الإنبعاثات الكربونية بأخر المؤشر في قمة المناخ

مصر: إيهاب محمد زايد
عشية قمة المناخ ، شحذ الباحثون تتبع الانبعاثات. يمكن أن تكشف أدوات الاستشعار عن بعد ما إذا كانت الدول ملتزمة بتعهداتها المناخية. ساتل مهمة مراقبة ثاني أكسيد الكربون كوبرنيكوس. ستقوم بعثة كوبرنيكوس لمراقبة ثاني أكسيد الكربون المخططة في أوروبا بقياس كمية ثاني أكسيد الكربون التي يتم إطلاقها في الغلاف الجوي على وجه التحديد من خلال النشاط البشري.
عندما يجتمع قادة العالم يوم الأحد في غلاسكو ، المملكة المتحدة ، لبدء قمتهم السنوية للمناخ ، ستركز المناقشات على تعزيز الجهود المتأخرة للحفاظ على ارتفاع درجات الحرارة العالمية إلى 1.5 درجة مئوية – وهو هدف تم تحديده في اتفاقية باريس للمناخ لعام 2015.
لتحقيق هذا الهدف ، يحتاج العالم إلى خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بنسبة 55٪ بحلول عام 2030 ، لكن التعهدات الوطنية الحالية تخفض الانبعاثات بنسبة 7.5٪ فقط ، حسبما حذر برنامج الأمم المتحدة للبيئة هذا الأسبوع. في محاولة لتحقيق هدف باريس ، من المتوقع أن تلتزم بعض الدول في الاجتماع ، المعروف رسميًا باسم المؤتمر السادس والعشرين للأطراف (COP26) ، بتخفيضات أعمق للانبعاثات ، خاصة من حرق الوقود الأحفوري.
بينما تكثف الدول تعهداتها ، يركز بعض العلماء وصانعي السياسات على التأكد من التزامهم بها. إنهم يغذون التقنيات الناشئة بسرعة – بما في ذلك الأقمار الصناعية وأجهزة الاستشعار والبرامج – التي تعد بإجراء تقييم سريع ودقيق لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري مثل ثاني أكسيد الكربون (CO2) والميثان. يقول ستيفن هامبورغ ، عالم الكيمياء الحيوية وكبير العلماء في صندوق الدفاع البيئي (EDF) ، الذي يقود جهدًا لإطلاق قمر صناعي لتتبع غاز الميثان إلى المدار العام المقبل: “إنها مجرد ثورة في ما هو ممكن”.
لن توفر مثل هذه الأنظمة صورة واضحة وفي الوقت المناسب لاتجاهات الانبعاثات فحسب ، بل ستساعد أيضًا في مساءلة الحكومات من خلال التحقق بشكل مستقل من أي تعهدات تم التعهد بها في جلاسكو. يمكن أن يأتي أول حساب من هذا القبيل في أقرب وقت ممكن في عام 2023 ، عندما يتم جدولة العالم لأول “جرد” – وهو بند في اتفاقيات باريس يدعو إلى مراجعة حالة الانبعاثات العالمية كل 5 سنوات.
حاليًا ، يعتمد إطار عمل باريس على البلدان للإبلاغ عن انبعاثاتها الخاصة. لكن الأرقام لا تستند عادة إلى قياسات مباشرة لغازات الدفيئة. بدلاً من ذلك ، يتم استخلاص المحاسبة من إحصاءات أخرى ، مثل مخزونات النفط أو الغاز الطبيعي وتقديرات لمقدار حرق الأمة.
تستعد بعض الحكومات والمنظمات غير الربحية المدعومة من الأعمال الخيرية لاتخاذ نهج مختلف. إنهم يستعدون لإطلاق ما لا يقل عن عشرة أقمار صناعية على مدى السنوات الخمس المقبلة لرصد انبعاثات الميثان وثاني أكسيد الكربون ، ويقومون بتكرير الأنظمة التي تتعقب التلوث من خلال محطات المراقبة وأجهزة الاستشعار المركبة على وحدات متنقلة. معًا ، يمكن لهذه الأنظمة أن تمكن الجمهور من الحصول على قراءات أسبوعية للانبعاثات في جميع أنحاء العالم ، للبلدان أو المدن الفردية ، وحتى إلى منشأة صناعية واحدة.
تتبع الميثان
يوضح العمل الأخير مع الميثان الاحتمالات. الغاز أقوى بكثير من ثاني أكسيد الكربون في حبس الحرارة ، لكنه أقصر في الغلاف الجوي. على مدى العقد الماضي ، استخدم فريق من العلماء بقيادة EDF أجهزة استشعار الميثان المركبة على الشاحنات والطائرات بدون طيار والطائرات للتحقق من تقديرات الانبعاثات الأمريكية التي وضعتها وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA). وجدت EDF أن تسرب الميثان من حقول الإنتاج وخطوط الأنابيب ومحطات الوقود كان أسوأ بكثير مما قدرته وكالة حماية البيئة.
ضاعفت بيانات EDF تقريبًا التأثير المقدر لانبعاثات غاز الميثان في الولايات المتحدة على ظاهرة الاحتباس الحراري. ساعد ذلك في حث وكالة حماية البيئة على تحديث كيفية تقدير انبعاثات الميثان. وبحسب ما ورد ، أدت هذه الجهود إلى قيام الحكومة الفرنسية بمنع شركة من شراء الغاز الطبيعي من جزء من ولاية تكساس تم تسليط الضوء عليه بسبب تسرب غاز الميثان.
الآن ، تقوم EDF وشركاؤها بتوسيع نظرتهم في جميع أنحاء العالم. في العام المقبل ، يخططون لإطلاق MethaneSAT ، وهو قمر صناعي مزود بأجهزة استشعار من شأنها الكشف عن أعمدة الميثان بدقة 400 متر مربع. في عام 2023 ، يمكن أن ينضم إلى MethaneSAT زوج من الأقمار الصناعية بقيمة 100 مليون دولار أطلقه تحالف أمريكي خاص آخر ، مصمم لتقريب مصافي الغاز أو صهاريج التخزين لتحديد التسريبات. يقول رايلي دورين ، الرئيس التنفيذي لشركة Carbon Mapper ، وهي منظمة غير ربحية مقرها كاليفورنيا تقود المشروع ، مع أنظمة الأقمار الصناعية ، “أنا متفائل بأنه بحلول منتصف العقد سيكون لدينا نظام مراقبة عالمي للميثان قادر جدًا”.
السيطرة على ثاني أكسيد الكربون
على الرغم من كونه أقل وفرة من ثاني أكسيد الكربون ، إلا أنه من الأسهل رصد الميثان من الفضاء. تبرز انبعاثات الميثان التي يسببها الإنسان لأنها غالبًا ما تكون أكثر تركيزًا من المستويات الطبيعية في الخلفية. على النقيض من ذلك ، فإن ثاني أكسيد الكربون المتصاعد من مصانع الفحم أو مواسير العادم يختلط بسرعة مع الانبعاثات الواسعة والمتقلبة من النباتات المتعفنة والمحيطات والمصادر الطبيعية الأخرى. تم بناء الأقمار الصناعية الموجودة في المدار الآن لمراقبة تدفق ثاني أكسيد الكربون عبر أنظمة بيئية كاملة ، وليس أعمدة مداخن. على سبيل المثال ، يمكن لقمرين صناعيين أمريكيين لتتبع الكربون ، يُعرفان باسم Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) و OCO-3 (المثبت على محطة الفضاء الدولية) رؤية انبعاثات الكربون بدقة تبلغ حوالي 2 كيلومتر مربع.
يمكن أن تصبح هذه الصورة أكثر وضوحًا بعد عام 2025 ، عندما تهدف وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) إلى إطلاق أول أقمار صناعية من ثلاثة أقمار صنعت خصيصًا لتتبع انبعاثات الوقود الأحفوري. يمكن أن تقدم شبكة مراقبة ثاني أكسيد الكربون المخطط لها نظرة أسبوعية لانبعاثات الوقود الأحفوري وصولاً إلى مستوى محطات الطاقة الفردية أو المدن الكبيرة. “النظام السريع يعطي شفافية أفضل حقًا” ، حسب قول ياسجكا ميجر ، عالم بعثة ESA الذي يقود تطوير الأقمار الصناعية.
الخطوات الأولية على الشاشة
في COP26 ، سيُظهر بعض الباحثين لواضعي السياسات ما يمكن أن تفعله الأنظمة القائمة على الأقمار الصناعية اليوم. على سبيل المثال ، ستعرض لجنة الأقمار الصناعية لرصد الأرض (CEOS) ، التي يمثل أعضاؤها وكالات الفضاء في 34 دولة ، تقديرًا تم الانتهاء منه مؤخرًا لمقدار الكربون الذي يتم إطلاقه كل عام من النظم الطبيعية ، مقسمًا إلى المستوى الوطني. وسيسلط كلايمت ترايس ، وهو تحالف عالمي للباحثين ومراكز الفكر البيئي ، الضوء على ما يسميه أول مخزون عالمي مستقل وحديث لغازات الدفيئة مقسمًا حسب البلد والمصادر.
يهدف Climate TRACE إلى التغلب على قيود الأقمار الصناعية الحالية لتتبع الكربون من خلال إقران أنواع أخرى من صور الأقمار الصناعية مع برامج الكمبيوتر المدربة على إيجاد العلاقات بين الانبعاثات وصور أشياء مثل حركة المرور على الطرق السريعة أو عمود بخار من محطة للطاقة ، كما يقول Gavin McCormick ، المدير التنفيذي لـ WattTime ، وهي مجموعة ساعدت في تأسيس المشروع. ووجدت النتائج ، التي صدرت الشهر الماضي ، أن التقديرات السابقة للانبعاثات من إنتاج النفط والغاز العالمي قد تكون أقل من قيمتها بما يصل إلى ملياري طن سنويًا. هذا أكثر من التلوث السنوي للمناخ الذي تنتجه روسيا ، والتي تحتل المرتبة الرابعة بين الدول.
قال مبعوث المناخ الأمريكي جون كيري في مؤتمر صحفي عقد في أبريل / نيسان إن جهودًا مثل كلايمت ترايس تشير إلى أنه لن يكون هناك “مخبأ بعد الآن” للدول التي لا تلتزم بتعهداتها بشأن المناخ. لكن ديفيد كريسب ، عالم فيزياء الغلاف الجوي في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا والعالم الرئيسي لمراصد الكربون المدارية ، يحذر من أن “عجلات التدريب لا تزال قيد التشغيل” لأنظمة المراقبة المستخدمة الآن. إنه يعمل مع شركاء CEOS لجمع وتحليل بيانات الأقمار الصناعية القوية بما يكفي لتضمينها في أول مخزون للانبعاثات في عام 2023.
أرلين أندروز ، الذي يرأس أبحاث مراقبة غازات الاحتباس الحراري في مختبر الرصد العالمي التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي في الولايات المتحدة ، متفائل بحذر بأن الرصد المحسن سيوجه قريبًا المحادثة العالمية حول الحد من تغير المناخ. وقالت خلال حديث حديث استضافته الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة ، إن استخدام أنظمة أفضل يتطلب استثمارات كبيرة في كل من أدوات القياس وأجهزة الكمبيوتر. قالت في الحديث: “لقد أظهرنا أنه يمكننا القيام بذلك”. “نحتاج فقط إلى وضعه في نظام عمليات مستدام.”