Orbitalne oko na morskie źródła emisji metanu

12 lipca 2021, 07:00 Alert
Emisje metanu
Emisje metanu na świecie. Dane Europejskiej Agencji Kosmicznej dla Uniwersytetu Bremeńskiego

W pierwszej dekadzie lipca kanadyjska spółka GHGSat ogłosiła rozpoczęcie realizacji ciekawego projektu badawczego. Przez rok jej satelity będą przyglądać się antropogenicznym morskim źródłom emisji CH4, takim jak platformy wiertnicze. W przedsięwzięcie zaangażowały się koncerny energetyczne: Chevron, Shell oraz TotalEnergies.

Śledzenie emisji metanu z kosmosu

GHGSat zgłębia badania nad orbitalnym monitoringiem gazów cieplarnianych od roku 2016, kiedy to w przestrzeń kosmiczną trafił pierwszy satelita przedsiębiorstwa: GHGSat-D („Claire”). Dwa kolejne poleciały w 2020: GHGSat-C1 („Iris”) oraz w 2021 r.: GHGSat-C2 („Hugo”). Minimalny oczekiwany okres działania dla każdego z tych urządzeń to cztery lata. GHGSat-D może analizować zarówno stężenie metanu, jak i dwutlenku węgla. Sensory C1 oraz C2 dedykowane są wyłącznie obserwacji CH4.

Wspierany przez Shell, Chevron i TotalEnergies projekt polegać będzie na tym, że operujące na niskiej orbicie okołoziemskiej (na wysokości ok. 500 km) satelity przyjrzą się emisji metanu z morskich instalacji dedykowanych wydobyciu ropy i gazu. Pierwsza faza przedsięwzięcia poświęcona będzie sprawdzeniu, czy system zadziała zgodnie z oczekiwaniami. W ramach wstępnej oceny wykonalności zadania, która zacznie się w tym roku, odczyty satelitarne będą porównywane z pomiarami prowadzonymi bezpośrednio na platformach wiertniczych z użyciem mierników ręcznych i dronów. Jeśli testy się powiodą, każdy z trzech wspomnianych koncernów wskaże po sześć swoich platform morskich, które GHGSat będzie monitorować przez 12 miesięcy.

W ramach badania operator satelitarny zastosuje innowacyjną technologię obserwacji CH4 w atmosferze. Umożliwia ona detekcję unikalnego śladu, jaki tworzy metan pochłaniając to światło słoneczne, które wcześniej odbiło się już od powierzchni Ziemi. W przypadku obserwacji prowadzonej nad morzami i oceanami cała procedura jest bardziej skomplikowana, ponieważ światło słoneczne padające bezpośrednio pionowo z góry nie odbija się, lecz jest pochłaniane przez wodę. Zatem, by satelity firmy GHGSat mogły realizować swą misję, będą ustawiać się pod odpowiednimi, ostrymi kątami, tak, by ich instrumenty obserwacyjne mogły przechwytywać światło słoneczne najbardziej intensywnie odbijające się od morskiej powierzchni.

Dzięki opisanemu podejściu do czujnika na pokładzie satelity może trafiać nawet do 100 razy więcej światła. To z kolei umożliwi niezwykle precyzyjne pomiary, przez operatora określane jako obserwacje w wysokiej rozdzielczości.

Należąca do serwisów internetowych Europejskiej Agencji Kosmicznej strona earth.esa.int tak opisuje produkty satelitów Claire, Iris i Hugo: „Mapy stężenia metanu są dostępne dla obszarów 12 km × 12 km z rozdzielczością 25 m [na piksel – PZ] (<50 m dla GHGSat-D). Żadna inna komercyjna ani rządowa misja satelitarna nie została tak zaprojektowana pod kątem wykrywania i ilościowego określania emisji metanu ze źródeł punktowych tak niewielkich, jak pojedyncze szyby naftowe i gazowe”.

W długiej perspektywie czasowej metan jest dziesiątki razy efektywniejszy w kwestii zatrzymywania ciepła w ziemskiej atmosferze niż dwutlenek węgla. Stąd, zmniejszenie emisji CH4 ma kluczowe znaczenie w walce z globalnym ociepleniem. Komunikat prasowy GHGSat słusznie zatem podkreśla: „właściwy pomiar emisji na morzu jest ważny: musimy poprawić dokładność [określania] globalnych zasobów metanu, zastępując szacunki precyzyjnymi danymi.”

Paweł Ziemnicki

Orbitalny detektor emisji metanu coraz bliżej startu