پرداختن به تغییرات آب و هوایی به معنای یافتن منبع متان از دست رفته است

دانشمندان چند سال گذشته را صرف استفاده از هواپیماها و ماهواره‌ها کرده‌اند تا یکی از بزرگترین اسرار علم آب و هوا را کشف کنند: دقیقاً دقیقاً چه چیزی باعث می‌شود متان، یک گاز گلخانه‌ای قوی، با این سرعت در جو بالا بیاید.

وقتی صحبت از بزرگترین عامل تغییر آب و هوا، یعنی دی اکسید کربن می شود، هیچ رمز و رازی وجود ندارد: این گاز عمدتاً از لوله های اگزوز و دودکش ها می آید. اما کشف منابع دومین مشکل بزرگ آب و هوایی دشوارتر است. متان می تواند از منابع بسیار متنوعی، چه طبیعی و چه ساخته دست بشر، به دست آید. مرداب‌ها و باتلاق‌ها مقدار زیادی تولید می‌کنند، اما انسان‌ها همچنین مسئول گاز متانی هستند که از تولید برنج، محل‌های دفن زباله، حیواناتی که برای مصرف گوشت پرورش می‌یابند، و نفت و گاز به دست می‌آیند.

در قسمت این هفته از غیر قابل توضیحرایلی دورن، دانشمند دانشگاه آریزونا، پادکست علمی Vox در مورد سوالات بی پاسخ، مشکل افزایش متان را به یک دسته چک نامتعادل تشبیه می کند: «ما یک ایده کلی از انتشار متان، به ویژه در مقیاس جهانی داریم. اما ما برای حسابداری متان در مقیاس‌های دقیق‌تر، به‌ویژه در مقیاس ایالت‌ها، شهرها و امکانات، به کمک نیاز داریم.» شرکت سیاره

بسیاری از کارهای دورن بر اندازه‌گیری آنچه که دانشمندان «ابر ساطع‌کننده‌ها» از صنعت نفت و گاز نامیده‌اند متمرکز شده‌اند. از آنجایی که گاز طبیعی در درجه اول متان است، برخی از آلاینده‌های گلخانه‌ای به ناچار در هر جایی که گاز حفاری، حمل و نقل و مصرف می‌شود به اتمسفر می‌رود. اما کار دورن نشان داده است که تعداد کمی از عملیات نفت و گاز مقدار نامتناسبی از متان را نشت می کند. چیزی به سادگی یک نقص جزئی در تجهیزات می تواند باعث نشت مقادیر زیادی از امکانات شود که توسط تنظیم کننده ها و اپراتورها شناسایی نمی شود.

دانشمندان ابتدا باید این نشت‌های متان را برای کمک به کشورها برای مقابله با منشا این مشکل قابل مشاهده کنند. دورن گفت: «این مانند رفع نشتی در سیستم اسپرینکلر شماست. بنابراین اگر بتوانید نشتی ها را پیدا کنید، می توانید سریعتر آنها را برطرف کنید.

طی چند سال آینده، ناوگانی از ماهواره‌های جدید به بهبود نظارت بر متان بر روی زمین می‌افزایند که نحوه مقابله جهان با آلودگی آب و هوا را تغییر خواهد داد.

تشخیص نشت متان با “بوییدن هوا” و اندازه گیری از فضا

دانشمندان تعدادی تکنیک دارند که به آنها کمک می کند تا انتشار گازهای متان روزانه و رویدادهای عظیمی که در غیر این صورت با چشم قابل مشاهده نیستند را کشف کنند.

دورن توضیح داد که یکی از آنها حسگرهای درجا مجهز به لیزر است که اساساً هوا را بو می کند. سپس طیف‌سنج‌هایی وجود دارند که از سنجش از دور برای اندازه‌گیری طول موج‌های خاص نوری که متان جذب می‌کند، مانند فروسرخ استفاده می‌کنند.

هر دوی این تکنیک‌ها شامل قرار دادن تجهیزات در محل، ماشین یا حتی در هواپیما برای یافتن توده‌های متان است. و طیف‌سنج‌ها می‌توانند به قدری خاص باشند که بتوان مشاهده کرد که یک ستون از مخزن ذخیره یا سر چاه حتی از هواپیمای در ارتفاع ۲۰۰۰۰ فوتی می‌آید.

اما یک محدودیت بزرگ برای این سازها وجود دارد، زیرا آنها فقط یک تصویر فوری از آنچه اتفاق می افتد ارائه می دهند. این نشت ها می توانند متناوب باشند – دریچه ای که یک روز برای متوقف کردن متان کار می کرد ممکن است روز بعد دچار نقص شود. برای تیم‌های کوچکی از دانشمندان غیرممکن است که نشت‌ها را در طول صدها مایل از میادین نفت و گاز مشاهده کنند.

اینجاست که ماهواره ها وارد می شوند. گروه Duren Carbon Mapper ماهواره های جدیدی را تا سال ۲۰۲۵ پرتاب خواهد کرد که تصویر کامل تری از انتشار متان به جهان ارائه می دهد. او مشتاقانه منتظر “اکوسیستمی در حال ظهور از سیستم های اندازه گیری پیشرفته از فضا، هوا و سطح زمین است که حتی دو یا سه سال پیش وجود نداشت.”

مطالعه دیگری که اخیراً در مجله معتبر منتشر شده است علوم پایه نشان داد که این ماهواره ها قادر به انجام چه کاری هستند. دانشمندان فرانسوی و آمریکایی با استفاده از داده‌های ماهواره آژانس فضایی اروپا که ۱۴ بار در روز سیاره را می‌چرخانند، دریافتند که تعداد کمی از «گسترش‌کننده‌های فوق‌العاده» حدود ۱۲ درصد از انتشار متان از بخش سوخت‌های فسیلی از سال ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۰ را تشکیل می‌دهند.

دورن پیش‌بینی می‌کند که داده‌های ماهواره‌ای بیشتر «واقعاً به بهبود حسابداری متان و مسئولیت‌پذیری در همه مقیاس‌ها کمک می‌کند».

این نوع کار تأثیر دیگری دارد: مسئله انتزاعی انتشار متان را به چیزی ملموس و ملموس تبدیل می کند. درو شیندل که سال گذشته ریاست اولین ارزیابی جهانی متان سازمان ملل متحد را بر عهده داشت، گفت: «می‌توانید متان را ببینید که از مخازن ذخیره می‌ریزد و در برخی مکان‌ها مقدار زیادی وجود دارد که می‌توانید آن را از فضا مشاهده کنید – این توده‌های غول پیکر متان». به گفته شیندل، تحقیقات فزاینده ای که نفت و گاز را به توده های متان مرتبط می کند، سیاست گذاران را ترغیب کرده است تا وارد عمل شوند.

چرا داده های جدید متان به مقابله با افزایش آلودگی حوضه پرمین کمک می کند؟

شیندل توضیح داد که تقریباً ۱۰۰ کشور در نشست آب و هوایی COP 26 گلاسکو در پاییز امسال حول این ایده جمع شدند که “متان قوی ترین اهرمی است که ما داریم”. از آنجایی که متان برای مدت زمان بسیار کمتری نسبت به دی اکسید کربن در اتمسفر باقی می‌ماند، جلوگیری از نشت‌های بزرگ از صنعت نفت و گاز می‌تواند تأثیری تقریباً بلادرنگ بر غلظت متان در جو در دهه آینده داشته باشد.

این دلیل عمده ای است که کشورها، از جمله ایالات متحده، توافقنامه داوطلبانه جانبی را امضا کردند که متعهد به انجام اقدامات جدی در مورد متان شدند (روسیه و چین، دیگر آلاینده های اصلی متان، آن را امضا نکردند). ایالات متحده خود یکی از منابع اصلی انتشار گاز متان از صنعت نفت و گاز است، زیرا حوضه پرمین که بیش از صدها مایل در غرب تگزاس و نیومکزیکو قرار دارد.

Climate Urban از علم شهروندی برای نمایش مشکلات در حوضه پرمین استفاده کرده است. شارون ویلسون و میگل اسکوتو، دو شهر تگزاسی که برای شرکت زمین کار می‌کنند، با یک دوربین تصویربرداری نوری که طول موج‌های نور را اندازه‌گیری می‌کند، در سراسر پرمین سفر کرده‌اند. آن‌ها در کنار جاده‌های عمومی پارک می‌کنند و با استفاده از دوربین نشان می‌دهند که دیدن گاز متان از انواع تأسیسات نفت و گاز چقدر رایج است.

بنابراین، برای ویلسون و اسکوتو، مشکل فقط معمای این نیست که نشت متان از کجا می‌آید، بلکه اجازه ایالات متحده به حفاری نفت و گاز کنترل نشده در پرمین است. با وجود ناوگان جدید ماهواره‌ها و هواپیماها که نشت متان را رصد می‌کنند، تنظیم‌کننده‌ها ابزار کمی برای متوقف کردن آن‌ها دارند. تگزاس هیچ مقرراتی برای انتشار متان ندارد و آژانس حفاظت از محیط زیست به دلیل عقب‌نشینی‌های دولت ترامپ در اجرای نظارت بهتر از صنعت کند بوده است.

«دوربین را به سمتش بگیرید [equipment] و می بینید که توده ای از گاز وجود دارد که به طور مداوم در حال پمپاژ است. این فقط هواگیری و هواگیری است.» اسکوتو گفت. وی افزود تنها راه برای جلوگیری از این هواگیری، کاهش سرعت تولید جدید در پرمین است.

کامل گوش کن غیر قابل توضیح قسمت در Spotify، پادکست های اپل، یا هر جا پادکست پیدا کردید.