmetod som kombinerar en energiekonomisk modell som kallas China Regional Energy Model (C-REM) med GEOS-Chem, en atmosfärisk kemimodell.

C-REM modellerar Kinas ekonomi och energisystem på provinsnivå, och forskarna använde modellen för att simulera hur en given klimatpolitik förändrar en provins ekonomiska aktivitet, energianvändning, och utsläpp av koldioxid och luftföroreningar. De körde simuleringar under fyra stringensscenarier:en no-policy, business-as-usual scenario; och tre olika politiska scenarier som syftade till att minska koldioxidutsläppen med 3, 4, och 5 procent per år, respektive, fram till 2030. Scenariot på 4 procent är i linje med Kinas åtagande att nå toppkoldioxidutsläpp före 2030 enligt Parisavtalet.

Teamet kopplade sedan resultaten av varje scenario till GEOS-Chem-modellen, som simulerar hur de olika utsläpp och föroreningar som produceras av C-REM kombineras i atmosfären för att bilda partiklar, de koncentrationer som forskarna kunde uppskatta, provins för provins. De överlagrade denna karta över partikelkoncentrationer på befolkningskartor för att beräkna mängden föroreningar som samhällen andas in.

Teamet konsulterade sedan epidemiologisk litteratur för att bestämma antalet undvikna dödsfall som skulle inträffa, baserat på en provins exponering för en viss mängd föroreningar. Till sist, forskarna beräknade det ekonomiska värdet av dessa dödsfall med hjälp av standardmetoder, och jämförde detta med den totala kostnaden för att genomföra ett givet policyscenario.

"När du prissätter koldioxidutsläpp, som stimulerar till att minska eller byta från att använda fossila bränslen till renare, dyrare energikällor, som har ekonomiska kostnader, "Säger Karplus." Den totala ekonomiska effekten av dessa förändringar kan kvantifieras i vår modell. "

En hållbar väg

Kortfattat, laget fann att under ett icke-politiskt scenario, Kina skulle lida mer än 2,3 miljoner för tidigt, föroreningsrelaterade dödsfall före 2030. Om landet antar en klimatpolitik för att minska utsläppen med 3, 4, eller 5 procent per år, det skulle undvika 36, 000, 94, 000, och 160, 000 för tidiga dödsfall, respektive. Med andra ord, landets hälsofördelar skulle öka i takt med att klimatpolitiken blev strängare.

Efter att ha omvandlat varje scenarios hälsofördelar till ett monetärt värde, laget fann att jämfört med den totala kostnaden för att genomföra en 3, 4, eller 5 procent per år, besparingarna som uppnås genom hälsoeffekter motsvarar 138,4 miljarder dollar, 339,6 miljarder dollar, och 534,8 miljarder dollar, respektive. I scenariot på 4 procent vilket är mest i linje med Kinas faktiska klimatlöfte, en nettoförmån på 339,6 miljarder dollar skulle vara ungefär fyra gånger kostnaden för att genomföra själva politiken.

Selin och Karplus säger att i Kinas fall, förbättringar av luftkvalitet och människors hälsa skulle öka med strängare klimatpolitik, främst för att landets energi är så starkt beroende av kol.

"I Kina, när du går till en stramare och stramare klimatpolitik, du fortsätter att minska utsläppen av föroreningar från kol, USA har redan minskat mycket av sin luftförorening från kol genom teknik i slutet av röret. "Säger Karplus." De stegvisa minskningarna du tar kommer från ett bränsle med en mycket hög kolhalt, som också är den största källan till luftföroreningar. "

Teamet betonar att en klimatpolitik ensam inte kommer att lösa något lands luftföroreningsproblem. Dock, studien visar att betydande minskningar av växthusgasutsläpp kommer att resultera i bättre luftkvalitet, jämfört med att fortsätta på en business-as-usual väg.

"Det här är verkligen en hållbarhetsberättelse, "Säger Selin." Vi har alla dessa politiska mål för en övergång till ett mer hållbart samhälle. Dämpande av luftföroreningar, en ledande dödsorsak, är en av dem, och att undvika farliga klimatförändringar är en annan. Tänker på hur vi kan informera politiken för att hantera dessa mål samtidigt, när de faktiskt interagerar ekonomiskt och atmosfäriskt, är viktigt att reda ut ur ett vetenskapligt perspektiv. "