Una forma de distinguir entre las emisiones de carbono naturales y las de la quema de combustibles fósiles podría ayudar a las ciudades y países a monitorear su progreso en la reducción de emisiones.

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22 de abril de 2022

central eléctrica de carbón

Central eléctrica de carbón de Ratcliffe-on-Soar en el Reino Unido

ojo35.pix/Alamy

Un método para medir directamente el dióxido de carbono liberado por la quema de combustibles fósiles podría ayudar a las ciudades y países a monitorear sus esfuerzos para reducir las emisiones casi en tiempo real.

«Estamos en una ventana de oportunidad cada vez más pequeña, por lo que creo que realmente necesitamos saber cuál es la situación de la manera más rápida y precisa posible», dice Penelope Pickers de la Universidad de East Anglia, Reino Unido.

Actualmente, los gobiernos y las organizaciones de investigación estiman las emisiones totales de los países en función de datos como la cantidad de petróleo o gas que se ha vendido. Si bien las estimaciones iniciales a menudo se realizan con bastante rapidez, esta información puede tardar años en recopilarse por completo y las estimaciones pueden variar significativamente.

La medición directa de las emisiones de combustibles fósiles ayudaría a confirmar la precisión de estas estimaciones basadas en inventarios y mostraría más rápidamente si las medidas de reducción de emisiones están funcionando o no. También podría permitirnos rastrear cuánto emiten ciertas regiones o ciudades.

Pero tales mediciones son extremadamente difíciles porque las plantas absorben o emiten diferentes cantidades de CO2 según la estación y el clima. Es como estar en una playa e inmediatamente tratar de saber si la marea está baja o alta, ya que las olas van y vienen constantemente.

Entonces, si bien el aumento global a largo plazo en el CO2 atmosférico debido a las actividades humanas, de aproximadamente 280 partes por millón antes de la Revolución Industrial a casi 420 ppm en la actualidad, es muy claro, el panorama regional a corto plazo es mucho menos claro.

Los investigadores han probado diferentes formas de medir las emisiones de los combustibles fósiles directamente. Una es determinar qué proporción de CO2 está en forma del isótopo radiactivo carbono-14, que no se encuentra en los combustibles fósiles porque se descompone con el tiempo y las reservas de petróleo y gas tienen millones de años. Sin embargo, esto requiere recolectar muestras en matraces, por lo que la medición continua no es posible. Además, algunos tipos de reactores nucleares emiten carbono-14, lo que oscurece la imagen.

El equipo de Pickers adoptó un enfoque alternativo basado en la medición simultánea de oxígeno atmosférico y CO2. Cuando el material vegetal se utiliza como alimento, se descompone o se quema, la relación entre la pérdida de oxígeno de la atmósfera y el aumento de CO2 es de aproximadamente 1,1. Es alrededor de 1,2 para el carbón y 2 para el gas.

Los investigadores utilizaron mediciones tomadas en el Observatorio Atmosférico de Weybourne en la costa de Norfolk para calcular las emisiones del sur de Gran Bretaña desde 2020. Utilizaron el aprendizaje automático para estimar cómo los cambios en el clima y la dirección del viento afectarían los niveles de oxígeno y CO2 en la región.

El equipo vio una caída en las emisiones de los combustibles fósiles durante el primer y segundo bloqueo de Covid-19 en Inglaterra. «Covid fue un gran ejemplo de cambio bastante repentino y abrupto», dice Pickers.

Con alrededor de cuatro observatorios, sería posible medir las emisiones del Reino Unido, dice. Se necesitaría más para monitorear ciudades individuales.

El estudio proporciona un fuerte argumento de que el método es efectivo, dice Brad Weir del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Maryland. Pero construir estaciones de monitoreo en todo el mundo requeriría mucho tiempo y dinero, dice.

«Si tenemos un sistema para monitorear el carbono de los combustibles fósiles, comenzará con satélites», dice Weir.

Su equipo informó el año pasado que se detectó una caída en las emisiones de dióxido de carbono de la pandemia con los satélites de detección de CO2 existentes, y hay planes para lanzar más misiones enfocadas en detectar este gas en los próximos años.

Pickers dice que el problema con los satélites es que no pueden detectar CO2 a través de las nubes y no pueden distinguir entre emisiones biológicas y de combustibles fósiles. En cambio, las estimaciones satelitales se basan en modelos informáticos de procesos naturales para determinar las emisiones de combustibles fósiles.

Pero estos modelos se basan en datos y pueden ser muy precisos, dice Weir, quien señala que el equipo de Picker se basa en la «caja negra» del aprendizaje automático.

En última instancia, los mejores resultados se pueden lograr utilizando todos los diferentes métodos. «Deberíamos adoptar un enfoque combinado», dice Pickers.

«Necesitamos integrar todas estas observaciones», dice Weir.

Referencia de la revista: avances científicosDOI: 10.1126/sciadv.abm3952

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