Спутники могут помочь отследить, выполняют ли страны свои обязательства по выбросам углекислого газа

Согласно Парижскому соглашению 2015 года об ограничении глобального потепления, страны должны измерять и сообщать о прогрессе в достижении обещанного сокращения выбросов. Они регулярно представляют кадастры парниковых газов с подробным описанием источников выбросов, а также поглотителей, или поглотителей, газов в пределах своих границ. Затем эти данные рассматриваются техническими экспертами.

Процесс учета призван обеспечить прозрачность и укрепить доверие, но он требует времени, а цифры могут быть далеко не точными.

Но что если бы можно было более точно и быстро сообщать об изменениях в выбросах основного газа, согревающего планету, - углекислого газа? Это могло бы оказаться чрезвычайно полезным, поскольку мир стремится ограничить потепление.

Один из новых проектов, Climate Trace, о котором бывший вице-президент Эл Гор рассказал в среду на мероприятии в рамках климатического саммита COP26 в Глазго, использует искусственный интеллект и машинное обучение для анализа спутниковых снимков и данных датчиков, чтобы получить, как утверждается, точные оценки выбросов в почти реальном времени.

Однако в среду исследователи НАСА и их коллеги сообщили о том, что они назвали важной вехой на пути к другой цели: измерению фактических изменений концентрации углекислого газа в атмосфере по мере того, как страны предпринимают шаги по сокращению выбросов.

Исследователи заявили, что, подключив спутниковые измерения CO2 к модели земных систем, они смогли обнаружить небольшое снижение концентрации этого газа в атмосфере над США и другими регионами, которое стало результатом блокировки коронавируса в начале 2020 года.

По некоторым оценкам, снижение экономической активности в результате блокировки привело к сокращению выбросов на 10% или даже больше, хотя с тех пор выбросы возросли. Эти сокращения могут показаться значительными, но они означают лишь очень небольшое изменение концентрации CO2 в атмосфере, которая в настоящее время составляет более 410 частей на миллион.

Исследователи смогли зафиксировать снижение концентрации примерно на 0,3 части на миллион во время периодов блокировки.

"Мы считаем, что это важная веха", - сказал Брэд Вейр, научный сотрудник Центра космических полетов НАСА имени Годдарда и ведущий автор статьи о работе, опубликованной в журнале Science Advances.

Спутник Orbiting Carbon Observatory-2 не был предназначен для измерения изменений в выбросах CO2, вызванных деятельностью человека. Скорее, он должен был увидеть, как крупномасштабные природные климатические явления, такие как Эль-Ниньо и Ла-Нинья, влияют на концентрацию CO2. Спутник измеряет CO2 в толще воздуха между своей позицией и поверхностью Земли и может обнаружить дополнительные или пониженные уровни газа до того, как он равномерно перемешается в атмосфере.

"Нам повезло, что в начале 2020 года не было сильного эффекта Эль-Ниньо", - сказал доктор Вейр, отметив, что более сильный сигнал Эль-Ниньо мог бы замаскировать антропогенный сигнал.

В ближайшие годы планируется запустить еще несколько спутников, измеряющих уровень CO2. "По мере того, как у нас будут появляться все более совершенные возможности наблюдения, мы считаем, что мониторинг выбросов с помощью космических наблюдений вполне осуществим", - сказал д-р Вейр.

Йоханнес Фридрих, старший научный сотрудник исследовательской организации World Resources Institute, изучающий вопросы учета выбросов, сказал, что текущие измерения, особенно выбросов от ископаемых видов топлива, достаточно точны. Измерения основаны на отчетах о деятельности человека, например, о работе конкретной угольной электростанции; расчет выбросов от сжигаемого угля относительно прост и понятен. "Мы знаем, откуда происходят выбросы, и большинство стран их регистрируют", - сказал г-н Фридрих.

Выбросы от сельского хозяйства и вырубки лесов представляют собой большую неопределенность. Оценки парниковых газов, выделяемых, например, крупным рогатым скотом, являются лишь оценками. А выбросы от обезлесения могут варьироваться в зависимости от степени и масштабов вырубки, среди прочих факторов.

Г-н Фридрих, который не участвовал в исследовании, сказал, что, по его мнению, спутниковые измерения потенциально могут работать в будущем. "В настоящее время это все еще сопряжено с большими трудностями", - сказал он.

"Вам потребуются очень регулярные измерения, с очень хорошим разрешением и очень хорошим покрытием, например, всей территории Соединенных Штатов", - сказал он. "А это все еще очень сложно".