A queima, na qual o excesso de gás natural é intencionalmente queimado no ar, é uma das formas pelas quais o metano é liberado das instalações de petróleo e gás. A missão EMIT da NASA, em mais de um ano de operação, demonstrou proficiência na detecção de emissões de metano e outros gases de efeito estufa provenientes do espaço.
Desde o seu lançamento, há 16 meses, o espectrômetro de imagem EMIT a bordo do Estação Espacial Internacional mostrou capacidade de detectar mais do que apenas minerais de superfície.
Mais de um ano depois de detectar pela primeira vez plumas de metano a partir do seu poleiro a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS), os dados do instrumento EMIT da NASA estão agora a ser usados para identificar emissões de fontes pontuais de gases com efeito de estufa com uma proficiência que surpreendeu até os seus projectistas.
Missão e Capacidades do EMIT
Abreviação de Earth Surface Mineral Dust Source Investigation, o EMIT foi lançado em julho de 2022 para mapear 10 minerais importantes na superfície das regiões áridas do mundo. Estas observações relacionadas com os minerais, que já estão disponíveis aos investigadores e ao público, ajudarão a melhorar a compreensão de como a poeira que é lançada na atmosfera afecta o clima.
A detecção de metano não fazia parte da missão principal do EMIT, mas os projetistas do instrumento esperavam que o espectrômetro de imagem tivesse essa capacidade. Agora, com mais de 750 fontes de emissões identificadas desde agosto de 2022 – algumas pequenas, outras em locais remotos e outras persistentes no tempo – o instrumento mais do que produziu resultados nesse sentido, de acordo com um novo estudo publicado na revista Avanços da Ciência.
O EMIT identificou um aglomerado de 12 plumas de metano em uma área de 150 milhas quadradas (400 quilômetros quadrados) do sul do Uzbequistão em 1º de setembro de 2022. O instrumento capturou o aglomerado em uma única foto, chamada de cena pelos pesquisadores. Crédito: NASA/JPL-Caltech
Emissões de Metano e Mudanças Climáticas
“No início, fomos um pouco cautelosos sobre o que poderíamos fazer com o instrumento”, disse Andrew Thorpe, tecnólogo de pesquisa da equipe científica do EMIT em NASAdo Laboratório de Propulsão a Jato no sul da Califórnia e principal autor do artigo. “Superou as nossas expectativas.”
Ao saber de onde vêm as emissões de metano, os operadores de aterros sanitários, locais agrícolas, instalações de petróleo e gás e outros produtores de metano têm a oportunidade de lidar com essas questões. O rastreio das emissões de metano causadas pelo homem é fundamental para limitar as alterações climáticas porque oferece uma abordagem rápida e de custo comparativamente baixo para a redução dos gases com efeito de estufa. O metano permanece na atmosfera durante cerca de uma década, mas durante este período é até 80 vezes mais poderoso na retenção de calor do que o dióxido de carbono, que permanece durante séculos.
Quando ventos fortes num continente levantam poeiras de rochas minerais (como calcite ou clorite), as partículas transportadas pelo ar podem viajar milhares de quilómetros para afectar continentes completamente diferentes. A poeira suspensa no ar pode aquecer ou resfriar a atmosfera e a superfície da Terra. Este efeito de aquecimento ou resfriamento é o foco da missão Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT) da NASA. Crédito: NASA/JPL-Caltech
Resultados surpreendentes
O EMIT provou ser eficaz na detecção de fontes de emissão grandes (dezenas de milhares de libras de metano por hora) e surpreendentemente pequenas (até centenas de libras de metano por hora). Isto é importante porque permite a identificação de um maior número de “superemissores” – fontes que produzem parcelas desproporcionais do total de emissões.
O novo estudo documenta como o EMIT, com base nos primeiros 30 dias de detecção de gases com efeito de estufa, pode observar 60% a 85% das plumas de metano normalmente observadas em campanhas aéreas.
Num canto remoto do sudeste da Líbia, o EMIT, em 3 de setembro de 2022, detectou uma nuvem de metano que emitia cerca de 979 libras (444 quilogramas) por hora. É uma das menores fontes detectadas até agora pelo instrumento. Crédito: NASA/JPL-Caltech
Comparação com detecção aérea
A vários milhares de pés acima do solo, os instrumentos de detecção de metano nas aeronaves são mais sensíveis, mas para garantir o envio de um avião, os investigadores precisam de uma indicação prévia de que irão detectar metano. Muitas áreas não são examinadas porque são consideradas demasiado remotas, demasiado arriscadas ou demasiado dispendiosas. Além disso, as campanhas que ocorrem cobrem áreas relativamente limitadas por curtos períodos.
Por outro lado, a cerca de 400 quilómetros de altitude na estação espacial, o EMIT recolhe dados sobre uma grande parte do planeta – especificamente as regiões áridas que ficam entre 51,6 graus de latitude norte e sul. O espectrómetro de imagem capta imagens de 80 quilómetros por 80 quilómetros (50 milhas por 50 milhas) da superfície – os investigadores chamam-lhes “cenas” – incluindo muitas regiões que estiveram fora do alcance dos instrumentos aéreos.
“O número e a escala das plumas de metano medidas pelo EMIT em todo o nosso planeta são impressionantes”, disse Robert O. Green, um JPL cientista pesquisador sênior e investigador principal do EMIT.
Este vídeo de lapso de tempo mostra o braço robótico Canadarm2 da Estação Espacial Internacional manobrando a missão EMIT da NASA para o exterior da estação. Extração do EspaçoX A espaçonave Dragon começou por volta das 17h15 PDT do dia 22 de julho e foi concluída às 10h15 PDT do dia 24 de julho. Partes da instalação foram omitidas, enquanto outras foram aceleradas. Crédito: NASA
Detecções cena a cena
Para apoiar a identificação da fonte, a equipe científica do EMIT cria mapas de plumas de metano e os divulga em um site, com dados subjacentes disponíveis no Centro de Arquivo Ativo Distribuído de Processos Terrestres de Pesquisa Geológica dos Estados Unidos (LP DAAC). Os dados da missão estão disponíveis para uso do público, cientistas e organizações.
Desde que o EMIT começou a recolher observações em agosto de 2022, documentou mais de 50.000 cenas. O instrumento detectou um conjunto de fontes de emissões numa região raramente estudada do sul do Uzbequistão em 1 de Setembro de 2022, detectando 12 plumas de metano totalizando cerca de 49.734 libras (22.559 quilogramas) por hora.
Além disso, o instrumento detectou plumas muito menores do que o esperado. Capturada num canto remoto do sudeste da Líbia em 3 de setembro de 2022, uma das menores fontes até agora emitia 979 libras (444 quilogramas) por hora, com base em estimativas da velocidade do vento local.
Mais sobre a missão EMIT
O EMIT foi selecionado a partir da solicitação Earth Venture Instrument-4 da Divisão de Ciências da Terra da Diretoria de Missões Científicas da NASA e foi desenvolvido no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, que é gerenciado pela agência pela Caltech em Pasadena, Califórnia. Os dados do instrumento estão disponíveis no NASA Land Processes Distributed Active Archive Center para uso por outros pesquisadores e pelo público.
