Coronavirus-pandemin har belyst hur beroende USA och andra länder är på kinesisk tillverkning, med omfattande brist på medicinsk skyddsutrustning som produceras där.

Men USA:s beroende av Kina sträcker sig långt bortom kirurgiska masker och N95-respiratorer. Kina är den största tillverkaren av många industri- och konsumentprodukter som levereras över hela världen, och ungefär en fjärdedel av landets bruttonationalprodukt kommer från export.

Det är också världens största utsläppare av klimatförändrande koldioxidgas, genereras av förbränning av fossila bränslen. En ny studie beskriver kopplingarna mellan Kinas export och dess utsläpp genom att kartlägga källorna till koldioxidutsläpp i landet kopplade till produkter som konsumeras utomlands.

Forskare från University of Michigan och deras kinesiska medarbetare spårade dessa utsläpp till ett litet antal kustnära tillverkningsnav och visade att cirka 1 % av landets landyta är ansvarig för 75 % av de exportrelaterade CO2-utsläppen.

Studien, planerad att publiceras den 7 maj Naturkommunikation , ger den mest detaljerade kartläggningen av Kinas exportdrivna CO2-utsläpp hittills, enligt motsvarande författare Shen Qu från U-M School for Environment and Sustainability. Resultaten, som är baserade på 2012 års utsläppsdata, erbjuda insikter som kan vägleda beslutsfattare, han sa.

"Att utveckla lokaliserade klimatreduceringsstrategier kräver en förståelse för hur global konsumtion driver lokala koldioxidutsläpp med en fin rumslig upplösning, " sa Qu, en Dow Sustainability Postdoc Fellow vid SEAS som kombinerar verktygen för input-output-analys och nätverksanalys för att avslöja den internationella handelns roll i global miljöpåverkan.

"De hotspots för koldioxidavtryck som identifierats i den här studien är nyckelplatserna för att fokusera på samarbetsåtgärder för att minska utsläppen mellan Kina och de nedströms parter som driver dessa utsläpp, " han sa.

Studien fann att de tillverkningsnav som ansvarar för de flesta av de utsläppsrelaterade utsläppen finns i Yangtze River Delta (inklusive Shanghai, Kinas mest koldioxidutsläppande stad), Pearl River Delta (inklusive Dongguan) och North China Plain (inklusive Tianjin). Dessa städer har, eller är nära, hamnar för sjöfart.

Modelleringsstudien använder data från storskaliga utsläppsinventeringar som härrör från 2012 års undersökningar av enskilda företag i alla kinesiska industrier som genererar koldioxidutsläpp. Utsläppsnivåerna har sannolikt förändrats som svar på de senaste handelstvisterna mellan USA och Kina och covid-19-pandemin, vilket har påverkat kinesisk tillverkning och export avsevärt.

Kinas koldioxidutsläpp på grund av utländsk konsumtion uppgick till 1 466 megaton 2012, stod för 14,6 % av landets industrirelaterade koldioxidutsläpp det året. Om de kinesiska tillverkningsnav som identifierades i U-M-studien utgjorde ett separat land, deras CO2-utsläpp 2012 skulle ha rankats på femte plats i världen efter Kina, Förenta staterna, Indien och Ryssland, enligt författarna.

Studien fann också att:

• Export till USA, Hongkong och Japan var ansvariga för de största bitarna av kinesiska utlandsrelaterade koldioxidutsläpp, bidrar med cirka 23 %, 10,8 % och 9 %, respektive.
• Cirka 49 % av de USA-relaterade CO2-utsläppen drevs av produktionen av konsumtionsvaror för hushållet.
• Cirka 42 % av de exportdrivna CO2-utsläppen i Kina är knutna till elproduktion, med anmärkningsvärda hotspots i städerna Shanghai, Ningbo, Suzhou (Jiangsu-provinsen) och Xuzhou. Mycket av den elen produceras i koleldade kraftverk.
• Kina är världens största stålproducent och exportör. Cities that manufacture large amounts of iron and steel—and that use large amounts of coal in the process—were hotspots for export-driven CO2 emissions. Cement plants and petroleum refineries were also big contributors.

I studien, U-M researchers and their collaborators used carbon footprint accounting—i.e., consumption-based accounting—to track greenhouse gas emissions driven by global supply chains. They mapped those emissions at a spatial resolution of 10 kilometers by 10 kilometers, a level of detail that enabled them to identify specific source cities.

"Previous studies have linked greenhouse gas emissions to final consumption of products, but primarily at national or regional levels, " said study co-author Ming Xu of the U-M School for Environment and Sustainability and the Department of Civil and Environmental Engineering.

"Given the increasing importance of non-state actors—provinces, stater, cities and companies—in climate mitigation, it becomes increasingly important to be able to explicitly link the final consumers of products to the subnational actors that have direct control over greenhouse gas emissions."