Emisje pożarów w Amazonii są do trzech razy wyższe niż szacowano.
Pożary lasów, które w 2024 roku przetoczyły się przez Amazonię, okazały się najdotkliwsze od ponad dwóch dekad. Nowe analizy wspierane przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) sugerują, że emisje mogły być nawet trzykrotnie wyższe niż dotychczas ustalano.
Pożary to ponowne zjawisko w centralnej Ameryce Południowej, często nasila się przez suszę i wylesianie. W 2024 roku aktywność pożarowa osiągnęła poziomy nienotowane od 20 lat, obejmując ogromne fragmenty lasów Amazonii i Cerrado - najbogatszej biologicznie tropikalnej sawanny na świecie, rozciągającej się na około jedną piątą Brazylii i sięgającej po Boliwię i Paraguaj.
Artykuł opublikowany w Geophysical Research Letters zastosował sztuczną inteligencję do analizy obserwacji tlenku węgla z satelitów z sezonu pożarowego 2024 w sierpniu-wrześniu. Naukowcy wykorzystali ten gaz jako wskaźnik emisji CO2, łącząc dane satelitarne z modelami pożarów.
Wyniki sugerują, że dotychczasowe metody naukowe znacząco zaniżają emisje dwutlenku węgla, a rzeczywista emisja CO2 może być od 1,5 do trzykrotnie wyższa.
Ma to istotne implikacje dla modeli klimatycznych i globalnych budżetów węglowych, które opierają się na precyzyjnych oszacowaniach emisji pożarowych.
Badania, finansowane przez ESA, prowadziła Technische Universität Dresden we współpracy z Królewskim Holenderskim Instytutem Meteorologicznym (KNMI) oraz BeZero Carbon, londyńską agencją oceny emisji dwutlenku węgla. Stwierdzono również, że długotrwałe tlące się ogniska były istotnym czynnikiem przyczyniającym się do emisji CO2 w 2024 roku.
Jos de Laat, starszy naukowiec w KNMI i główny autor, powiedział: "Przeanalizowaliśmy obszar o powierzchni około 4 milionów km kwadratowych, gdzie najintensywniejsze pożary i zanieczyszczenia były skoncentrowane wokół granicy Brazylii z Boliwią. Miało to poważny wpływ na jakość powietrza w całym regionie."
"Zaobserwowaliśmy istotne luki między modelowanymi a obserwowanymi poziomami zanieczyszczenia powietrza. Obecne metody nie potrafią odtworzyć tego, co faktycznie widać na satelitach, co sugeruje pomijanie ważnych źródeł emisji."
Aby temu zaradzić, badacze wytrenowali system AI, który przyspieszył ich skomplikowane obliczenia emisji. Dzięki temu możliwe stało się badanie wielu lat i regionów mimo dużych wymogów obliczeniowych.
Badanie łączyło także dane z kilku misji Sentinel (Sentinel-2, Sentinel-3 oraz Sentinel-5P), aby poprawić zarówno oszacowania, jak i ocenę emisji pożarowych, zauważając, że synergia tych instrumentów jest kluczowa dla postępu.
Tlenek węgla to bezbarwny, bezwonne i toksyczny gaz uwalniany przy spalaniu materii organicznej, takiej jak roślinność, choć w niepełnym procesie. Dwutlenek węgla jest największym źródłem emisji antropogenicznych. Syntetyczne dymy z pożarów zawierają oba te gazy.
Jednak tlenek węgla jest łatwiejszy do wykrycia przez satelity niż CO2, co czyni go użytecznym wskaźnikiem do szacowania emisji pożarowych.
Chociaż CO2 jest głównym gazem cieplarnianym, występuje naturalnie w atmosferze na stałych, wysokich poziomach (około 430 ppm), co utrudnia wykrycie drobnych zmian z kosmosu - to jak szukanie kartki papieru na śniegu. Z kolei CO występuje na znacznie niższych poziomach (poniżej 0,2 ppm) i charakteryzuje się dużą zmiennością, przez co wzrosty łatwiej wykryć, jak poszukiwanie białej kartki na ciemnym tle.
Badania nad pożarami w Cerrado i lasach deszczowych Amazonii były częścią międzynarodowego projektu Sense4Fire, finansowanego przez ESA. Celem projektu jest zbadanie warunków zapłonu i udoskonalenie oszacowań emisji CO2 generowanych przez płomienie i tlące się żary.
Badania wykorzystują szeroki zakres danych satelitarnych, w tym misje Sentinel i inne źródła. Pracują nad pogłębianiem naukowego zrozumienia dynamiki pożarów i ich roli w cyklu węgla przez łączenie obserwacji Sentinelów z nowymi zestawami danych i modelami. Sense4Fire stosuje zaawansowane techniki, w tym bardziej złożoną analizę obliczeniową oraz bogatsze dane o roślinności dzięki zaawansowanym instrumentom do zdalnego pomiaru Ziemi.
Stephen Plummer, naukowiec ds. zastosowań obserwacji Ziemi ESA, zaznaczył: "Wyniki tego artykułu stawiają pytania o sposób obliczania emisji dwutlenku węgla z pożarów, a zwłaszcza CO2, będącego głównym gazem cieplarnianym i czynnikiem napędzającym ocieplenie. Satelity monitorujące Ziemię, takie jak Sentinel, dostarczają coraz precyzyjniejszych zestawów danych, które pomagają nam lepiej zrozumieć, jak reaguje i rozwija się nasz system Ziemi. Kosmiczny wkład stanowi istotny punkt odniesienia dla oceny globalnych modeli węgla i klimatu, wspierających decyzje polityk klimatycznych."
Sentinel-5P, który został wystrzelony w październiku 2017 roku, był pierwszą misją Copernicus dedykowaną monitorowaniu atmosfery. Jego zaawansowany spektrometr Tropomi mierzy śladowe gazy, takie jak NO2, ozon, formaldehyd, SO2, metan, tlenek węgla i aerozole, zapewniając codzienny globalny zasięg o bezprecedensowej rozdzielczości. Dzięki temu Sentinel-5P stał się wyjątkowo dobrze przystosowanym do pomiaru tlenku węgla. Wraz z wyższą rozdzielczością i lepszymi detektorami Tropomi znacząco usprawnił pomiary i monitorowanie zanieczyszczeń powietrza.
Obserwacje Tropomi obejmują szczegółowe informacje o roślinności, wilgotności paliwa i warunkach powierzchni, co umożliwia dokładniejsze oszacowania emisji w porównaniu z tradycyjnymi metodami, które opierały się głównie na obszarze spalonym i mocy promieniowania pożaru.
Jos de Laat z KNMI zauważył: "Metodologie i dane, które stworzyliśmy w trakcie tego projektu, zostaną zintegrowane z nadchodzącymi europejskimi projektami Horizon oraz Copernicus Atmospheric Monitoring Service (CAMS), zapewniając szersze zastosowanie i dalszy rozwój."
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
