O metano, um potente gás com efeito de estufa com emissões significativas provenientes de atividades humanas, nomeadamente nas cidades, tem um impacto substancial no aquecimento global. Os investigadores identificaram agora inúmeras fontes de metano anteriormente não detectadas em Hamburgo, principalmente provenientes de actividades humanas, como fugas em gasodutos e combustão incompleta, utilizando uma rede de sensores móveis, com o objectivo de actualizar e melhorar a precisão dos mapas de emissões para uma melhor compreensão e gestão.
Depois do dióxido de carbono, o metano é o segundo gás com efeito de estufa mais prevalente resultante das atividades humanas. O seu potencial de aquecimento global ao longo de duas décadas excede o do dióxido de carbono em mais de 80 vezes, com as emissões mais significativas provenientes de zonas húmidas, agricultura, resíduos e produção de combustíveis fósseis.
Embora a presença do metano na atmosfera seja relativamente breve, cerca de 12 anos em comparação com séculos para o dióxido de carbono, a redução das emissões de metano constitui uma promessa significativa para reduzir o aquecimento global num futuro próximo ou intermédio.
Emissões de metano nas cidades
Uma parcela substancial das emissões globais de metano ocorre nas cidades. Existem muitos locais onde o metano é libertado – intencionalmente ou acidentalmente. A equipa de investigação da Universidade Técnica de Munique (TUM) selecionou Hamburgo como local para rastrear fugas de metano e outras fontes desconhecidas.
Hamburgo não é apenas a segunda maior cidade da Alemanha em população. É também um porto e um centro industrial. Com suas diversas fontes de metano, oferece condições ideais para o projeto.
Numerosas fontes de metano descobertas em Hamburgo
Através do projeto, a equipe conseguiu identificar inúmeras fontes de metano anteriormente não detectadas em Hamburgo. Juntamente com fontes naturais como o rio Elba, a maior parte das emissões é causada pela atividade humana. Cerca de metade destas emissões provêm de fugas em gasodutos, combustão incompleta e outras emissões industriais e fugitivas.
As medições móveis também possibilitaram aos pesquisadores detectar fontes desconhecidas de metano. Eles descobriram que cerca de 2% das emissões de metano causadas pelo homem em Hamburgo tiveram origem em fugas nas tubagens de uma refinaria de petróleo e de uma quinta de gado próxima, que são altamente subestimadas no inventário de emissões de última geração.
Atualizando dados de medição existentes
Os pesquisadores começaram com um mapa de emissões do instituto de pesquisa holandês TNO. Fornece uma representação espacial das emissões de gases com efeito de estufa em Hamburgo, com base nas emissões comunicadas a nível nacional que foram distribuídas espacialmente utilizando dados substitutos (mapa de densidade populacional, etc.). Para verificar e atualizar os valores mostrados no mapa, a equipe selecionou duas abordagens:
“Primeiro, realizamos medições móveis usando um carro equipado com sensores. Conduzimo-lo por áreas onde esperávamos detectar emissões de metano, para obter uma melhor compreensão da distribuição espacial. Em segundo lugar, utilizámos a nossa rede de sensores para medir as emissões globais na cidade. A rede é composta por quatro dispositivos de medição, que utilizamos em estudos anteriores para medir as emissões em Munique”, afirma Jia Chen, Professor de Sensoriamento e Modelagem Ambiental na TUM. “Nossa rede de sensores utiliza o sol como fonte de luz. Como cada molécula na atmosfera absorve apenas frequências específicas da luz solar, podemos determinar as concentrações dos vários gases com efeito de estufa na coluna de ar entre o nosso dispositivo de medição e o sol.”
Medições em Hamburgo e arredores
Para descobrir as quantidades de gases com efeito de estufa emitidas em Hamburgo, os investigadores posicionaram um dispositivo de medição no centro da cidade, com os outros colocados nas periferias leste, sul e oeste.
“Isso significava que um sensor estava sempre contra o vento em relação à cidade, com outro posicionado a favor do vento. Se o segundo valor de medição for superior ao primeiro, podemos utilizar modelos de transporte atmosférico para quantificar os gases de efeito estufa liberados na cidade. Para isso, medimos a velocidade do vento, a direção do vento e a turbulência com um LiDAR óptico de vento”, diz Andreas Forstmaier, primeiro autor do estudo e pesquisador da Cátedra de Sensoriamento e Modelagem Ambiental.
Uso futuro da tecnologia de medição
O método desenvolvido para cidades será ampliado no futuro para realizar medições globais por meio de satélites. Com este trabalho, os investigadores pretendem dar um contributo decisivo para a compreensão das alterações climáticas e para abrandar o seu progresso.
