[Blog] Krajowe Forum Obserwacji Ziemi 2024
Artystyczny rendering trzech satelitów z floty GHGSat orbitujących wokół Ziemi, mapy emisji metanu i platformy morskiej w Zatoce Meksykańskiej (kredyty: GHGSat, C-CORE i CSA).
Emisje metanu stanowią poważne zagrożenie dla klimatu naszej planety, szczególnie te pochodzące ze źródeł morskich, takich jak platformy naftowe i gazowe. Innowacyjne kanadyjskie firmy wykorzystują dane satelitarne, aby stawić czoła temu wyzwaniu. Wykrywając i monitorując wycieki metanu z kosmosu, wysiłki te stanowią obiecujący krok w kierunku ochrony środowiska i łagodzenia zmian klimatycznych.
Efekt cieplarniany jest dobrze znanym zjawiskiem: światło słoneczne świeci przez szklane panele szklarni, a ciepło jest uwięzione, ponieważ nie może promieniować przez szkło do chłodnego otoczenia, co powoduje wzrost temperatury. Podobnie ziemska atmosfera jest naturalną warstwą, która może utrzymywać korzystne warunki dla życia poprzez zatrzymywanie ciepła słonecznego na naszej planecie. Jednak od czasu rewolucji przemysłowej uwolniliśmy do atmosfery ogromne ilości szkodliwych gazów, które obecnie przyczyniają się do zatrzymywania ciepła i powodują globalne ocieplenie.
Bardzo silnym gazem cieplarnianym jest metan; może on zatrzymywać ciepło 80 razy skuteczniej niż dwutlenek węgla. Ilość metanu podwoiła się w ciągu ostatnich 150 lat i nadal rośnie, głównie z powodu działalności człowieka. Powszechne źródła uwalniania metanu na całym świecie obejmują hodowlę bydła, składowiska odpadów, spalanie biomasy, a także wydobycie ropy i gazu zarówno na lądzie, jak i na morzu.
Od kilku lat Kanadyjska Agencja Kosmiczna (CSA) wspiera kanadyjską firmę GHGSat w opracowywaniu czujników satelitarnych, które mogą wykrywać i precyzyjnie lokalizować emisje metanu nie tylko w Kanadzie, ale także na całym świecie. Kluczowym narzędziem jest niewielki, ale bardzo wydajny system satelitarny GHGSat.
C-CORE, firma z siedzibą w Nowej Fundlandii, współpracuje z GHGSat od 2014 roku w celu wspierania postępów w technologii i usługach GHGSat. Dzięki możliwości finansowania smartEarth, C-CORE opracowało projekt Offshore Emissions Monitoring (OEM) we współpracy z GHGSat, aby sprostać wyzwaniom związanym z emisjami na morzu przy użyciu wielu satelitów.
Projekt OEM jest ambitny: stworzyć pierwszy na świecie system satelitarny zdolny do identyfikacji emisji metanu z platform morskich przy użyciu zdjęć z różnych ogólnodostępnych misji satelitarnych. Projekt może zapewnić ogólnoświatową usługę identyfikacji możliwych źródeł gazów cieplarnianych, które wymagają szczegółowego zbadania. Proces ten skupia się na satelitach GHGSat w celu dokładniejszego pomiaru poziomu emisji na badanej platformie. Wstępne testy systemu przyniosły obiecujące wyniki, demonstrując jego zdolność do dostarczania precyzyjnych i kompleksowych pomiarów metanu z wysoką dokładnością.
Podstawową przeszkodą w opracowaniu systemu satelitarnego było opracowanie podejścia w trybie glint dla swobodnie dostępnych misji i satelitów GHGSat. W przypadku C-CORE korzystającego z ogólnodostępnych obrazów oznaczało to identyfikację obszarów na obrazie, które dostarczały danych w trybie odblaskowym, oraz opracowanie analizy, która mogła wykrywać platformy z emisjami metanu. Jest to najważniejsza część operacji. W przypadku GHGSat oznaczało to zademonstrowanie zdolności do manewrowania satelitami GHGSat w celu skierowania ich na platformy w celu pozyskania danych w trybie glint i nowych podejść do uzyskiwania pomiarów metanu. Pióropusze metanu można najlepiej zobrazować z kosmosu na tle blasku słonecznego oceanu (bardzo jasne odbicie powierzchni wody w określonych warunkach oświetlenia słonecznego).
Artystyczny rendering trzech satelitów (Luca, Penny i Diako) z floty GHGSat orbitującej wokół Ziemi. (Kredyt: GHGSat)
Po wiarygodnym oznaczeniu lokalizacji tych smug metanu, rozpoczęła się część operacyjna. Lokalizacje platform wydobywczych ropy naftowej, które ujawniły emisje metanu, stały się następnie przedmiotem dokładniejszych badań i monitorowania. Teraz na mapy lokalizacji platform nałożono mapy obrazów GHGSat, które zawierały pomiary emisji metanu ze źródeł punktowych.
(Dramatyczna smuga metanu wykryta przy użyciu zastrzeżonych algorytmów C-CORE i danych satelitarnych z Landsat 9, 13 sierpnia 2022 r. z szacunkową wartością ponad 10 000 kg/godz. Źródło: C-CORE)
Podczas fazy próbnej partnerzy projektu zdobyli cenne doświadczenie. Korzystając z opatentowanego czujnika podczerwieni, GHGSat zarejestrował i dostroił unikalną sygnaturę kontrolowanych uwolnień metanu. Pozwoliło to zweryfikować i określić ilościowo pomiary emisji. C-CORE opracowało metodę, w której wykorzystano obszerne archiwa zdjęć satelitarnych Landsat i Sentinel Zatoki Meksykańskiej w celu zebrania dowodów na obecność smug metanu z ponad 1800 platform morskich w tej części świata. Informacje te zostały następnie wykorzystane do identyfikacji platform z historią dużych emisji i do kierowania gromadzenia danych GHGSat w kierunku tych miejsc w celu potencjalnego monitorowania uwalniania metanu z kosmosu.
Następnie projekt OEM został wdrożony w praktyce. Procedury wykrywania platform i smug zostały pomyślnie zademonstrowane w 2023 r., aby ostatecznie umożliwić globalne monitorowanie smug metanu z platform morskich. Regularne korzystanie z orbitujących satelitów obserwacyjnych Ziemi i ich strumieni danych skróciło czas wykrywania szkodliwych emisji metanu z godzin do zaledwie sekund. Dzięki wsparciu CSA, C-CORE i GHGSat z powodzeniem zbadały i wdrożyły kosmiczne rozwiązania do lokalizowania, pomiaru i monitorowania emisji jednego z najsilniejszych gazów cieplarnianych na morzu.
Najmniejsza smuga metanu kiedykolwiek wykryta przez satelity. Został zmierzony na poziomie 182 kg/godzinę przez GHGSat-C3 30 października 2022 roku. (Źródło: C-CORE i GHGSat).
Usługa oferowana przez projekt OEM jest doskonałym przykładem kanadyjskiej pomysłowości. Pokazuje, że wykorzystanie technologii kosmicznej może mieć daleko idący wpływ na wykrywanie i monitorowanie źródeł gazów cieplarnianych w odległych regionach morskich, co z kolei przynosi znaczące korzyści dla Kanady:
.
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
