211service.com
Op zoek naar antwoorden in de ruimte voor nauwkeurige emissiegegevens
Elke 99 minuten draait een NASA-satelliet om de planeet en legt dagelijks een miljoen metingen vast van de koolstofdioxide in de atmosfeer van de aarde. Het maakt deel uit van een experiment waarvan wetenschappers hopen dat het ooit zal resulteren in een vloot van satellieten die betrouwbaar en nauwkeurig koolstofdioxide meten uit regio's, landen en zelfs specifieke steden en grote emissiebronnen zoals energiecentrales.
Ergens in de komende maanden zal China naar verwachting nog twee satellieten lanceren, samen met NASA's (de In een baan rond Carbon Observatory-2 , of OCO-2) en een Japanse satelliet genaamd GOSAT . De Chinese sondes maken deel uit van de inspanningen van de Chinese Academie van Wetenschappen om de uitstoot van broeikasgassen van 's werelds grootste bron van koolstofvervuiling nauwkeuriger te volgen.
Dit zijn vroege pogingen om betrouwbare gegevens te verkrijgen over een cruciale wetenschappelijke vraag: hoeveel koolstofdioxide wordt er werkelijk aan de atmosfeer toegevoegd? Tegenwoordig zijn de nationale koolstofemissies in wezen zelfrapportage, grotendeels gebaseerd op statistieken over de hoeveelheid fossiele brandstoffen die in elk land wordt verbrand. Dergelijke schattingen zijn notoir onbetrouwbaar, vooral in de ontwikkelingslanden, die nu verantwoordelijk zijn voor 60 procent van de CO2-uitstoot in de wereld (China bijvoorbeeld gaf afgelopen november toe dat het tot bijna 17 procent meer kolen per jaar dan eerder gemeld.)
Ruimtegebaseerde monitoring van CO2 is de krachtigste realiteitscheck tegen regeringen die zelf hun CO2-inventarissen en -stromen rapporteren, zegt John O. Niles, uitvoerend directeur van de Koolstof Instituut .
OCO-2 draait ongeveer 16 keer per dag om de aarde, maar het kan koolstofdioxide meten boven slechts een klein deel van het oppervlak.
Op de grond gebaseerde opnamestations volgen nauwkeurig de kooldioxideconcentraties in de atmosfeer, maar ze beslaan slechts een fractie van het aardoppervlak, voornamelijk in Noord-Amerika en West-Europa. Zelfs OCO-2 bestrijkt slechts een smal strookje in elke baan en beslaat slechts 7 procent van het totale oppervlak per maand. Wat volgens David Crisp, de leider van het wetenschappelijke team voor OCO-2, nodig is, is een vloot van satellieten, ten minste drie in een lage baan om de aarde en drie in een geostationaire baan.
In oktober publiceerde de Europese Commissie een plan voor zo'n systeem . Het zal miljarden kosten, zal naar alle waarschijnlijkheid op bezwaren stuiten van landen die zich verzetten tegen het idee van een internationaal monitoringsysteem voor broeikasgassen, en zal in ieder geval pas in de jaren 2030 van start gaan.
NASA's koolstofobservatiesatelliet, gelanceerd in 2014, is nauwkeurig in het meten van koolstofdioxide in de atmosfeer, maar nog niet nauwkeurig genoeg.
Bovendien, hoewel GOSAT en OCO-2 grotendeels succesvol zijn geweest, is de technologie nog niet volledig bewezen. Satellieten meten koolstofdioxide in de atmosfeer met behulp van spectrometers, die de absorptie van licht door verschillende moleculen met een hoge mate van precisie detecteren. Omdat koolstofdioxide en zuurstof alleen bepaalde kleuren licht absorberen, kunnen de satellieten het aantal van die moleculen meten in een bepaalde luchtkolom tussen het oppervlak en de satelliet. Die metingen compliceren zijn alle vele dingen die in de atmosfeer van de aarde plaatsvinden, zoals wind (die de koolstofdioxide verspreidt) en wolken. Hoewel OCO-2 ongeveer een miljoen metingen per dag doet, zijn er slechts 100.000 bruikbare, heldere hemelmetingen. En zelfs de krachtige supercomputers van NASA zijn nog niet snel genoeg om al die gegevens perfect te verwerken. We verbeteren de algoritmen om de gegevens te analyseren, zegt Crisp, maar ze leveren nog niet de nauwkeurigheid op die we nodig hebben.
Nieuwere versies van zowel GOSAT als OCO-2 staan gepland voor de lancering in 2018, en er zijn plannen voor nog minstens vijf sondes, die ergens in de jaren 2020 een geïntegreerde vloot zouden kunnen vormen. Het rapport van de Europese Commissie riep op tot een geïntegreerd observatiesysteem voor het monitoren van fossiele kooldioxide-emissies, dat de naleving door de partijen bij internationale klimaatovereenkomsten zou monitoren en verifiëren. Hoe een dergelijk systeem zou worden beheerd, of landen de bevindingen ervan zouden accepteren en hoe die bevindingen zouden leiden tot handhaving van emissiereductiedoelstellingen, zijn allemaal vragen die nog moeten worden onderzocht, laat staan beantwoord.
Op satellieten gebaseerde systemen kunnen betrouwbare gegevens met een steeds hogere resolutie produceren die onafhankelijk kunnen worden gerepliceerd, zegt Niles. Aan de andere kant, of ruimtegebaseerde CO2-monitoring effectief zal zijn bij het verstrekken van gegevens die gedrag veranderen, is een andere vraag.