A NASA valószínűtlen hőse a klímaválságban

A gázfáklyázás, amelyben a felesleges földgázt szándékosan a levegőbe égetik, a metán kibocsátásának egyik módja az olaj- és gázipari létesítményekből. A NASA több mint egy évig tartó EMIT-küldetése eredményesnek bizonyult a metán és más üvegházhatású gázok világűrből történő kibocsátásának kimutatásában.

16 hónappal ezelőtti felbocsátása óta ez az EMIT képalkotó spektrométer az űrhajó fedélzetén Nemzetközi Űrállomás Bizonyított képesség, hogy nemcsak felszíni ásványokat észlel.

Több mint egy évvel azután, hogy a Nemzetközi Űrállomás (ISS) fedélzetén először észleltek metáncsóvát, a NASA EMIT műszerének adatait most a helyhez kötött forrásból származó üvegházhatású gázok kibocsátásának meghatározására használják olyan hatékonysággal, amely még a tervezőket is meglepte.

Az EMIT küldetése és képességei

Az EMIT, az Earth Surface Mineral Dust Source Investigation rövidítése, 2022 júliusában indult, hogy feltérképezze a világ száraz régióinak felszínén található tíz kulcsfontosságú ásványt. Azok az ásványokkal kapcsolatos megjegyzések, amelyek már elérhetőek Kutatók A nyilvánosság pedig segít jobban megérteni, hogy a légkörbe kerülő por hogyan hat az éghajlatra.

A metán detektálása nem volt az EMIT elsődleges küldetésének része, de a műszer tervezői elvárták, hogy a képalkotó spektrométer képes legyen erre. A folyóiratban megjelent új tanulmány szerint 2022 augusztusa óta több mint 750 kibocsátási forrást azonosítottak – némelyik kicsi, néhány távoli helyeken van, és némelyik az idő múlásával is fennmarad –, az eszköz többet tett, mint amennyit ad e tekintetben. A tudomány fejlődése.

Az EMIT 2022. szeptember 1-jén 12 metáncsóvából álló csoportot azonosított Üzbegisztán déli részén, egy 150 négyzetmérföldes (400 négyzetkilométer) területen. A műszer egyetlen pillanatfelvételben rögzítette a csoportot, amelyet a kutatók jelenetnek neveztek. A kép forrása: NASA/JPL-Caltech

Metánkibocsátás és klímaváltozás

„Először kissé óvatosak voltunk azzal kapcsolatban, hogy mit tehetünk a műszerrel” – mondta Andrew Thorpe, a Kaliforniai Egyetem EMIT tudományos csapatának kutatástechnológiai szakértője. NASAA dél-kaliforniai Jet Propulsion Laboratory és a tanulmány vezető szerzője. – Felülmúlta a várakozásainkat.

A metánkibocsátás forrásának ismeretében a hulladéklerakók, mezőgazdasági telephelyek, olaj- és gázipari létesítmények üzemeltetőinek, valamint más metántermelőknek lehetőségük van kezelni ezeket a kibocsátásokat. Az emberi eredetű metánkibocsátás nyomon követése kulcsfontosságú az éghajlatváltozás csökkentésében, mivel gyors és viszonylag alacsony költségű megközelítést biztosít az üvegházhatású gázok csökkentésére. A metán körülbelül egy évtizedig marad a légkörben, de ebben az időszakban akár 80-szor erősebben képes megkötni a hőt, mint a szén-dioxid, amely évszázadokig megmarad.

Amikor egy kontinensen az erős szél ásványi kőport (például kalcit vagy klorit) felkavar, a levegőben szálló részecskék több ezer mérföldet tesznek meg, hogy teljesen különböző kontinensekre csapjanak be. A levegőben lebegő por felmelegítheti vagy lehűtheti a légkört és a Föld felszínét. Ez a fűtő vagy hűsítő hatás áll a NASA földfelszíni ásványi porforrások vizsgálata (EMIT) küldetésének középpontjában. A kép forrása: NASA/JPL-Caltech

Elképesztő eredmények

Az EMIT hatékonynak bizonyult a nagy (több tízezer font metán/óra) és meglepően kicsi (akár több száz font/óra metán) kibocsátási források kimutatásában. Ez azért fontos, mert lehetővé teszi több „szuper kibocsátó” azonosítását – olyan források azonosítását, amelyek a teljes kibocsátás aránytalanul nagy részét termelik.

Az új tanulmány dokumentálja, hogy az üvegházhatású gázok észlelésének első 30 napja alapján az EMIT hogyan képes megfigyelni a légi hadjáratokban jellemző metáncsóvák 60-85%-át.

Délkelet-Líbia egy távoli szegletében az EMIT 2022. szeptember 3-án metáncsóvát fedezett fel, amely óránként körülbelül 979 fontot (444 kilogrammot) bocsátott ki. Ez az egyik legkisebb forrás, amelyet az eszköz még felfedezett. A kép forrása: NASA/JPL-Caltech

Hasonlítsa össze a levegőben lévő észleléssel

Több ezer lábbal a föld felett a repülőgépek metándetektorai a legérzékenyebbek, de a repülőgép kiszállításának garantálásához a kutatóknak előzetesen jelezniük kell, hogy észlelni fogják a metánt. Sok területet nem vizsgálnak meg, mert túl távolinak, túl kockázatosnak vagy túl drágának tartják. Ráadásul a lebonyolított kampányok viszonylag korlátozott területeket fednek le rövid ideig.

Másrészt az űrállomáson található, körülbelül 400 kilométeres tengerszint feletti magasságból az EMIT a bolygó nagy részén – különösen az északi és déli szélesség 51,6 foka közötti száraz területeken – gyűjt adatokat. A képalkotó spektrométer 50 x 50 mérföld (80 kilométer x 80 kilométer) méretű képeket készít a felszínről – a kutatók ezeket „jeleneteknek” nevezik –, köztük sok olyan területet, amelyek egykor a levegőben lévő műszerektől távol voltak.

Robert O. azt mondta: „Az EMIT által bolygónk körül mért metáncsóvák száma és mérete megdöbbentő” – mondta Green, egy biokémikus. Sugárhajtómű Laboratórium Az EMIT vezető kutatója és vezető kutatója.

Ez az időzített videó azt mutatja, hogy a Nemzetközi Űrállomás Canadarm2 robotkarja a NASA EMIT küldetését manőverezi az állomás külső oldalán. Kivonat a SpaceX A Dragon űrszondát július 22-én 17:15-kor indították útnak, és július 24-én délelőtt 10:15-kor fejezték be. A telepítés egyes részeit törölték, míg más részeit felgyorsították. Köszönetnyilvánítás: NASA

Jelenetről jelenetre leleplező

A forrás azonosításának támogatására az EMIT tudományos csapata térképeket készít a metáncsóvákról, és közzéteszi őket… weboldalaz alapul szolgáló adatok a NASA/USA Közös Geológiai Szolgálat Műveleti Elosztott Aktív Archívum Központjában állnak rendelkezésre (LB kacsa). A küldetésnyilatkozatokat a nyilvánosság, a tudósok és a szervezetek használhatják.

Mióta az EMIT 2022 augusztusában megkezdte a megfigyelések gyűjtését, több mint 50 000 észlelést dokumentált. Az eszköz számos kibocsátási forrást észlelt egy olyan régióban, amelyet ritkán vizsgáltak Dél-Üzbegisztán 2022. szeptember 1-jén 12 metángázt észleltek, összesen körülbelül 49 734 fontot (22 559 kg) óránként.

Ezenkívül a műszer a vártnál jóval kisebb csóvákat észlelt. Egy távoli sarkában készült Délkelet-Líbia 2022. szeptember 3-án az egyik legkisebb forrás óránként 979 fontot (444 kilogrammot) bocsátott ki a helyi szélsebesség-becslések alapján.

Hivatkozás: Andrew K. Thorpe, Robert O. Green, David R. Thompson, Philip G. Brodrick, John W. Chapman, Clayton D. Elder, Itziar Erakulis: „Egyedi metán- és szén-dioxid-emissziós források hozzárendelése EMIT megfigyelések alapján az űrből” -Loitkesat, Daniel H. Cosworth, Alana K. Ayasi, Riley M. Dorren, Christian Frankenberg, Louis Guenther, John R. Worden, Philip E. Dennison, Dar A. Roberts, K. Dana Chadwick, Michael L. Eastwood, J.E. Vahlen és Charles E. Miller, 2023. november 17. A tudomány fejlődése.
doi: 10.1126/sciadv.adh2391

Bővebben az EMIT küldetéséről

Az EMIT-t a NASA Tudományos Küldetés Igazgatóságának Földtudományi Osztályán belüli Earth Venture Instrument-4 pályázatból választották ki, és a NASA Jet Propulsion Laboratory-ban fejlesztették ki, amelyet a California Institute of Technology üzemeltet Pasadenában, Kaliforniában. A műszeradatok a NASA Földműveletek Elosztott Aktív Archívum Központjában állnak rendelkezésre más kutatók és a nyilvánosság számára.