Detección sin precedentes de emisiones reducidas de dióxido de carbono humano

Por primera vez, los investigadores han detectado fluctuaciones regionales a corto plazo en el dióxido de carbono atmosférico (CO_dos) en todo el mundo debido a las emisiones de las actividades humanas.

Mediante el uso de una combinación de satélites de la NASA y modelos atmosféricos, los científicos realizaron una detección única en su tipo de CO humano_dos cambios en las emisiones. El nuevo estudio utiliza datos del Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) de la NASA para medir las gotas de CO_dos emisiones durante la pandemia de COVID-19 desde el espacio. Con productos de datos diarios y mensuales ahora disponibles para el público, esto abre nuevas posibilidades para rastrear los efectos colectivos de las actividades humanas en el CO._dos concentraciones casi en tiempo real.

Estudios anteriores han investigado los efectos de los bloqueos al principio de la pandemia y encontraron que el CO global_dos Los niveles han disminuido ligeramente en 2020. Sin embargo, al combinar los datos de alta resolución de OCO-2 con herramientas de modelado y análisis de datos del Sistema de Observación de la Tierra Goddard (GEOS) de la NASA, el equipo pudo reducir qué cambios mensuales se debieron a humanos. actividad y que se debieron a causas naturales a escala regional. Esto confirma estimaciones anteriores basadas en datos económicos y de actividad humana.

Las mediciones del equipo mostraron que en el hemisferio norte, el crecimiento de CO generado por humanos_dos las concentraciones cayeron de febrero a mayo de 2020 y se recuperaron durante el verano, en consonancia con una disminución de las emisiones globales del 3 % al 13 % para el año.

Los resultados representan un gran avance para los investigadores que estudian los efectos regionales del cambio climático y rastrean los resultados de las estrategias de mitigación, dijo el equipo. El método permite la detección de cambios en el CO atmosférico_dos solo uno o dos meses después de que sucedan, brindando información rápida y procesable sobre cómo están evolucionando las emisiones humanas y naturales.

Discernir cambios sutiles en la atmósfera de la Tierra

dióxido de carbono (CO_dos) es un gas de efecto invernadero presente en la atmósfera y su concentración cambia debido a procesos naturales como la respiración de las plantas, el intercambio con los océanos del mundo y actividades humanas como la quema de combustibles fósiles y la deforestación. Desde la Revolución Industrial, la concentración de CO_dos en la atmósfera aumentó casi un 49 %, superando las 400 partes por millón por primera vez en la historia de la humanidad en 2013.

Cuando los gobiernos pidieron a los ciudadanos que se quedaran en casa al comienzo de la pandemia de COVID-19, menos automóviles en las carreteras significaron fuertes caídas en la cantidad de gases de efecto invernadero y contaminantes liberados a la atmósfera. pero con CO_dos, una «caída brusca» debe ponerse en contexto, dijo Lesley Ott, meteoróloga investigadora de la Oficina de Asimilación y Modelado Global de la NASA en el Centro de Vuelo Espacial Goddard en Greenbelt, Maryland. Este gas puede permanecer en la atmósfera hasta un siglo después de ser liberado, razón por la cual los cambios a corto plazo pueden perderse en el ciclo global del carbono, una secuencia de absorción y liberación que involucra tanto procesos naturales como humanos. Los cierres de principios de 2020 son una pequeña parte del total de CO_dos foto del año.

«A principios de 2020, vimos incendios en Australia que liberaron CO_dosvimos una mayor adopción de plantas en India y vimos todas estas diferentes influencias mezcladas», dijo Ott. «El desafío es tratar de desenredar eso y comprender cuáles fueron todos los diferentes componentes».

Hasta hace poco tiempo, medir este tipo de cambio no era posible con la tecnología satelital. El satélite OCO-2 de la NASA tiene espectrómetros de alta precisión diseñados para detectar fluctuaciones aún más pequeñas en CO_dosy combinados con el modelo integral del sistema GEOS Earth, fueron perfectos para identificar cambios relacionados con la pandemia.

“OCO-2 no fue diseñado para monitorear emisiones, pero fue diseñado para ver señales aún más pequeñas que las que vimos con COVID”, dijo el autor principal Brad Weir, científico investigador de Goddard y Morgan State University. Weir explicó que uno de los objetivos de investigación de la misión OCO-2 era rastrear cómo han cambiado las emisiones humanas en respuesta a las políticas climáticas, que se espera que produzcan cambios pequeños y graduales en el CO2._dos. “Esperábamos que este sistema de medición pudiera detectar una interrupción importante como COVID”.

El equipo comparó los cambios medidos en el CO atmosférico_dos con estimaciones independientes de los cambios en las emisiones debido a los confinamientos. Además de confirmar estas otras estimaciones, la concordancia entre los modelos de emisión y el CO atmosférico_dos las mediciones proporcionan una fuerte evidencia de que las reducciones se debieron a las actividades humanas.

GEOS ha aportado información importante sobre los patrones de viento y otras fluctuaciones climáticas naturales que afectan al CO_dos emisión y transporte. «Este estudio realmente lo reúne todo para abordar un problema extremadamente difícil», dijo Ott.

Una mirada más cercana a los gases de efecto invernadero

Los resultados del equipo mostraron que el crecimiento de CO_dos las concentraciones cayeron en el hemisferio norte de febrero a mayo de 2020 (lo que corresponde a una disminución de las emisiones globales del 3 % y el 13 %), lo que coincidió con las simulaciones por computadora de cómo se espera que las restricciones sobre las actividades e influencias naturales afecten la atmósfera.

La señal no fue tan clara en el hemisferio sur, gracias a otra anomalía climática récord: el Dipolo del Océano Índico o IOD. El IOD es un patrón cíclico de océanos más fríos de lo normal en el sudeste asiático y océanos más cálidos de lo normal en el este del Océano Índico (fase «positiva») o al revés (fase «negativa»). A finales de 2019 y principios de 2020, el IOD experimentó un intenso repunte, produciendo una temporada de cosecha abundante en el África subsahariana y contribuyendo a la temporada récord de incendios forestales de Australia. Ambos eventos afectaron fuertemente el ciclo del carbono y dificultaron la detección de la señal de los bloqueos de COVID, dijo el equipo, pero también demostraron el potencial de GEOS/OCO-2 para rastrear el CO natural._dos fluctuaciones en el futuro.

Los datos de GEOS/OCO-2 se incorporan a uno de los indicadores del Panel de Observación de la Tierra COVID-19, una asociación entre la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón. El tablero recopila datos e indicadores globales para rastrear cómo los bloqueos, las reducciones dramáticas en el transporte y otras acciones relacionadas con COVID están afectando los ecosistemas de la Tierra.

El producto asimilado GEOS-OCO-2 está disponible para descarga gratuita, haciéndolo accesible a investigadores y estudiantes que quieran investigar más.

«Los científicos pueden ir a este panel y decir: ‘Veo algo interesante en CO_dos señal; ¿qué podría ser?’”, dijo Ott. “Hay todo tipo de cosas que no hemos cubierto en estos conjuntos de datos, y creo que ayuda a las personas a explorar de una nueva manera”.

En el futuro, el nuevo método de asimilación y análisis también podría usarse para ayudar a monitorear los resultados de los programas y políticas de mitigación climática, especialmente a nivel comunitario o regional, dijo el equipo.

“Tener la capacidad de monitorear cómo está cambiando nuestro clima, sabiendo que esta tecnología está lista para funcionar, es algo de lo que estamos muy orgullosos”, dijo Ott.