Космическая миссия НАСА подсчитывает выбросы углекислого газа по странам

 Пилотный проект оценил выбросы и удаление двуокиси углерода в отдельных странах с использованием спутниковых измерений.

Спутник НАСА для наблюдения за Землей помог исследователям отслеживать выбросы углекислого газа в более чем 100 странах мира. Пилотный проект предлагает мощный новый взгляд на выбросы углекислого газа в этих странах и на то, сколько его удаляется из атмосферы лесами и другими поглощающими углерод «поглотителями» в пределах их границ. Полученные данные демонстрируют, как космические инструменты могут помочь понять ситуацию на Земле, поскольку страны работают над достижением климатических целей.

В международном исследовании, опубликованном в Earth System Science Data и проведенном более чем 60 исследователями, использовались измерения, сделанные миссией НАСА «Орбитальная углеродная обсерватория-2» (OCO-2), а также сеть наземных наблюдений для количественной оценки увеличения и снижение концентрации углекислого газа в атмосфере с 2015 по 2020 год. Используя этот подход, основанный на измерениях (или «нисходящий»), исследователи затем смогли вывести баланс того, сколько углекислого газа было выброшено и удалено.

Хотя миссия OCO-2 не была специально разработана для оценки выбросов в отдельных странах, результаты более чем 100 стран были получены своевременно. Первая Глобальная инвентаризация — процесс оценки коллективного прогресса мира в сдерживании глобального потепления, как указано в Парижском соглашении 2015 года, — состоится в 2023 году.

Эта анимация показывает ежегодные выбросы ископаемого топлива более чем в 100 странах с 2015 по 2020 год. Страны с высоким уровнем выбросов, в том числе США и Китай (выделены темно-красным цветом), появляются на странице по сравнению со странами с более низким уровнем выбросов. Авторы и права: Студия научной визуализации НАСА.

«НАСА сосредоточено на предоставлении данных науки о Земле, которые решают реальные климатические проблемы — например, помощь правительствам во всем мире в измерении воздействия их усилий по сокращению выбросов углерода», — сказала Карен Сен-Жермен, директор отдела наук о Земле НАСА в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. «Это один из примеров того, как НАСА развивает и расширяет усилия по измерению выбросов углерода таким образом, чтобы удовлетворить потребности пользователей».

На этой карте показаны изменения в количестве углерода, хранящегося в органическом веществе на суше, называемые изменениями наземных запасов углерода, с 2015 по 2020 год. изменения. Авторы и права: Студия научной визуализации НАСА.

Традиционные подходы к измерению углерода, основанные на деятельности (или «снизу вверх»), основаны на подсчете и оценке того, сколько углекислого газа выбрасывается во всех секторах экономики, таких как транспорт и сельское хозяйство. Восходящие кадастры углерода имеют решающее значение для оценки прогресса в усилиях по сокращению выбросов, но их составление требует значительных ресурсов, опыта и знаний о масштабах соответствующих мероприятий.

Вот почему разработка базы данных о выбросах и абсорбции с использованием нисходящего подхода может быть особенно полезной для стран, которым не хватает традиционных ресурсов для разработки кадастров, утверждают авторы исследования. На самом деле выводы ученых включают данные по более чем 50 странам, которые не сообщали о выбросах как минимум в течение последних 10 лет.

Исследование предлагает новую перспективу, отслеживая как выбросы ископаемого топлива, так и общие изменения «запасов углерода» в экосистемах, включая деревья, кустарники и почвы. Эти данные особенно полезны для отслеживания колебаний содержания углекислого газа, связанных с изменением земного покрова. Одни только выбросы от обезлесения составляют непропорционально большую долю общего объема выбросов углерода на глобальном юге, который охватывает регионы Латинской Америки, Азии, Африки и Океании. В других частях мира результаты указывают на некоторое снижение концентрации углерода в атмосфере за счет улучшения управления земельными ресурсами и лесовосстановления.

Авторы заявили, что восходящие методы оценки выбросов и удаления углекислого газа из экосистем имеют важное значение. Однако эти методы подвержены неопределенности, когда данные отсутствуют или чистый эффект определенных действий, таких как регистрация, не полностью известен.

«Наши нисходящие оценки обеспечивают независимую оценку этих выбросов и абсорбции, поэтому, хотя они не могут заменить подробное понимание процесса традиционных восходящих методов, мы можем проверить оба подхода на согласованность», — сказал Филипп Сиа, автор исследования и исследователь. директор Лаборатории наук о климате и окружающей среде во Франции.

Отслеживание углерода

Исследование предлагает сложную картину движения углерода через сушу, океан и атмосферу Земли.

В дополнение к прямому антропогенному воздействию, учитываемому в национальных кадастрах, неуправляемые экосистемы, такие как некоторые тропические и бореальные леса, где влияние человека минимально, могут улавливать углерод из атмосферы, тем самым уменьшая потенциальное глобальное потепление.

«Национальные кадастры предназначены для отслеживания того, как политика управления влияет на выбросы и удаление CO2», — сказал автор исследования Ноэль Кресси, профессор Университета Вуллонгонга в Австралии. «Однако атмосфере все равно, выбрасывается ли CO2 в результате вырубки лесов в Амазонии или лесных пожаров в канадской Арктике. Оба процесса повысят концентрацию CO2 в атмосфере и вызовут изменение климата. Поэтому крайне важно следить за углеродным балансом. неуправляемых экосистем и определить любые изменения в поглощении углерода».

Забегая вперед, исследователи заявили, что их пилотный проект может быть доработан, чтобы понять, как меняются выбросы в отдельных странах.

«Постоянные наблюдения имеют решающее значение для этих нисходящих оценок, — сказал ведущий автор Брендан Бирн, ученый из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии. по мере реализации Парижского соглашения. Будущие международные миссии, которые предоставят расширенное картографирование концентраций CO2 по всему миру, позволят нам уточнить эти нисходящие оценки и дать более точные оценки выбросов и абсорбции стран».

Запущенный в 2014 году спутник OCO-2 отображает естественные и антропогенные концентрации углекислого газа с помощью трех спектрометров, похожих на камеры. Эти устройства настроены на обнаружение уникальных спектров или световой сигнатуры углекислого газа. Они измеряют газ косвенно по тому, сколько отраженного солнечного света он поглощает в данном столбе воздуха.

Источник