Creado para ayudar a los científicos a comprender cómo el polvo afecta el clima, la Investigación de la fuente de polvo mineral de la superficie de la Tierra también puede identificar las emisiones del potente gas de efecto invernadero.
La misión ‘Earth Surface Mineral Dust Source Investigation’ (EMIT) (Investigación de la Fuente de Polvo Mineral de la superficie Terrestre) de la NASA está mapeando la prevalencia de minerales clave en los desiertos que producen polvo del planeta, información que avanzará nuestra comprensión de los efectos del polvo en el aire sobre el clima. Pero EMIT ha demostrado otra capacidad crucial: detectar la presencia de metano, un potente gas de efecto invernadero.
En los datos que EMIT ha recopilado desde que se instaló en la Estación Espacial Internacional en julio, el equipo científico ha identificado más de 50 «superemisores» en Asia Central, Medio Oriente y el suroeste de los Estados Unidos. Los superemisores son instalaciones, equipos y otra infraestructura, generalmente en los sectores de combustibles fósiles, desechos o agricultura, que emiten metano a tasas elevadas.
“Controlar las emisiones de metano es clave para limitar el calentamiento global. Este nuevo y emocionante desarrollo no solo ayudará a los investigadores a identificar mejor de dónde provienen las fugas de metano, sino que también brindará información sobre cómo pueden abordarse rápidamente”, dijo el administrador de la NASA, Bill Nelson. “La Estación Espacial Internacional y las más de dos docenas de satélites e instrumentos de la NASA en el espacio han sido invaluables durante mucho tiempo para determinar los cambios en el clima de la Tierra. EMIT está demostrando ser una herramienta fundamental en nuestra caja de herramientas para medir este potente gas de efecto invernadero y detenerlo en la fuente”.
El metano absorbe la luz infrarroja en un patrón único, llamado huella digital espectral, que el espectrómetro de imágenes de EMIT puede discernir con gran exactitud y precisión. El instrumento también puede medir el dióxido de carbono.
Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Las nuevas observaciones se derivan de la amplia cobertura del planeta que ofrece la órbita de la estación espacial, así como de la capacidad de EMIT para escanear franjas de la superficie terrestre de decenas de kilómetros de ancho mientras resuelve áreas tan pequeñas como un campo de fútbol.
«Estos resultados son excepcionales y demuestran el valor de combinar la perspectiva a escala global con la resolución requerida para identificar fuentes puntuales de metano, hasta la escala de la instalación», dijo David Thompson, científico de instrumentos de EMIT y científico investigador sénior en el Laboratorio Propulsion a Chorro de la NASA en el sur de California, que gestiona la misión. “Es una capacidad única que elevará el nivel de los esfuerzos para atribuir fuentes de metano y mitigar las emisiones de las actividades humanas”.
En relación con el dióxido de carbono, el metano constituye una fracción de las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por el hombre, pero se estima que es 80 veces más efectivo, tonelada por tonelada, para atrapar el calor en la atmósfera en los 20 años posteriores a su liberación. Además, donde el dióxido de carbono permanece durante siglos, el metano persiste durante aproximadamente una década, lo que significa que si se reducen las emisiones, la atmósfera responderá en un período de tiempo similar, lo que conducirá a un calentamiento más lento a corto plazo.
La identificación de fuentes puntuales de metano puede ser un paso clave en el proceso. Con el conocimiento de las ubicaciones de los grandes emisores, los operadores de instalaciones, equipos e infraestructura que emiten el gas pueden actuar rápidamente para limitar las emisiones.
Las observaciones de metano de EMIT se produjeron cuando los científicos verificaron la precisión de los datos minerales del espectrómetro de imágenes. Durante su misión, EMIT recopilará mediciones de minerales superficiales en regiones áridas de África, Asia, América del Norte y del Sur y Australia. Los datos ayudarán a los investigadores a comprender mejor el papel de las partículas de polvo en el aire en el calentamiento y enfriamiento de la atmósfera y la superficie de la Tierra.
“Estábamos ansiosos por ver cómo los datos minerales de EMIT mejorarán el modelado climático”, dijo Kate Calvin, científica en jefe y asesora principal sobre el clima de la NASA. “Esta capacidad adicional de detección de metano ofrece una oportunidad extraordinaria para medir y monitorear los gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático”.
Detección de penachos de metano
El área de estudio de la misión coincide con puntos críticos de metano conocidos en todo el mundo, lo que permite a los investigadores buscar el gas en esas regiones para probar la capacidad del espectrómetro de imágenes.
“Algunas de las columnas detectadas por EMIT se encuentran entre las más grandes jamás vistas, a diferencia de todo lo que se haya observado desde el espacio”, dijo Andrew Thorpe, tecnólogo de investigación en JPL que lidera el esfuerzo de metano de EMIT. “Lo que hemos encontrado en poco tiempo ya supera nuestras expectativas”.
Por ejemplo, el instrumento detectó una columna de unos 3,3 kilómetros (2 millas) de largo al sureste de Carlsbad, Nuevo México, en la cuenca del Pérmico. Uno de los yacimientos petrolíferos más grandes del mundo, el Pérmico se extiende por partes del sureste de Nuevo México y el oeste de Texas.
En Turkmenistán, EMIT identificó 12 columnas de la infraestructura de petróleo y gas al este de la ciudad portuaria de Hazar, en el Mar Caspio. Algunas columnas, que soplan hacia el oeste, se extienden más de 32 kilómetros (20 millas).
El equipo también identificó una columna de metano al sur de Teherán, Irán, de al menos 4,8 kilómetros (3 millas) de largo, proveniente de un importante complejo de procesamiento de desechos. El metano es un subproducto de la descomposición y los vertederos pueden ser una fuente importante.
Los científicos estiman tasas de flujo de alrededor de 40 300 libras (18 300 kilogramos) por hora en el sitio Pérmico, 111 000 libras (50 400 kilogramos) por hora en total para las fuentes de Turkmenistán y 18 700 libras (8500 kilogramos) por hora en el sitio de Irán.
Las fuentes de Turkmenistán en conjunto tienen una tasa de flujo similar a la fuga de gas de Aliso Canyon de 2015, que en ocasiones excedió las 110,000 libras (50,000 kilogramos) por hora. El desastre del área de Los Ángeles fue una de las mayores emisiones de metano en la historia de Estados Unidos.
Conclusión
Con una cobertura amplia y repetida desde su punto de vista en la estación espacial, EMIT encontrará potencialmente cientos de superemisores, algunos de ellos detectados previamente a través de mediciones aéreas, espaciales o terrestres, y otros que eran desconocidos.
«Mientras continúa examinando el planeta, EMIT observará lugares en los que nadie pensó antes en buscar emisores de gases de efecto invernadero, y encontrará penachos que nadie espera”, dijo Robert Green, investigador principal de EMIT en JPL.
EMIT es el primero de una nueva clase de espectrómetros de imágenes espaciales para estudiar la Tierra. Un ejemplo es ‘Carbon Plume Mapper (CPM)’, un instrumento en desarrollo en el JPL que está diseñado para detectar metano y dióxido de carbono. El JPL está trabajando con una organización sin fines de lucro, Carbon Mapper, junto con otros socios, para lanzar dos satélites equipados con CPM a fines de 2023.
Más sobre la misión
EMIT fue seleccionado de la solicitud ‘Earth Venture Instrument-4’ bajo la División de Ciencias de la Tierra de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA y fue desarrollado en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, que Caltech administra para la agencia en Pasadena, California. Se lanzó a bordo de una nave espacial de reabastecimiento SpaceX Dragon desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida el 14 de Julio de 2022. Los datos del instrumento se entregarán al Centro de Archivo Activo Distribuido de Procesos Terrestres (DAAC) de la NASA para que los utilicen otros investigadores y el público.
La Estación Espacial Internacional alberga siete instrumentos para Ciencias de la Tierra de la NASA que brindan información novedosa para comprender nuestro planeta cambiante.
Para obtener más información sobre la misión, visite:
Fuente: NASA/JPL-Caltech.
Artículo original: ‘Methane ‘Super-Emitters’ Mapped by NASA’s New Earth Space Mission‘. Andrew Wang / Jane J. Lee. Oct. 25, 2022.
Material relacionado
- Methane Matters. Adam Voiland, Joshua Stevens. NASA Earth Observatory. March 8, 2016.
- Mapping Methane Emissions from Fossil Fuel Exploitation. Emily Cassidy, Joshua Stevens. NASA Earth Observatory. January 25, 2022.
Aumento de metano atmosférico estableció otro récord durante 2021.
Las muestras de aire del observatorio Mauna Loa de la NOAA en Hawái proporcionan datos importantes para los científicos del clima de todo el mundo. El Jueves 7 de Abril de 2022, la NOAA anunció que el análisis de los datos de su red de muestreo global mostró que los niveles del potente gas de efecto invernadero metano registraron el mayor aumento anual jamás observado en 2021, mientras que el dióxido de carbono continuó aumentando a tasas históricamente altas.
- Aumento de metano atmosférico estableció otro récord durante 2021. Carlos Costa. LIADA Sección Planeta Azul. Abril 22, 2022.
Sobre el Metano y el Cambio Climático
La la página de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (Environment Protection Agency, EPA), contiene una excelente introducción a los Gases de Efecto Invernadero (GEIs) donde se analiza cada uno de ellos, sus fuentes así como los esfuerzos de mitigación y en particular, del Metano:
- Descripción general de los gases de efecto invernadero. Environment Protection Agency, EPA.
- Emisiones de Metano. EPA.
La Iniciativa Global de Metano (GMI) es una asociación público-privada internacional enfocada en reducir las barreras para la recuperación y el uso del metano como una fuente de energía valiosa. La página de la GMI contiene una colección de recursos sobre el tema:
En particular:
La página de la Universidad de Stanford sobre «Metano y Cambio Climático» presenta la investigación de Stanford sobre las emisiones de metano y las soluciones prometedoras:
- Methane and climate change. Stanford Earths Matter magazine.
El Metano tiene una vida corta pero tiene un potencial mucho mayor de atrapamiento de calor que el CO2 . Cuanto más preocupados estemos por el calentamiento global en los próximos 10 o 20 años, más énfasis tendremos que poner en reducir las emisiones de metano. El siguiente artículo lo presenta:
- Why do we compare methane to carbon dioxide over a 100-year timeframe? Are we underrating the importance of methane emissions? Jessika Trancik, Andrew Moseman. Massachusetts Institute of Technology Climate Portal. June 28, 2021.
Curiosidades
Impactos en el clima y la salud de las estufas de gas natural
Las estufas de gas natural liberan metano, un potente gas de efecto invernadero, y otros contaminantes a través de fugas y combustión incompleta. Los investigadores de Stanford estiman que la fuga de metano de las estufas dentro de los hogares estadounidenses tiene el mismo impacto climático que alrededor de 500.000 automóviles a gasolina y las estufas pueden exponer a las personas a contaminantes que desencadenan enfermedades respiratorias.
- Climate and health impacts of natural gas stoves. Stanford Earths Matter magazine. January 27, 2022.