Nyligen genomförda satellit- och atmosfäriska analyser tyder på att USA:s metanutsläpp för 2019 översteg EPA:s uppskattningar, med betydande avvikelser i olje-, gas- och deponi. Förbättrade detektionstekniker tyder på att en avgörande uppdatering av metanhanteringsmetoder är nödvändig.
Utsläppen av metan, en potent växthusgas, kan vara högre än man tidigare trott, särskilt från deponier.
Metan, som är betydligt mer potent än CO2 som växthusgas, är en stor bidragande faktor till den globala uppvärmningen. En ny studie som använder satellitdata och atmosfäriska modeller avslöjar att metanutsläppen i USA under 2019 var högre än EPA:s uppskattningar, särskilt från olje- och gasverksamhet och deponier. Dessa fynd understryker behovet av förbättrad metanövervakning och rapportering för att bättre målinrikta ansträngningar för att minska utsläppen.
Metans roll i klimatförändringen
Metan är en ”superförorening” i klimatet och orsakar 30 gånger mer uppvärmning per ton än koldioxid. Den kortlivade men potenta växthusgasen står för närvarande för ungefär en tredjedel av den globala uppvärmningen från alla växthusgaser. På grund av metans styrka undertecknade USA Global Methane Pledge som syftar till att minska de kollektiva globala utsläppen med 30 procent från 2020 års nivåer till 2030.
Framsteg inom metanutsläppsdetektion
Det första steget för att minska utsläppen är att veta hur mycket som släpps ut i atmosfären. I en ny satellitbaserad analys beräknade forskare att metanutsläppen från det sammanhängande USA var högre 2019 än vad som tidigare uppskattats.
US Environmental Protection Agency (EPA) bedömer mänskligt orsakade metanutsläpp genom att inventera kända utsläppskällor, såsom deponier, boskapsverksamhet och olje- och gasanläggningar. Dessa utsläpp rapporteras sedan till FN:s ramkonvention om klimatförändringar. Satellitobservationer och atmosfäriska modeller ger ett sätt att identifiera var en del av denna redovisning potentiellt är för hög eller låg.
Ett internationellt team av forskare kombinerade observationer från TROPOMI (Tropospheric Monitoring Instrument) ombord på Sentinel-5 Precursor-satelliten med den atmosfäriska transportmodellen GEOS-Chem för att generera en högupplöst karta över USA:s totala metanutsläpp under 2019.
”Det här tillvägagångssättet gjorde det möjligt för oss att spåra vägen för utsläpp från atmosfären tillbaka till källorna på marken”, säger Hannah Nesser, postdoktor vid NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) som ledde forskningen.
Avvikelser i rapportering av metanutsläpp
Kartan högst upp på sidan visar den satellitbaserade uppskattningen av mänskligt orsakade metanutsläpp för 2019. Forskarteamet jämförde denna karta med EPA:s växthusgasinventering från samma år. De fann att satellitbaserade metanemissioner för 2019 verkade vara 13 procent högre än EPA:s uppskattning (vilket ligger inom, men i den högsta delen, av EPA:s osäkerhetsintervall på +/-14 procent). De ljusaste gula färgerna på den satellitbaserade kartan visar var utsläppen uppgick till 50 ton per kvadratkilometer eller mer. (De högsta värdena nådde så mycket som 384 ton per kvadratkilometer.)
De satellit- och modellbaserade uppskattningarna för olje- och gasverksamhet och boskapsproduktion, de två största metankällorna i USA, var högre än EPA:s uppskattningar med 12 procent respektive 11 procent. Metanutsläppen från kolbrytning var 28 procent lägre än i EPA-inventeringen.
Utmaningar i rapportering av deponimetan
Deponier, den tredje största källan, släppte ut uppskattningsvis 50 procent mer metan än EPA:s inventering. Deponier med höga utsläpp måste rapportera sina utsläpp varje år genom Greenhouse Gas Reporting Program. Medan vissa deponier uppskattar sina utsläpp baserat på mängden avfall som lagras och annan deponispecifik information, drar andra deponier slutsatsen om utsläpp baserat på mängden metan de fångar upp och på driftsinformation. Ändå redovisas inte vissa utsläppskällor, såsom förändringar i driften eller byggandet av deponin.
Förbättra metanövervakning med luftburna observationer
Forskarteamet zoomade in på en delmängd av 70 höga utsläppsdeponier över hela USA och fann att utsläppen var 77 procent högre i median än vad dessa anläggningar rapporterade till EPA. För de 38 av de 70 anläggningarna som återvann gas var deras utsläpp i genomsnitt 200 procent större än vad som rapporterats. Kartan ovan visar skillnaden mellan vad som rapporterades till EPA för dessa 70 deponier och de satellitbaserade metanutsläppen för 2019.
Forskarteamet korrelerade sina resultat med observationer från flygplan. Luftburna observationer kan hjälpa till att förfina satellituppskattningar av växthusgaser, särskilt när deponier är belägna nära andra metankällor, såsom våtmarker eller olje- och gasverksamhet.
Den här analysen visar att metanutsläppen från vissa källor är större än man tidigare trott, säger Ben Poulter, en forskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center. Men han påpekade att fjärranalys nu ger ytterligare övervakningsresurser som kan stödja minskningen av dessa utsläpp genom olika hanteringsmetoder.
Konsekvenser av reviderade metanutsläpp
Genom att jämföra de detaljerade satellitbaserade uppskattningarna med EPA:s inventeringar på statlig nivå fann teamet att utsläppen från de 10 främsta metanproducerande staterna var i genomsnitt 27 procent högre 2019. Dessa 10 stater var ansvariga för 55 procent av USA:s mänskliga -orsakat metanutsläpp.
EPA, NASA, NOAA, och NIST arbetar tillsammans som en del av det amerikanska växthusgascentret för att tillhandahålla regelbundna uppdateringar av EPA:s rutnätsbaserade metaninventeringssystem. De utvecklar också en tidsserie av naturliga metanutsläpp och sänkor i USA, och spårar stora metanemissionshändelser genom att utnyttja nya observationer.
NASA Earth Observatory bilder av Michala Garrison, med hjälp av data från Nesser, et al. (2024). Denna forskning stöddes delvis av NASA:s Carbon Monitoring System (CMS).