En 2013, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) informó que las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono (CO2) habían alcanzado las 400 partes por millón (ppm) por primera vez desde la Era del Plioceno (hace unos 3 millones de años). Según el Sexto Informe de Evaluación (AR6) del IPCC, el “exceso de dióxido de carbono” en nuestra atmósfera dará como resultado un aumento de la temperatura media mundial de entre 1,5 y 2°C para 2030.
Esto afectará significativamente los sistemas ecológicos en todo el mundo, incluida la extinción de especies, las sequías, los incendios forestales, el clima extremo y las malas cosechas. Además de frenar las emisiones, estos cambios exigen estrategias de mitigación y adaptación y monitoreo del clima. Este es el propósito de las misiones Orbiting Carbon Observatory (OCO) 2 y 3 de la NASA, dos satélites gemelos que realizan observaciones espaciales del CO2 en la atmósfera terrestre para comprender mejor las características del cambio climático.
Usando la quinta central eléctrica de carbón más grande del mundo como caso de prueba, un equipo de investigadores utilizó datos de OCO 2 y 3 para detectar y rastrear cambios en CO2 y cuantificar las emisiones producidas a continuación. La investigación fue dirigida por Ray Nassar, investigador principal de Environment and Climate Change Canada (ECCC) y profesor adjunto en la Universidad de Toronto (UofT). A él se unieron investigadores de ECCC, UofT, la Universidad Estatal de Colorado y el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA.
El artículo que describe sus hallazgos se publicó el 28 de octubre de 2022 en Frontiers in Remote Sensing. Sus hallazgos demuestran que las observaciones desde el espacio se pueden utilizar para rastrear los cambios en las emisiones de CO2 a escala local.
Lanzado en 2014, el satélite OCO-2 mapea las emisiones de CO2 naturales y antropogénicas a escala regional y continental. Esto se hace indirectamente midiendo la intensidad de la luz solar reflejada en la superficie de la Tierra y directamente midiendo la cantidad de CO2 absorbido en la columna de aire entre la superficie y el satélite.
El satélite OCO-2 también tiene espectrómetros calibrados para detectar la firma específica del gas CO2. Su compañero (OCO-3) se construyó con piezas de repuesto de OCO-2 y se lanzó a la Estación Espacial Internacional (ISS) en 2019.
Este instrumento incluye un modo de mapeo que puede realizar observaciones de barrido en áreas enteras, lo que permite a los investigadores usar OCO-3 para crear minimapas detallados a escala de las principales ciudades, donde se concentran las emisiones de carbono en exceso. Utilizando los datos obtenidos durante múltiples pasos elevados entre 2017 y 2022, el equipo de investigación analizó las emisiones de la fuente de emisiones única más grande de Europa: la central eléctrica de Belchatów en Polonia.
A partir de esto, detectaron cambios en los niveles de CO2 que eran consistentes con las fluctuaciones horarias en la producción de electricidad de la planta. La central eléctrica de Belchatów ha estado en funcionamiento desde 1988 y permanecerá abierta hasta finales de 2036 (según el gobierno polaco). Actualmente es la central eléctrica de carbón más grande del mundo (con una capacidad informada de 5.102 megavatios).
Utiliza lignito (lignito), que normalmente genera mayores emisiones por megavatio que la hulla (antracita). Las grandes instalaciones, como las centrales eléctricas y las refinerías de petróleo, representan aproximadamente la mitad de las emisiones mundiales de carbono de los combustibles fósiles.
Ninguno de los satélites fue diseñado originalmente para detectar emisiones de instalaciones individuales específicas como Belchatów. En un comunicado de prensa de la NASA, el científico del proyecto de la misión OCO-3, Abhishek Chatterjee, explicó cómo esto hizo que sus resultados fueran una “sorpresa agradable” y cómo él y sus colegas esperan futuras oportunidades de investigación:
“Como comunidad, estamos refinando las herramientas y técnicas para poder extraer más información de los datos de lo que habíamos planeado originalmente. Estamos aprendiendo que en realidad podemos entender mucho más sobre las emisiones antropogénicas de lo que esperábamos anteriormente. Es realmente emocionante pensar que obtendremos otros cinco o seis años de operaciones con OCO-3. Estamos viendo que hacer mediciones en el momento correcto y en la escala correcta es fundamental”.
Según Nasser, la mayoría de los informes de emisiones de CO2 se crean a partir de estimaciones o datos recopilados a nivel de la superficie de la Tierra. Consiste en contabilizar la masa de combustibles fósiles utilizados, calcular las emisiones esperadas y, en general, no involucra mediciones atmosféricas.
Dijo Nasser: “Los detalles más precisos sobre exactamente cuándo y dónde ocurren las emisiones a menudo no están disponibles. Brindar una imagen más detallada de las emisiones de dióxido de carbono podría ayudar a rastrear la efectividad de las políticas para reducir las emisiones. Nuestro enfoque con OCO-2 y OCO-3 puede aplicarse a más centrales eléctricas o modificarse para las emisiones de dióxido de carbono de ciudades o países”.
En el futuro, los científicos del clima se beneficiarán del modo de mapeo de las observaciones de OCO-3, que podría servir como “pionero” para las misiones satelitales de próxima generación. La NASA anunció recientemente que las operaciones de la misión con OCO-3 a bordo de la ISS se extenderán por varios años más.
El instrumento operará junto con otra misión de observación de gases de efecto invernadero, la Investigación de fuentes de polvo mineral en la superficie terrestre (EMIT). Estos y otros esfuerzos para monitorear el cambio climático y las emisiones de CO2 en tiempo real resultarán invaluables para los esfuerzos de mitigación y adaptación.
Fuente: Universe Today.
