Dankzij een nieuw ontwikkeld algoritme kunnen wetenschappers met behulp van het Nederlandse ruimte-instrument TROPOMI heel precies gigantische methaanpluimen lokaliseren. En daardoor krijgen we nu voor het eerst een goed wereldwijd beeld van zogenaamde ‘superuitstoters’.
Methaan is één van de belangrijkste broeikasgassen die bijdragen aan de opwarming van de aarde. Dat heeft met name te maken met de krachtige eigenschap van methaan om warmte vast te houden. Voor je beeldvorming, een ton uitgestoten methaan houdt dertigmaal meer warmte vast dan CO2, gemeten over een eeuw. Kortom, in de inspanningen om klimaatverandering tegen te gaan en de uitstoot van schadelijke broeikasgassen te verminderen, is het opsporen van methaanlekken van groeiend belang. En daar helpt het Nederlandse ruimte-instrument TROPOMI een aanzienlijk handje aan mee.
Methaan is een zeer krachtig broeikasgas. Het is zelfs de op een na grootste veroorzaker van klimaatopwarming na CO2. Omdat het dertig keer meer warmte vasthoudt dan CO2, levert methaan een grote bijdrage aan de opwarming van onze planeet. Wel is methaan vluchtiger, wat betekent dat het een kortere levensduur heeft en sneller dan CO2 uit de atmosfeer verdwijnt, na ongeveer tien jaar.
Zoals je hierboven kunt lezen blijft methaan niet zo lang in de atmosfeer hangen als CO2. En dat is ook gelijk het goede nieuws. Dit biedt ons de kans om vrij snel stappen te ondernemen in de strijd tegen klimaatverandering. Als we de uitstoot van methaan verminderen, kunnen we binnen slechts tien jaar daadwerkelijk een merkbare afname zien in de wereldwijde niveaus van methaan. Dit heeft als positief effect dat het versterkte broeikaseffect wordt verminderd.
Laaghangend fruit
Zogenoemde superuitstoters vormen hierin het laaghangend fruit. Want hoewel methaan onder andere wordt uitgestoten door micro-organismen, stoten met name sommige olie- en gasinstallaties, kolenmijnen en vuilnisbelten onevenredig grote hoeveelheden uit: de superuitstoters. Het herstellen van deze grote methaanuitstoters vraagt niet om ingewikkelde of kostbare oplossingen. Vaak kunnen vrij eenvoudige reparaties al leiden tot aanzienlijke voordelen voor het klimaat. Maar, er is hierbij wel een grote uitdaging. Want deze superuitstoters moeten wel eerst gevonden worden.
Handmatig
Gelukkig krijgen we daarbij hulp van het Nederlandse TROPOMI-instrument, aan boord van de Copernicus Sentinel-5P-satelliet. Het TROPOMI-instrument is het enige ruimte-instrument dat dagelijks een wereldwijde kaart van methaanconcentraties genereert. Toch slaagden onderzoekers er tot op heden nog niet in om ook alle superuitstoters te identificeren. “Eerst pikten we handmatig de grootste uitstoters eruit, maar het blijft lastig zoeken in de miljoenen TROPOMI pixels,” zegt onderzoeker Berend Schuit van SRON. “Een methaanpluim is vaak maar een paar pixels groot.”
Nieuw algoritme
In het kader van een nieuwe studie, gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Atmospheric Chemistry and Physics, hebben onderzoekers nu een nieuw algoritme ontwikkeld, dat de zoektocht naar superuitstoters een stuk eenvoudiger moet maken. Onderzoekers van SRON hebben namelijk met succes grote methaanwolken kunnen opsporen met behulp van machine learning. Vervolgens berekenen ze ook automatisch de omvang van hun uitstoot op basis van de gemeten concentraties en actuele windsnelheden. “We krijgen nu dagelijks automatisch een lijst met detecties uit het machine learning-model,” legt Schuit uit. “Die controleren we iedere week handmatig om zeker te zijn van onze zaak. Wat overblijft, wekelijks tientallen methaanpluimen, publiceren we online. Lekken die persistent zijn verwijzen we door naar andere satellieten met hogere resolutie, om de precieze uitstoter te vinden. Deze informatie wordt gebruikt door het International Methane Emissions Observatory van de Verenigde Naties om samen met de verantwoordelijke bedrijven of overheden een oplossing te vinden.”
Superuitstoters
Op de kaart hieronder zijn de superuitstoters die met behulp van het TROPOMI-instrument zijn opgespoord, afgebeeld. En gelukkig komt Nederland er goed van af. Het lijkt erop dat de meerderheid van de methaanpluimen zich vooral in Rusland, Azië en de Verenigde Staten bevindt. De met het TROPOMI-instrument opgespoorde superuitstoters hebben zelfs een klimaatimpact die groter is dan die van heel Nederland.
Klimaatverandering
Dat we nu dankzij het nieuwe algoritme een beter beeld krijgen van superuitstoters, is veelbelovend. “De tientallen methaanpluimen die TROPOMI elke week oppikt, bieden een gouden kans in de strijd tegen klimaatverandering,” zegt medeauteur Bram Maasakkers, tevens werkzaam bij SRON. “Als je het vanuit de ruimte kunt zien, is het serieus. We krijgen nu voor het eerst een goed wereldwijd beeld van deze superuitstoters. In onze publicatie beschrijven we de 2974 pluimen die we in 2021 hebben gevonden: 45 procent daarvan komt van de olie- en gasindustrie, maar we zien ook pluimen van stedelijke gebieden (35 procent) en kolenmijnen (20 procent). In veel gevallen zijn de lekken eenvoudig te dichten.”
Kortom, geavanceerde satelliettechnologie blijkt een waardevolle troef om moeilijk op te sporen lekken toch aan het licht te brengen en aan te pakken. En dat is met het oog op klimaatverandering cruciaal. Het stelt ons in staat om onze inspanningen doelgericht te concentreren en zo een verschil te maken in onze strijd tegen de verdere opwarming van de aarde.
