Satelliten gewinnen zunehmend an Bedeutung als wichtiges Instrument zur Bewältigung der Klimakrise, indem sie globale Emissionen erkennen. Es gibt bereits Dutzende von Treibhausgas-Erkennern Satelliten im Orbit heute, und sowohl öffentliche als auch private Institutionen haben Pläne angekündigt, in Zukunft weitere auf den Markt zu bringen. Darüber hinaus kündigte die UNO auf der COP27 eine neue satellitengestützte globale Hightech-Initiative zur Methanerkennung an – das Methane Alert and Response System (MARS) – das Satellitendaten nutzen wird, um Regierungen, Unternehmen und Betreiber vor großen Methanquellen zu warnen schnelle Linderung fördern.
Mit der Erweiterung der Satellitenkonstellationen – zusammen mit den Daten und Erkenntnissen, die sie liefern – nimmt auch die Nuance ihrer Verwendung zu. Um das richtige Werkzeug mit der richtigen Aufgabe abzustimmen, ist es wichtig zu verstehen, wofür jeder Satellit ausgelegt ist und wie seine Daten Entscheidungsträgern helfen können, verschiedene, aber miteinander verbundene Klimaziele zu erreichen.
Aus diesem Grund sind RMIs neuer Bericht Und Satellite Point Source Emissions Completeness Tool (SPECT) Ziel ist es, den Benutzern zu helfen, die „Vollständigkeit“ von Satelliten zu verstehen und zu bewerten, da sie sich auf die Identifizierung und Verfolgung von Superemittenten von Methan bezieht, einem Treibhausgas (THG), das in einem 20-Jahres-Zeitrahmen 85-mal stärker ist als CO2. Hier enthüllen wir die Definition, den Kontext und die Bedeutung der Vollständigkeit von Satelliten als neues und mächtiges Werkzeug im Kampf gegen die Klimaverschmutzung.
Satelliten machen unsichtbare Emissionen sichtbar
A „Weltraumrennen zur Rettung des Klimas“ ist im Gange, und das aus gutem Grund. Alarmierende, rekordverdächtige Jahre für atmosphärische Konzentrationen von Kohlendioxid Und Methan fordern sofortige und weitreichende Minderung. Man kann nicht verwalten, was man nicht misst, und die zuvor unsichtbaren Emissionen aus dem Weltraum sichtbar zu machen, ist entscheidend für die Halbierung der CO2-Emissionen bis 2030, wie im Pariser Abkommen zugesagt, und um das Ziel des Global Methane Pledge zu erreichen, die Methanemissionen um 30 Prozent zu senken bis 2030.
Verstehen verschiedener Satellitenfunktionen
Verschiedene Satelliten sind so konzipiert, dass sie verschiedene Dinge auf unterschiedliche Weise überwachen (ein Artikel in Geospatiale Welt taucht tief in dieses Thema ein). Das TROPOMI der Europäischen Weltraumorganisation zum Beispiel kann Methan, Stickoxide, Kohlenmonoxid und verschiedene Aerosole kartieren, wenn es täglich über Europa, Asien, Afrika und Amerika fliegt – eine bedeutende geografische Reichweite. Seine Auflösung kann sich auf ein paar Quadratmeilen der Erde beschränken. Vergleichen Sie das mit dem GHGSat-C1-Satelliten, der entwickelt wurde, um eine hochauflösende Überwachung von Industrieanlagen bis zur Punktquellenebene (z. B. bestimmte Öl- und Gaskompressorstationen oder Pipelines) im 25-Meter-Maßstab zu ermöglichen. Oder vergleichen Sie diese mit MethaneSat von EDF, das irgendwo zwischen den beiden angesiedelt ist und eine globale, hochauflösende Erfassung von Methanemissionen sowohl regional als auch bis hinunter zur Ebene von Öl- und Gasanlagen bietet.
Jeder von ihnen hat seinen Anwendungsfall: Ein Satellit wie TROPOMI kann effektiv verwendet werden, um ein regional oder national gemeldetes THG-Inventar zu „korrigieren“, während ein Satellit wie GHGSat verwendet werden kann, um einen Öl- und Gasbetreiber auf ein Leck an einem von ihnen aufmerksam zu machen seine Einrichtungen, damit es sofort repariert werden kann.
Lokalisierung von Super-Emittern
Während Daten auf regionaler, Sektor- und Anlagenebene, die durch Satellitenbeobachtungen ermöglicht werden, alle wichtig sind, veranlasste die zeitgebundene Dringlichkeit der Klimakrise das RMI dazu, sich auf die Notwendigkeit zu konzentrieren, Methan-Super-Emittenten zu lokalisieren. Superemitter sind große Punktquellen von Methan, die mit hohen Raten emittieren, typischerweise 25 Kilogramm Methan pro Stunde oder mehr. Super-emittierende Quellen können undichte Öl- und Gasförderanlagen, entlüftende Kohleminen oder Deponien und Mülldeponien sein.
Solche Quellen haben sich in der Vergangenheit als schwierig zu verfolgen erwiesen, stellen jedoch angesichts ihrer unverhältnismäßigen Auswirkungen und der Tatsache, dass viele – einmal identifiziert – schnell und kostengünstig angegangen werden können, unsere größte kurzfristige Chance dar, Methan zu mindern. Und neue Satelliten mit unterschiedlichen Fähigkeiten verändern das Spiel.
Vollständigkeit definieren und ihre Komponenten verstehen
Eine neue Metrik der Vollständigkeit von Satelliten kann Entscheidungsträgern helfen, die Stärken und Grenzen verschiedener Satellitentechnologien besser zu verstehen – insbesondere in ihrer Fähigkeit, Methan-Super-Emittenten zu lokalisieren.
Vollständigkeit kombiniert drei Satellitenparameter in einer Metrik, um den Anteil der globalen Methanpunktquellenemissionen zu quantifizieren, die erfasst werden können:
- Erkennungsempfindlichkeitoder die Emissionsschwelle, die vom Satelliteninstrument erfasst werden kann (normalerweise als Emissionsrate von Methanmasse oder -volumen unter bestimmten Bedingungen beschrieben)
- Räumliche Abdeckungdas ist das gesamte geografische Gebiet, das von dem Satelliten abgedeckt wird
- Abtastfrequenzoder wie oft ein Satellit eine Beobachtung eines bestimmten Gebiets erfolgreich abschließt
Aktuelle Satellitendiskussionen neigen dazu, sich ausschließlich auf Nachweisgrenzen zu konzentrieren und den anderen Systemattributen wenig Aufmerksamkeit zu schenken – oder diese Attribute als unabhängig voneinander zu behandeln. Zusammengenommen bieten diese Parameter jedoch eine bessere Vergleichbarkeit für die Aufgabe, Superemitter zu detektieren.
Anwenden von Vollständigkeit auf die Entscheidungsfindung
Neben anderen Vorteilen kann die Vollständigkeitsmetrik den Betreibern dabei helfen, zu ermitteln, welche Instrumente die besten Aussichten für die Lecksuche bieten, die Regulierungsbehörden bei der Gestaltung und Umsetzung von Methanüberwachungsprogrammen anleiten und das Verständnis in der Zivilgesellschaft beim Vergleich von Satelliten mit anderen Messtechnologien fördern.
Um zu verstehen, wie sich verschiedene Technologien nach der Vollständigkeitsmetrik stapeln, empfehlen wir Ihnen einen Besuch SPECT.
Da kommt noch mehr
Methan-Punktquellen sind unglaublich komplex, ganz zu schweigen von Treibhausgasemissionen im weiteren Sinne. Obwohl die Vollständigkeitsmetrik für diesen Anwendungsfall wertvoll ist, hoffen wir, auf dieser Arbeit aufzubauen, indem wir zusätzliche Anwendungsfälle ansprechen und das Bewusstsein dafür schärfen, wie verschiedene Technologien zur Verbesserung der globalen Klimaintelligenz eingesetzt werden können. Indem wir die Emissionsquellen sichtbarer machen, die Zugänglichkeit von Daten verbessern und Maßnahmen zur Minderung dieser Emissionen ergreifen, können wir in diesem entscheidenden Jahrzehnt für unser Klima schnelle Fortschritte erzielen.
Von Frances Reuland, Sascha Bylsma
© 2023 Rocky-Mountain-Institut. Veröffentlichung mit Genehmigung. Ursprünglich gepostet am RMI
BERICHT | 2023
Intel von oben: Methan-Super-Emitter mit Satelliten erkennen