Супутник NASA для спостереження за Землею допоміг дослідникам відстежувати викиди вуглекислого газу в понад 100 країнах світу. Пілотний проєкт пропонує потужний новий погляд на викиди вуглекислого газу в цих країнах і на те, скільки його видаляється з атмосфери лісами та іншими «поглиначами» вуглецю в межах їхніх кордонів. Отримані дані демонструють, як космічні інструменти можуть підтримувати знання про Землю, коли країни працюють над досягненням кліматичних цілей.
У міжнародному дослідженні, проведеному понад 60 дослідниками, використовувалися вимірювання, зроблені місією NASA Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2), а також мережа наземних спостережень, щоб кількісно визначити підвищення та зниження концентрації вуглекислого газу в атмосфері від 2015–2020. Використовуючи цей підхід, заснований на вимірюванні (або «зверху вниз»), дослідники змогли зробити висновок про баланс кількості вуглекислого газу, який було викинуто та видалено.
Незважаючи на те, що місія OCO-2 не була розроблена спеціально для оцінки викидів окремих країн, висновки з більш ніж 100 країн з’явилися вчасно. Перше глобальне підсумовування — процес оцінки спільного прогресу світу в напрямку обмеження глобального потепління, як зазначено в Паризькій угоді 2015 року — відбудеться у 2023 році.
Ця анімація показує щорічні викиди викопного палива більш ніж у 100 країнах з 2015 по 2020 рік. Країни з високим рівнем викидів, включаючи США та Китай (тут показано темно-червоним кольором), з’являються на сторінці порівняно з країнами з нижчими викидами.
«NASA зосереджено на наданні даних науки про Землю, які стосуються кліматичних викликів у реальному світі, наприклад допомагають урядам у всьому світі вимірювати вплив їхніх зусиль щодо зменшення викидів вуглецю», — сказала Карен Сен-Жермен, директор Відділу наук про Землю NASA у штаб-квартирі NASA у Вашингтоні. «Це один із прикладів того, як NASA розвиває та посилює зусилля з вимірювання викидів вуглецю таким чином, щоб відповідати потребам користувачів».
Традиційні підходи до вимірювання вуглецю на основі діяльності (або «знизу вгору») покладаються на підрахунок і оцінку кількості вуглекислого газу, який викидається в усіх секторах економіки, таких як транспорт і сільське господарство. Інвентаризація вуглецю «знизу вгору» має вирішальне значення для оцінки прогресу в зусиль зі скорочення викидів, але для її складання потрібні значні ресурси, досвід і знання масштабів відповідної діяльності.
Ось чому розробка бази даних про викиди та видалення за допомогою підходу зверху вниз може бути особливо корисною для країн, яким бракує традиційних ресурсів для розробки кадастру, стверджують автори дослідження. Насправді висновки вчених включають дані для понад 50 країн, які не повідомляли про викиди принаймні протягом останніх 10 років.
Дослідження відкриває нову перспективу, відстежуючи як викиди викопного палива, так і зміни загального «запасу» вуглецю в екосистемах, включаючи дерева, кущі та ґрунти. Ці дані особливо корисні для відстеження коливань вуглекислого газу, пов’язаних зі зміною ґрунтового покриву. Лише викиди внаслідок знищення лісів становлять непропорційну кількість загального викиду вуглецю на Глобальному Півдні, який охоплює регіони Латинської Америки, Азії, Африки та Океанії. В інших частинах світу результати вказують на деяке зниження концентрації вуглецю в атмосфері завдяки покращенню землекористування та лісовідновленню.
Автори зазначили, що висхідні методи для оцінки викидів вуглекислого газу та видалення з екосистем є важливими. Однак ці методи вразливі до невизначеності, коли даних бракує або чистий вплив певних дій, таких як журналювання, не повністю відомий.
«Наші оцінки «зверху вниз» забезпечують незалежну оцінку цих викидів і абсорбції, тому, хоча вони не можуть замінити детальне розуміння процесу традиційних методів «знизу вгору», ми можемо перевірити обидва підходи на узгодженість», — сказав Філіп Сіайс, автор дослідження та дослідник. директор Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement у Франції.
Ця карта ілюструє зміни в кількості вуглецю, що зберігається в органічній речовині на суші, звані змінами наземних запасів вуглецю, з 2015 по 2020 рік. Такі дії, як поліпшення управління землею та вирубка лісів, яка є більш масштабною в тропіках, ніж в інших регіонах, впливають на ці запаси зміни.
Відстеження вуглецю
Дослідження пропонує складну картину руху вуглецю через сушу, океан і атмосферу Землі. Окрім прямого антропогенного впливу, який враховується національними кадастрами, некеровані екосистеми, такі як деякі тропічні та бореальні ліси, де люди мають мінімальний слід, можуть поглинати вуглець з атмосфери, таким чином зменшуючи потенційне глобальне потепління.
«Національні кадастри призначені для відстеження того, як політика управління впливає на викиди та видалення CO2», — сказав автор дослідження Ноель Крессі, професор Університету Вуллонгонга в Австралії. «Однак атмосфері байдуже, чи CO2 викидається внаслідок вирубки лісів в Амазонці чи лісових пожеж у канадській Арктиці. Обидва процеси підвищать концентрацію атмосферного CO2 і спричинять зміну клімату. Тому надзвичайно важливо контролювати вуглецевий баланс некерованих екосистем і виявляти будь-які зміни в поглинанні вуглецю».
Заглядаючи вперед, дослідники сказали, що їхній пілотний проєкт можна вдосконалити, щоб зрозуміти, як змінюються викиди окремих країн.
«Постійні високоякісні спостереження мають вирішальне значення для цих низхідних оцінок», — сказав провідний автор Брендан Бірн, науковий співробітник Лабораторії реактивного руху НАСА в Південній Каліфорнії. «Постійні спостереження з OCO-2 і поверхневих майданчиків дозволять нам відстежувати, як ці викиди та поглинання змінюються в міру виконання Паризької угоди. Майбутні міжнародні місії, які нададуть розширене картографування концентрацій CO2 по всьому світу, дозволять нам уточнити ці низхідні оцінки та дати більш точні оцінки викидів і абсорбції країнами».