Een team van wetenschappers onder leiding van de Universiteit van East Anglia (UEA) heeft een grote doorbraak bereikt in het sneller en frequenter detecteren van veranderingen in de uitstoot van koolstofdioxide door fossiele brandstoffen.
In een vandaag gepubliceerde studie hebben ze de regionale CO2-emissiereducties van fossiele brandstoffen gekwantificeerd tijdens de Covid-19-lockdowns van 2020-2021, met behulp van atmosferische metingen van CO2 en zuurstof (O2) van het Weybourne Atmospheric Observatory, aan de noordkust van Norfolk in het VK.
De schatting maakt gebruik van een nieuwe methode om CO2-signalen van landplanten en fossiele brandstoffen in de atmosfeer te scheiden. Voorheen was het niet mogelijk om veranderingen in de regionale CO2-emissies van fossiele brandstoffen met hoge nauwkeurigheid en bijna realtime te kwantificeren.
Bestaande atmosferische methoden zijn er grotendeels niet in geslaagd om fossiele brandstof CO2 te scheiden van grote natuurlijke CO2-variabiliteit, zodat schattingen van veranderingen, zoals die optreden als reactie op de lockdowns, moeten vertrouwen op indirecte gegevensbronnen, wat maanden of jaren kan duren om compileren.
De atmosferische op O2 gebaseerde methode, gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances, komt goed overeen met drie Britse emissieschattingen met een lagere frequentie die tijdens de pandemie zijn geproduceerd door het Department for Business, Energy and Industrial Strategy, de Global Carbon Budget and Carbon Monitor, die gebruik maakte van verschillende methoden en combinaties van gegevens, bijvoorbeeld op basis van energieverbruik.
Cruciaal is dat deze benadering niet alleen volledig onafhankelijk is van de andere schattingen, maar ook veel sneller kan worden berekend.
advertentie
De onderzoekers zijn ook in staat om veranderingen in emissies met een hogere frequentie te detecteren, zoals dagelijkse schattingen, en kunnen duidelijk twee periodes van reducties zien die verband houden met twee Britse lockdown-periodes, gescheiden door een periode van emissieherstel toen Covid-beperkingen werden versoepeld, tijdens de zomer van 2020.
Onderzoekers van UEA – de thuisbasis van het enige zeer nauwkeurige atmosferische O2-meetlaboratorium van het VK – werkten samen met collega’s van Wageningen Universiteit in Nederland en het Max Planck Instituut voor Biogeochemie, Duitsland.
De hoofdauteur van de studie, Dr. Penelope Pickers, van het UEA’s Centre for Ocean and Atmospheric Sciences, zei: “Als mensen onze CO2-uitstoot van fossiele brandstoffen en onze impact op het klimaat willen verminderen, moeten we eerst weten hoeveel emissies veranderen.
“Onze studie is een belangrijke prestatie in de atmosferische wetenschap. Verschillende andere, uitsluitend gebaseerd op CO2-gegevens, zijn niet succesvol geweest vanwege de grote uitstoot van landplanten, die de CO2-signalen van fossiele brandstoffen in de atmosfeer verdoezelen.
“Door atmosferische O2 in combinatie met CO2 te gebruiken om CO2 uit fossiele brandstoffen in de atmosfeer te isoleren, hebben we deze belangrijke signalen voor het eerst kunnen detecteren en kwantificeren met behulp van een ’top-down’-benadering. Onze bevindingen geven aan dat een netwerk van continue meetlocaties sterke potentieel voor het verstrekken van deze evaluatie van fossiele brandstof CO2 op regionaal niveau.”
Momenteel worden de CO2-emissies van fossiele brandstoffen officieel gerapporteerd met een ‘bottom-up’-benadering, waarbij boekhoudmethoden worden gebruikt die emissiefactoren combineren met energiestatistieken om de emissies te berekenen.
advertentie
Deze worden vervolgens verzameld in nationale inventarissen van geschatte broeikasgasemissies (BKG) in de atmosfeer door antropogene bronnen en activiteiten, zoals woongebouwen, voertuigen en industriële processen.
Vooral in minder ontwikkelde landen kunnen voorraden echter onnauwkeurig zijn, waardoor het moeilijker wordt om de klimaatdoelstellingen te halen.
Ook kan het jaren duren voordat de inventarisaties zijn afgerond, en op regionale schaal, of op maand- of weekbasis, zijn de onzekerheden veel groter.
Een alternatieve methode om de uitstoot van broeikasgassen te schatten, is het gebruik van een ’top-down’-benadering, gebaseerd op atmosferische metingen en modellering.
De emissie-inventaris van het VK is al met succes geïnformeerd en ondersteund door onafhankelijke top-down beoordelingen voor enkele belangrijke broeikasgassen, zoals methaan en lachgas.
Maar voor CO2, de belangrijkste BKG voor klimaatverandering, was dit nooit eerder haalbaar, vanwege de moeilijkheden om onderscheid te maken tussen CO2-emissies van fossiele brandstoffen en landplanten in de atmosfeer.
Dr. Pickers zei: “De tijd die nodig is om de inventarissen te voltooien, maakt het moeilijk om veranderingen in emissies die plotseling plaatsvinden te karakteriseren, zoals de reducties die gepaard gaan met de Covid-pandemie-lockdowns.
“We hebben betrouwbare schattingen van de CO2-uitstoot van fossiele brandstoffen nodig, snel en op fijnere schaal, zodat we het klimaatveranderingsbeleid kunnen volgen en informeren om te voorkomen dat de opwarming van de aarde 2 °C wordt.
“Onze op O2 gebaseerde aanpak is kosteneffectief en biedt hoogfrequente informatie, met het potentieel om snel en op fijnere ruimtelijke schaal schattingen van fossiele brandstoffen CO2 te leveren, zoals voor provincies, staten of steden.”
Het team gebruikte 10 jaar zeer nauwkeurige uurlijkse metingen van atmosferische O2 en CO2 van Weybourne Atmospheric Observatory, die worden ondersteund door het Britse National Center for Atmospheric Science. Het hebben van langetermijnmetingen van deze klimatologisch belangrijke gassen was cruciaal voor het succes van het onderzoek.
Om een Covid-signaal te detecteren, moesten ze eerst de effecten van atmosferisch transport op hun O2- en CO2-datasets verwijderen met behulp van een machine learning-model.
Ze trainden het machine learning-model op pre-pandemische gegevens om de CO2 uit fossiele brandstoffen te schatten die ze in Weybourne hadden verwacht als de pandemie nooit had plaatsgevonden.
Vervolgens vergeleken ze deze schatting met de fossiele brandstof CO2 die daadwerkelijk werd waargenomen in de periode 2020-2021, waaruit de relatieve vermindering van de CO2-uitstoot bleek.
‘Nieuwe kwantificering van regionale CO2-reducties door fossiele brandstoffen tijdens COVID-19-lockdowns met behulp van atmosferische zuurstofmetingen’, Penelope A. Pickers et al., is gepubliceerd in Science Advances op vrijdag 22 april 2022.
lees het gehele artikel bij de bron
————————————————– ———————————–
samenvatting:
Wetenschappers hebben een grote doorbraak bereikt in het sneller en frequenter detecteren van veranderingen in de uitstoot van koolstofdioxide door fossiele brandstoffen.
Datum van publicatie: 23 april 2022
Bron: Klimaat | Top milieunieuws — ScienceDaily
————————————————– ———————————–