La producción de petróleo y gas se ha duplicado en algunas partes de los Estados Unidos en los últimos dos años, y los científicos pueden usar satélites para ver los impactos de esa tendencia:un aumento significativo en la liberación de dióxido de nitrógeno, un contaminante del aire que irrita los pulmones, por ejemplo, y más del doble de la cantidad de gas quemado en la atmósfera.

"Vemos el impacto creciente de la industria desde el espacio, "dijo Barbara Dix, científico del Instituto Cooperativo de Investigación en Ciencias Ambientales (CIRES) de la Universidad de Colorado Boulder y autor principal de la nueva evaluación publicada en la revista AGU Cartas de investigación geofísica . "Realmente estamos en el punto en el que podemos usar datos satelitales para brindar retroalimentación a empresas y reguladores, y ver si tienen éxito en la regulación de las emisiones ".

Dix y un equipo de investigadores de EE. UU. Y Holanda se propusieron ver si un conjunto de instrumentos basados ​​en satélites podría ayudar a los científicos a comprender más sobre la contaminación por óxidos de nitrógeno (incluido el dióxido de nitrógeno) proveniente de motores en campos de petróleo y gas de EE. UU. Los motores de combustión producen óxidos de nitrógeno, que es un irritante respiratorio y puede conducir a la formación de otros tipos de contaminantes atmosféricos nocivos, como el ozono a nivel del suelo.

En sitios de perforación y producción de petróleo y gas, puede haber varios motores de combustión pequeños y grandes, perforación, comprimir gas, separar líquidos y gases, y mover gas y petróleo a través de tuberías y contenedores de almacenamiento, dijo el coautor Joost de Gouw, miembro del CIRES y profesor de química en CU Boulder. Las emisiones de esos motores no están controladas. "Los coches tienen convertidores catalíticos, las grandes chimeneas industriales pueden tener equipos de reducción de emisiones ... ", dijo de Gouw." No es así con estos motores ".

Los "inventarios" convencionales destinados a contabilizar la contaminación por óxidos de nitrógeno de los emplazamientos de petróleo y gas suelen ser muy inciertos. subestimar o sobrestimar los contaminantes, dijo de Gouw. Y hay pocas mediciones sostenidas de óxidos de nitrógeno en muchas de las áreas rurales donde a menudo tiene lugar el desarrollo de petróleo y gas. Dijo Dix.

Así que ella, de Gouw y sus colegas recurrieron a los datos de dióxido de nitrógeno del Instrumento de Monitoreo de Ozono (OMI) a bordo de un satélite de la NASA y el Instrumento de Monitoreo Troposférico (TropOMI) en un satélite de la Agencia Espacial Europea. También observaron los datos de quema de gas de un instrumento en el sistema de satélites Suomi de la NOAA / NASA.

Entre 2007 y 2019, en gran parte de los Estados Unidos, Los niveles de contaminación por dióxido de nitrógeno se redujeron debido a los automóviles y las plantas de energía más limpios. el equipo encontró, confirmando los hallazgos informados anteriormente. La tendencia del aire limpio en los datos satelitales fue más obvia en las áreas urbanas de California, Washington y Oregon y en la mitad oriental de los Estados Unidos continentales. "Hemos limpiado mucho nuestro acto, "Dijo Dix.

Sin embargo, Varias áreas sobresalieron con mayores emisiones de dióxido de nitrógeno:El Pérmico, Cuencas de petróleo y gas de Bakken y Eagle Ford, en Texas y Nuevo México, Dakota del Norte, y Texas, respectivamente.

En esas áreas, los científicos utilizaron un tipo de análisis de series de tiempo para averiguar de dónde venía el contaminante:perforación de nuevos pozos versus producción a más largo plazo. Podrían hacer este tipo de análisis porque la actividad de perforación sube y baja rápidamente en respuesta a las fuerzas del mercado, mientras que la producción cambia mucho más lentamente (una vez que se perfora un pozo, puede producir petróleo y gas natural durante años o incluso décadas).

Antes de una recesión en la perforación en 2015, la perforación generó alrededor del 80 por ciento del dióxido de nitrógeno de los sitios de petróleo y gas, informó el equipo. Después de 2015, la perforación y la producción produjeron cantidades aproximadamente iguales del contaminante. Se estima que la quema en antorcha contribuirá hasta en un 10 por ciento en ambos períodos de tiempo.

Los investigadores también desarrollaron un nuevo inventario de emisiones de petróleo y gas, utilizando datos sobre el uso de combustible por parte de la industria, la ubicación de las plataformas de perforación, y datos de producción a nivel de pozo. El inventario confirmó las tendencias de los satélites, dijo el coautor Brian McDonald, un científico del CIRES que trabaja en la División de Ciencias Químicas de la NOAA, "Es un desarrollo prometedor que lo que observamos desde el espacio pueda explicarse por las tendencias esperadas en las emisiones de la industria del petróleo y el gas".

"Científicamente, esto es especialmente importante:podemos realizar la atribución de la fuente por satélite, ", dijo de Gouw." Necesitamos conocer las fuentes importantes para abordar estas emisiones de la manera más rentable ".