Las misiones espaciales de la NASA identifican las fuentes de emisiones de CO2 en la Tierra

Resumen:

Un estudio de caso que involucra a la central eléctrica de carbón más grande de Europa muestra que las observaciones basadas en el espacio pueden usarse para rastrear las emisiones de dióxido de carbono, y las reducciones, en la fuente.

Un dúo de misiones de observación de la Tierra ha permitido a los investigadores detectar y realizar un seguimiento de los cambios en las emisiones de dióxido de carbono (CO₂) desde una sola instalación, utilizando la quinta central eléctrica de carbón más grande del mundo como caso de prueba.

En el estudio reciente, los investigadores utilizaron mediciones basadas en el espacio de las misiones 2 y 3 del Observatorio Orbital de Carbono (OCO) de la NASA para cuantificar el dióxido de carbono descargado cientos de millas más abajo en la central eléctrica de Bełchatów en Polonia, el emisor individual más grande de Europa. Al analizar las columnas de emisión de la planta de varios pasos elevados de satélites entre 2017 y 2022, detectaron cambios en los niveles de dióxido de carbono que eran consistentes con las fluctuaciones horarias en la generación de electricidad. Los cierres de unidades temporales y permanentes (por mantenimiento o desmantelamiento) redujeron las emisiones generales de la planta, que el equipo también pudo detectar.

Los hallazgos demuestran que las observaciones desde el espacio pueden usarse para rastrear los cambios en las emisiones de dióxido de carbono a escala local, dijeron los científicos.

Lanzado en 2014, el satélite OCO-2 de la NASA mapea las emisiones de dióxido de carbono naturales y provocadas por el hombre (antropogénico) en escalas que van desde regiones hasta continentes. El instrumento toma muestras del gas indirectamente midiendo la intensidad de la luz solar reflejada en la superficie de la Tierra y absorbida por el dióxido de carbono en la columna de aire desde el suelo hasta el satélite. Los espectrómetros de OCO-2 están sintonizados para detectar la firma específica del gas CO_{2 .}

Los componentes de repuesto de esa misión se utilizaron para crear OCO-3, un instrumento que ha volado en la Estación Espacial Internacional desde 2019. OCO-3 fue diseñado con un modo de mapeo que puede realizar múltiples observaciones de barrido a medida que la estación espacial pasa sobre un área, permitiendo a los investigadores crear mini mapas detallados de un área de interés a escala de ciudad.

Ninguno de los instrumentos OCO se diseñó originalmente específicamente para detectar emisiones de instalaciones individuales como Bełchatów, por lo que los nuevos hallazgos son una «sorpresa agradable», dijo Abhishek Chatterjee, científico del proyecto de la misión OCO-3 en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. “Como comunidad, estamos refinando las herramientas y técnicas para poder extraer más información de los datos de lo que habíamos planeado originalmente”, agregó. “Estamos aprendiendo que en realidad podemos entender mucho más sobre las emisiones antropogénicas de lo que esperábamos anteriormente”.

Seguimiento del carbono hacia el futuro

Las emisiones de grandes instalaciones, como centrales eléctricas y refinerías, representan aproximadamente la mitad de las emisiones mundiales de dióxido de carbono de los combustibles fósiles. La central eléctrica de Bełchatów, en funcionamiento desde 1988, es la central eléctrica de lignito más grande del mundo, con una capacidad informada de 5.102 megavatios. El lignito (lignito pardo) generalmente produce mayores emisiones por megavatio generado que la antracita (carbón duro). El gobierno polaco ha elaborado planes para cerrar la planta a finales de 2036.

Ray Nassar, investigador principal de Environment and Climate Change Canada y autor principal del estudio, señaló que la mayoría de los informes de emisiones de dióxido de carbono se crean a partir de estimaciones o datos recopilados en la superficie terrestre. Los investigadores dan cuenta de la masa de combustibles fósiles comprados y utilizados, luego calculan las emisiones esperadas; por lo general, no realizan mediciones reales de dióxido de carbono atmosférico.

“Los detalles más finos sobre cuándo y dónde exactamente ocurren las emisiones a menudo no están disponibles”, dijo Nassar. “Proporcionar una imagen más detallada de las emisiones de dióxido de carbono podría ayudar a rastrear la efectividad de las políticas para reducir las emisiones. Nuestro enfoque con OCO-2 y OCO-3 puede aplicarse a más centrales eléctricas o modificarse para las emisiones de dióxido de carbono de ciudades o países”.

Debido a las observaciones del modo de mapeo de OCO-3, los datos de la NASA podrían usarse más ampliamente para cuantificar las emisiones de fuentes puntuales de CO₂ en el futuro. La NASA anunció recientemente que las operaciones de la misión se extenderán por varios años más a bordo de la estación espacial, y el instrumento operará junto con otro observador de gases de efecto invernadero a bordo de la estación espacialel, ‘Earth Surface Mineral Dust Source Investigation’ (EMIT).

“Es realmente emocionante pensar que obtendremos otros cinco o seis años de operaciones con OCO-3”, dijo Chatterjee. “Estamos viendo que hacer mediciones en el momento correcto y en la escala correcta es fundamental”.

Agregó que OCO-3 puede servir como un «pionero» para las misiones satelitales de próxima generación. Los proyectos OCO-2 y OCO-3 están gestionados por el JPL. Caltech administra JPL para la NASA.

Fuente: ‘NASA’s Jet Propulsion Laboratory | California Institute of Technology (Caltech)’

Artículo original: ‘NASA Space Missions Pinpoint Sources of CO2 Emissions on Earth‘. Sally Younger. January 9, 2023.

Material relacionado

Sitios de las Misiones OCO:

• Orbiting Carbon Observatory-2. NASA JPL-Calthec.

• Orbiting Carbon Observatory-3. NASA JPL-Calthec.

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