Lastbilarna och tågen som transporterar varor över hela USA släpper ut gaser och partiklar som hotar människors hälsa och miljön. Ett projekt som leds av University of Illinois utvecklade en ny modell som fram till 2050 förutsäger effekterna av olika miljöpolitik på mänsklig dödlighet och kort- och långsiktiga klimatförändringar orsakade av partikel- och växthusgasutsläpp.

Fynden redovisas i tidskriften Naturens hållbarhet .

Växthusgaser och vissa partikelutsläpp gör att atmosfären värms upp, men i olika takt, sa Tami Bond, en civil- och miljöteknikprofessor som ledde studien med doktoranden Liang Liu. "Partiklar sköljs snabbt ut ur atmosfären, gör dess effekt på klimatet kortlivad – till skillnad från växthusgaser som stannar i atmosfären i årtionden. Partiklar har den extra nackdelen att de orsakar inandningsrelaterade sjukdomar, " Hon sa.

Civil- och miljöteknikprofessor Yanfeng Ouyang och stads- och regionalplaneringsprofessor Bumsoo Lee samarbetade för att göra de modellerade projektionerna möjliga, tillsammans med forskare från University of Washington, Pennsylvania State University, Pacific Northwest National Laboratory och Argonne National Laboratory.

Forskarna använde vad de kallar ett "system av system" tillvägagångssätt för att modellera hur den ökade fraktvolymen, transportsätt, befolkningstäthet och miljöpolitik kommer att ta hänsyn till de framtida hälso- och klimateffekterna av landfrakt. Modellen är också uppbyggd för att identifiera vilka scenarier som är mest skadliga för klimatet och vilka som är mest skadliga för människors hälsa.

"Många studier använder modeller av enskilda system, " sa Bond. "Till exempel, lastbilar på vägar, eller hur människor använder olika varor när ekonomin växer, eller hur städer sprids när deras befolkning ökar. Dessa system påverkar alla varandra, så vi var tvungna att koppla ihop dem och se hur de fungerade tillsammans."

En koldioxidskatt, som sätter ett värde på växthusgaser som släpps ut, skulle kunna locka avlastare att gå över till effektivare järnvägstransporter. Modellerna indikerar att detta kan leda till en minskning av växthusgasutsläppen med 24 procent jämfört med business as usual, den största minskningen av alla modellerade scenarier, studien rapporterar.

Forskarna fann att genomdrivande av underhåll av lastbilsflotta var ett effektivt sätt att minska partikelutsläppen, minska den beräknade dödligheten med cirka en tredjedel till 2050. Antalet missanpassade, dåligt underhållna lastbilar på vägen är osäker, men att uppmärksamhet på övergripande prestanda är en viktig faktor för att upprätthålla hälsa, sa Bond. Forskarna undersökte också effekten av förändrad befolkningstäthet i städer.

Enligt studien, ökad täthet i städerna skulle kunna minska fraktaktiviteten men öka människors exponering för partikelföroreningar. Detta scenario erbjuder en liten förbättring av hälsofördelarna jämfört med den nuvarande trenden med urban spridning. Dock, svaret är inte så lätt som att helt enkelt genomdriva ny miljöpolitik, sa Bond.

"Ja, miljöpolitiska förändringar kan driva oss mot renare, effektivare landtransportsätt eller mer kompakthet i städerna, men vi måste tänka framåt och börja bygga upp infrastrukturen som stöder dessa förändringar nu, " sa hon. "T.ex. när petroleumpriserna steg för ungefär 10 år sedan, speditörer ville byta från lastbil till järnväg, men kapaciteten var verkligen otillräcklig."

Bond sa att det fortfarande finns många scenarier att utforska med den nya modellen, inklusive effekterna av minskad eller förbättrad infrastruktur och ökad trafikstockning. "Vår modell tillåter mycket flexibilitet, och denna typ av "system av system"-metoden bör vara rutin när man utreder policyförändringar, " Hon sa.