卫星已经定位了世界上的甲烷“超排放者”

大多数位于包括俄罗斯和美国在内的六个主要石油和天然气生产国

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石油和天然气生产商有意释放甲烷的气体燃烧(如图所示)是大气中温室气体的主要来源。

石油和天然气生产中产生的少量甲烷“超排放物”每年向大气排放的甲烷占石油和天然气生产过程中甲烷排放量的 12%——现在科学家们知道其中许多泄漏点在哪里。

对 2019 年和 2020 年的卫星图像的分析表明,该研究中 1,800 个最大的甲烷来源中的大多数来自六个主要的石油和天然气生产国:土库曼斯坦位居榜首,其次是俄罗斯、美国、伊朗、哈萨克斯坦和阿尔及利亚。

巴黎萨克莱大学的气候科学家 Thomas Lauvaux 及其同事在 2 月 4 日的《科学》杂志上报告说,堵塞这些泄漏不仅对地球有利,而且可以为这些国家节省数十亿美元。

超排放源是每小时向大气喷射至少 25 公吨甲烷的源。这些偶尔发生的大规模爆发只占每年从石油和天然气生产中分流到地球大气层的甲烷的一小部分,但却是相当大的一部分。

没有参与这项研究的伦敦大学皇家霍洛威学院地球化学家 Euan Nisbet 说,清理此类泄漏将是减少总排放量的重要第一步。“如果你看到有人在交通事故中受了重伤,你会用绷带包扎流血最多的部位。”

甲烷的温室效应潜力大约是二氧化碳的 80 倍,尽管它在大气中的寿命往往要短得多——10 到 20 年左右,与数百年相比。温室气体可以从自然来源和人为来源渗入大气(SN:2/19/20)。

Lauvaux 说,在石油和天然气生产中,大量甲烷爆发可能是事故或管道或其他设施泄漏的结果。但该团队发现,这些泄漏通常是日常维护实践的结果。例如,管理人员可能会打开管道两端的阀门,快速释放和燃烧气体,而不是关闭几天以清除管道中的气体。Lauvaux 说,这种做法在卫星图像中作为管道轨道上的“两个巨大的羽流”非常突出。

停止这种做法和修复泄漏的设施相对容易,这就是为什么在解决温室气体排放问题时,这些改变可能是唾手可得的成果。但确定这些巨大甲烷排放的特定来源一直是一项挑战。空中研究可以帮助查明一些大型来源,例如垃圾填埋场、奶牛场和石油和天然气生产商,但此类飞行受限于区域性和短期性(SN:2019年 11 月 14 日)。

卫星,例如欧洲航天局的对流层监测仪器,或 TROPOMI,在空间和时间上提供了更大的窗口。科学家们此前曾使用 TROPOMI 估计美国西南部巨大的二叠纪盆地石油和天然气生产的整体泄漏情况,发现该地区向大气排放的甲烷是之前认为的两倍(SN:2020年 4 月 22 日)。

卫星图像帮助科学家识别出甲烷的石油和天然气超排放者(橙色圆圈),最大的排放者每小时向大气释放多达 500
公吨的气体(更大的橙色圆圈)。蓝线表示天然气管道。一些排放热点跟随这些管道的痕迹,例如在俄罗斯。

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2019-2020 年检测到甲烷超排放物的地方

在新的研究中,该团队没有将二叠纪盆地的源包括在超排放源中;该区域的大量排放是众多紧密聚集但较小的排放源的结果。由于 TROPOMI 不能很好地透过云层观察,因此全球其他地区,例如加拿大和赤道热带地区,也不包括在内。

但这并不意味着这些地区已经摆脱困境,Lauvaux 说。“只是没有可用的数据。” 在 TROPOMI 的这一粗略观点之后,Lauvaux 和其他科学家现在正在努力使用其他具有更好分辨率和穿透云层能力的卫星来填补这些数据空白。

研究人员说,阻止所有这些大泄漏,估计占石油和天然气生产每年总甲烷排放量的 8% 到 12%,可以为这些国家节省数十亿美元。而这些排放量的减少对地球的益处将与减少澳大利亚自 2005 年以来的所有排放量或一年减少 2000 万辆汽车的排放量一样有益。

哈佛大学大气化学家丹尼尔·雅各布(Daniel Jacob)没有参与这项研究(SN :22年 1 月 11 日)。

该承诺的签署方同意到 2030 年将全球天然气排放量相对于 2020 年的水平至少减少 30%。雅各布说,这些新发现有助于实现这一目标,因为它“鼓励采取行动而不是绝望”。

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