NASA’nın yeni Dünya uzay görevi tarafından haritalanan metan ‘süper yayıcılar’

NASA’nın Dünya Yüzeyi Mineral Toz Kaynağı Araştırması (EMIT) misyonu, gezegenin toz üreten çöllerindeki önemli minerallerin yaygınlığını haritalıyor; bu bilgiler, havadaki tozun iklim üzerindeki etkilerine ilişkin anlayışımızı geliştirecek. Ancak EMIT, önemli bir başka yetenek daha gösterdi: güçlü bir sera gazı olan metan varlığını tespit etmek.

EMIT’in Temmuz ayında Uluslararası Uzay İstasyonuna kurulmasından bu yana topladığı verilerde, bilim ekibi Orta Asya, Orta Doğu ve güneybatı Amerika Birleşik Devletleri’nde 50’den fazla “süper yayıcı” tespit etti. Süper yayıcılar, tipik olarak fosil yakıt, atık veya tarım sektörlerinde yüksek oranlarda metan yayan tesisler, ekipman ve diğer altyapılardır.

NASA Yöneticisi Bill Nelson, “Metan emisyonlarını dizginlemek, küresel ısınmayı sınırlamanın anahtarıdır. Bu heyecan verici yeni gelişme, araştırmacıların yalnızca metan sızıntılarının nereden geldiğini daha iyi belirlemelerine yardımcı olmakla kalmayacak, aynı zamanda nasıl hızlı bir şekilde ele alınabilecekleri konusunda fikir verecektir” dedi. “Uluslararası Uzay İstasyonu ve NASA’nın uzaydaki iki düzineden fazla uydusu ve aleti, uzun zamandır Dünya’nın iklimindeki değişiklikleri belirlemede paha biçilmez değerdeydi. EMIT, bu güçlü sera gazını ölçmek ve onu durdurmak için araç kutumuzda kritik bir araç olduğunu kanıtlıyor. kaynak.”

Metan, EMIT’in görüntüleme spektrometresinin yüksek doğruluk ve hassasiyetle ayırt edebileceği, spektral parmak izi adı verilen benzersiz bir modelde kızılötesi ışığı emer. Cihaz ayrıca karbondioksiti de ölçebilir.

Yeni gözlemler, uzay istasyonunun yörüngesinin sağladığı gezegenin geniş kapsama alanının yanı sıra EMIT’in bir futbol sahası kadar küçük alanları çözerken düzinelerce kilometre genişliğindeki Dünya yüzeyinin alanlarını tarama yeteneğinden kaynaklanıyor.

EMIT’in enstrüman bilimcisi ve NASA’nın Jet Propulsion’ında kıdemli bir araştırma bilimcisi olan David Thompson, “Bu sonuçlar olağanüstü ve metan noktası kaynaklarını tesis ölçeğine kadar tanımlamak için gereken çözünürlükle küresel ölçekli perspektifi eşleştirmenin değerini gösteriyor” dedi. Görevi yöneten Güney Kaliforniya’daki laboratuvar. “Metan kaynaklarına atıfta bulunma ve insan faaliyetlerinden kaynaklanan emisyonları azaltma çabalarında çıtayı yükseltecek benzersiz bir yetenek.”

Karbondioksite göre, metan, insan kaynaklı sera gazı emisyonlarının bir kısmını oluşturur, ancak salınmasından sonraki 20 yıl içinde atmosferdeki ısıyı yakalamada tonlarca tonlarca 80 kat daha etkili olduğu tahmin edilmektedir. Dahası, karbondioksitin yüzyıllarca sürdüğü yerde metan yaklaşık on yıl boyunca varlığını sürdürür, yani emisyonlar azaltılırsa atmosfer benzer bir zaman diliminde tepki verecek ve bu da yakın vadede daha yavaş ısınmaya yol açacaktır.

Metan noktası kaynaklarının belirlenmesi, süreçte önemli bir adım olabilir. Büyük yayıcıların konumları hakkında bilgi sahibi olarak, gaz yayan tesis, ekipman ve altyapı operatörleri, emisyonları sınırlamak için hızla harekete geçebilir.

EMIT’in metan gözlemleri, bilim adamlarının görüntüleme spektrometresinin mineral verilerinin doğruluğunu doğrulamasıyla geldi. EMIT, misyonu boyunca Afrika, Asya, Kuzey ve Güney Amerika ve Avustralya’nın kurak bölgelerindeki yüzey minerallerinin ölçümlerini toplayacaktır. Veriler, araştırmacıların havadaki toz parçacıklarının Dünya atmosferini ve yüzeyini ısıtma ve soğutmadaki rolünü daha iyi anlamalarına yardımcı olacak.

NASA’nın baş bilim adamı ve kıdemli iklim danışmanı Kate Calvin, “EMIT’in mineral verilerinin iklim modellemesini nasıl iyileştireceğini görmek için sabırsızlanıyoruz” dedi. “Bu ek metan tespit yeteneği, iklim değişikliğine katkıda bulunan sera gazlarını ölçmek ve izlemek için dikkate değer bir fırsat sunuyor.”

Metan bulutlarının algılanması

Misyonun çalışma alanı, dünyanın dört bir yanındaki bilinen metan sıcak noktalarıyla çakışıyor ve bu da araştırmacıların, görüntüleme spektrometresinin kapasitesini test etmek için bu bölgelerdeki gazı aramasını sağlıyor.

JPL’de EMIT metan girişimine liderlik eden araştırma teknoloji uzmanı Andrew Thorpe, “Tespit edilen EMIT bulutlarından bazıları şimdiye kadar görülen en büyükler arasında – uzaydan gözlemlenen hiçbir şeye benzemiyor” dedi. “Kısa sürede bulduklarımız zaten beklentilerimizi aşıyor.”

Örneğin, cihaz, Permiyen Havzasında, New Mexico, Carlsbad’ın yaklaşık 2 mil (3,3 kilometre) güneydoğusunda bir bulut tespit etti. Dünyanın en büyük petrol sahalarından biri olan Permian, güneydoğu New Mexico ve batı Teksas’ın bazı bölgelerini kapsıyor.

Türkmenistan’da EMIT, Hazar Denizi liman kenti Hazar’ın doğusundaki petrol ve gaz altyapısından 12 duman tespit etti. Batıya doğru esen bazı tüyler, 20 milden (32 kilometre) daha fazla uzanır.

Ekip ayrıca, İran’ın Tahran kentinin güneyinde, büyük bir atık işleme kompleksinden en az 3 mil (4,8 kilometre) uzunluğunda bir metan bulutu tespit etti. Metan, ayrışmanın bir yan ürünüdür ve çöplükler önemli bir kaynak olabilir.

Bilim adamları, Permian sahasında saatte yaklaşık 40.300 pound (18.300 kilogram), Türkmenistan kaynakları için toplam saatte 111.000 pound (50.400 kilogram) ve İran sahasında saatte 18.700 pound (8.500 kilogram) akış hızlarını tahmin ediyorlar.

Türkmenistan kaynakları birlikte, zaman zaman saatte 110.000 poundu (50.000 kilogram) aşan 2015 Aliso Canyon gaz sızıntısına benzer bir akış hızına sahip. Los Angeles bölgesindeki felaket, ABD tarihindeki en büyük metan salımları arasındaydı.

Uzay istasyonundaki gözlem noktasından geniş, tekrarlanan kapsama alanıyla EMIT, potansiyel olarak yüzlerce süper-yayıcı bulacaktır – bunların bazıları daha önce hava, uzay veya yer tabanlı ölçümlerle tespit edilmiş ve diğerleri bilinmeyen diğerleri.

EMIT’in JPL’deki baş araştırmacısı Robert Green, “EMIT, gezegeni incelemeye devam ettikçe, daha önce kimsenin sera gazı yayıcıları aramayı düşünmediği yerleri gözlemleyecek ve kimsenin beklemediği tüyler çıkaracak” dedi.

EMIT, Dünya’yı incelemek için yeni bir uzay kaynaklı görüntüleme spektrometresi sınıfının ilkidir. Bir örnek, metan ve karbondioksiti tespit etmek için tasarlanmış JPL’de geliştirilmekte olan bir araç olan Carbon Plume Mapper’dır (CPM). JPL, 2023’ün sonlarında CPM ile donatılmış iki uydu başlatmak için diğer ortaklarla birlikte kar amacı gütmeyen bir Carbon Mapper ile birlikte çalışıyor.