Badanie wpływu rozbudowy podziemnych przestrzeni publicznych na stężenia tlenku węgla przy powierzchni

Dlaczego schodzenie pod ziemię ma znaczenie dla powietrza w mieście

W miarę jak miasta na całym świecie rosną w górę i gęstnieją, zaczyna brakować miejsca na poziomie ulicy. W odpowiedzi wiele z nich zaczęło rozwijać się w dół, budując metro, podziemne pasaże, tunele i garaże. Badanie stawia proste, lecz istotne pytanie: czy przenoszenie większej części życia miejskiego pod ziemię rzeczywiście poprawia jakość powietrza na powierzchni — a konkretnie, czy zmniejsza się ilość tlenku węgla, szkodliwego gazu pochodzącego z pojazdów?

Ukryte przestrzenie pod zatłoczonymi ulicami

Autorzy koncentrują się na tym, co nazywają podziemną przestrzenią publiczną — miejscach pod naszymi stopami dostępnym dla wszystkich, takich jak stacje metra, podziemne ulice handlowe, obniżone place i garaże. W przeciwieństwie do rurociągów czy głębokich tuneli technicznych, te przestrzenie są ściśle związane z codziennym ruchem, zakupami i pracą. Ponieważ mogą pomieścić linie transportu i sieci piesze, mają potencjał przesunąć ludzi i ruch z dróg powierzchniowych. Taka zmiana mogłaby zmniejszyć emisje z wydechów dokładnie tam, gdzie ludzie oddychają najintensywniej: w przyziemnej warstwie powietrza wzdłuż chodników, przejść i ulic miejskich.

Trzy miasta, wiele lat danych

Aby sprawdzić, jak to działa w praktyce, badacze przeanalizowali trzy duże chińskie miasta — Szanghaj, Chengdu i Jinan — które reprezentują różne uwarunkowania i etapy rozwoju podziemnej zabudowy. Szanghaj leży na płaskiej równinie nadmorskiej i ma długo ukształtowaną sieć podziemną. Chengdu położone jest w kotlinie o słabszej naturalnej wentylacji, lecz szybko rozwija systemy podziemne. Jinan jest ściśnięty między górami i rzeką, z ograniczoną cyrkulacją powietrza i młodszą, bardziej fragmentaryczną siecią podziemną. Wykorzystując mapowe „punkty zainteresowania” wskazujące obiekty podziemne, zespół śledził, gdzie i jak szybko rozrastały się podziemne przestrzenie publiczne w każdym mieście w latach 2015–2022.

Przekształcanie cyfrowych śladów w mapę zanieczyszczeń

Badanie łączy te dane o lokalizacji podziemnych obiektów z mapą wysokiej rozdzielczości stężeń tlenku węgla, stworzoną na podstawie czujników naziemnych, satelitów i modeli atmosferycznych. Naukowcy podzielili każde miasto na drobną siatkę kwadratów o boku jednego kilometra i zliczali, ile obiektów podziemnych pojawiło się w każdym kwadracie w czasie. Następnie porównywali zmiany stężenia tlenku węgla w obszarach o różnym tempie rozwoju podziemnej przestrzeni — od stref bez nowych inwestycji po te z szybkim rozwojem — wykorzystując modele statystyczne do odfiltrowania wpływu lokalnej geografii i szerokich trendów międzyrocznych.

Czystsze powietrze, z lokalnymi niuansami

We wszystkich trzech miastach miejsca, w których rosła podziemna przestrzeń publiczna, miały tendencję do większych spadków stężenia tlenku węgla niż obszary bez zmian. W Szanghaju i Chengdu komórki siatki z szybkim rozwojem podziemnym wykazywały najsilniejsze spadki, a model statystyczny potwierdził silny, spójny związek: więcej obiektów podziemnych wiązało się z niższym poziomem tlenku węgla przy powierzchni. Jinan przedstawił bardziej złożony obraz. Tam każdy dodatkowy obiekt podziemny był powiązany z relatywnie silnym lokalnym spadkiem tlenku węgla, lecz ogólna poprawa w najszybciej rozwijających się obszarach była mniejsza niż w pozostałych dwóch miastach. Autorzy sugerują, że ograniczona, dolinowa rzeźba terenu Jinan, większe tło przemysłowe i ciągle fragmentaryczna sieć podziemna osłabiają szersze korzyści dla jakości powietrza.

Co to oznacza dla przyszłych miast

Dla czytelników niebędących specjalistami główne wnioski są proste: dobrze zaprojektowane, połączone sieci podziemne — zwłaszcza linie transportu i powiązane przejścia handlowe — mogą robić więcej niż tylko usprawniać ruch i oszczędzać teren. Mogą również przyczynić się do oczyszczenia powietrza, którym oddychamy na ulicach, przez skierowanie pojazdów i aktywności poniżej powierzchni i przekształcenie wzorców podróży. Jednak efekt zależy od lokalnych warunków, takich jak rzeźba terenu, obecność przemysłu oraz dojrzałość i ciągłość systemu podziemnego. Przemyślane planowanie dostosowane do warunków konkretnego miasta jest kluczowe, jeśli schodzenie pod ziemię ma stać się wiarygodnym narzędziem poprawy jakości powietrza i zdrowia miejskiego.

Cytowanie: Zhuang, G., Qiu, P., Pang, L. et al. Study on the impact of urban underground public space expansion on near-ground carbon monoxide concentrations. Sci Rep 16, 12508 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42950-w

Słowa kluczowe: podziemna przestrzeń publiczna, jakość powietrza w mieście, tlenek węgla, transport publiczny, planowanie miejskie