La innovación podría tener consecuencias de gran alcance para los operadores de combustibles fósiles que no pueden o no quieren detener las principales emisiones de metano porque permite a los investigadores observar las emisiones cada cinco minutos y estimar la cantidad total emitida. El método, que utiliza observaciones infrarrojas de onda corta de los satélites ambientales operativos geoestacionarios (GOES) de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, puede detectar eventos de grandes emisiones de alrededor de decenas de toneladas métricas por hora o más.

Los satélites observan concentraciones de metano desde el espacio analizando la forma en que la luz del sol se refleja en la Tierra. A medida que la luz atraviesa una nube de gas, su intensidad se debilita en ciertas longitudes de onda. El metano absorbe luz en la porción infrarroja de onda corta del espectro electromagnético. Aunque el sistema GOES no fue diseñado para detectar metano, su sensor incluye canales infrarrojos de onda corta diseñados para observar cosas como la capa de nieve y los puntos calientes de incendios.

La nueva técnica ya está siendo utilizada por empresas de geoanálisis y científicos para cuantificar los principales eventos de emisiones en América del Norte. Kayrros SAS utilizó este método para estimar que un gasoducto fósil arrojó alrededor de 840 toneladas métricas de metano a la atmósfera después de que un agricultor lo rompiera con una excavadora.

Eso está muy cerca de los 50,9 millones de pies cúbicos de gas que el operador Williams Cos. dijo que se filtraron, lo que equivale a unas 900 toneladas métricas de metano. El impacto climático a corto plazo del evento fue aproximadamente igual a las emisiones anuales de 17.000 automóviles estadounidenses.

El nuevo enfoque, que fue ejecutado por primera vez el año pasado por científicos de la Universidad de Harvard, permite una cobertura casi continua en tiempo real y contrasta con todos los demás satélites utilizados actualmente para detectar metano, que se encuentran en órbita terrestre baja y toman imágenes. mientras circunnavegan el mundo a velocidades de alrededor de 17.000 millas por hora, lo que sólo permite a los científicos estimar las tasas de emisión.

"El GOES puede detectar emisiones breves que los otros satélites pasan por alto y puede rastrear las columnas desprendidas hasta sus fuentes", dijo Daniel Varon, investigador asociado del Grupo de Modelado de Química Atmosférica de la Universidad de Harvard, quien propuso el concepto por primera vez en 2022. "También puede cuantificar la masa total de liberación y la duración, en lugar de solo estimaciones instantáneas de la tasa de emisión."

La innovación llega en un momento crítico en la lucha contra el cambio climático, cuando los gobiernos se ven presionados para tomar medidas agresivas luego del año más caluroso registrado y nueve meses consecutivos con temperaturas mensuales récord. Los combustibles fósiles son la segunda fuente más grande de emisiones de metano generadas por actividades humanas, solo después de la agricultura. La mayoría de los responsables políticos y los científicos dicen que reducir las fugas accidentales y las liberaciones intencionales de petróleo, carbón y gas es la forma más rápida y económica de reducir las temperaturas en el corto plazo.

Más de 150 países se han sumado al Compromiso Mundial sobre el Metano y se han comprometido a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en un 30% para finales de esta década con respecto a los niveles de 2020. En la COP28 celebrada en Dubai el año pasado, 50 empresas de petróleo y gas se comprometieron a detener las emisiones de metano, incluidas Exxon Mobil Corp. y Aramco de Arabia Saudita.

El avance es el último de una serie de un grupo de jóvenes científicos afiliados a la Universidad de Harvard, la Universidad Politécnica de Valencia en España y el Observatorio Internacional de Emisiones de Metano de las Naciones Unidas que han ampliado rápidamente la capacidad de los investigadores para detectar fugas utilizando una amplia gama de satélites no diseñados originalmente para rastrear metano.

La técnica innovadora "muestra el ritmo acelerado al que se está produciendo la detección y cuantificación de las emisiones de metano y, lo que es más importante, destaca el potencial de utilizar tecnología/satélites existentes ya desplegados para mejorar la detección y cuantificación y abordar la variabilidad temporal de las emisiones de metano", dijo María. -Olivia Torcea, analista de BloombergNEF.

Aunque los satélites en órbita terrestre baja pueden cubrir la mayor parte del planeta, la frecuencia con la que pasan sobre un lugar determinado puede ser de 24 horas o más. Debido a que orbitan a altitudes mucho más bajas, sus sensores suelen ofrecer una resolución más alta y pueden identificar fugas mucho más pequeñas que el sistema GOES. Sin embargo, la brecha en la frecuencia de las observaciones significa que los científicos generalmente solo pueden estimar las tasas de emisiones de los instrumentos.

También existen limitaciones para el sistema GOES, que ofrece cobertura de las Américas y parte de África occidental. Los científicos de Harvard también están trabajando con investigadores de agencias espaciales de Europa y Japón para ver si la técnica se puede aplicar a las misiones de los satélites Meteosat de tercera generación y Himawari 8.

Marc Watine Guiu era un estudiante de maestría visitante en Harvard cuando realizó la primera observación de metano utilizando GOES el año pasado y trabajó con Varon y la científica del IMEO Itziar Irakulis Loitxate en un artículo que se publicó en diciembre en PNAS. describiendo el enfoque. Los científicos cuantificaron una fuga de metano que, según dijeron, provenía del gasoducto El Encino-La Laguna que transporta gas fósil en México.

Fundamentalmente, el avance podría reforzar los esfuerzos de los reguladores para responsabilizar a los emisores de combustibles fósiles por algunas de las emisiones más dañinas y evitables del mundo, que históricamente han sido autoinformadas por los operadores.

"Una capacidad única que tenemos desde la órbita geoestacionaria es cuantificar la duración total y la masa de metano de emisiones muy grandes", dijo Varon de Harvard. "Sería posible auditar los informes de la industria sobre emisiones muy grandes de metano con esta tecnología."