EPA undervurderer metan-emissioner fra lossepladser og byområder, finder forskere

Environmental Protection Agency (EPA) undervurderer metan-emissioner fra lossepladser, byområder og amerikanske stater, ifølge en ny undersøgelse ledet af forskere ved Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS).

Forskerne kombinerede 2019-satellitobservationer med en atmosfærisk transportmodel for at generere et højopløsningskort over metan-emissioner, som derefter blev sammenlignet med EPA-estimater fra samme år. Forskerne fandt:

• Methanemissioner fra lossepladser er 51 % højere sammenlignet med EPA-estimater
• Methanemissioner fra 95 byområder er 39 % højere end EPA's skøn
• Methanemissioner fra de 10 stater med de højeste methanemissioner er 27 % højere end EPA's skøn

"Metan er den næststørste bidragyder til klimaændringer bag kuldioxid, så det er virkelig vigtigt, at vi kvantificerer metan-emissioner i den højest mulige opløsning for at finde ud af, hvilke kilder det kommer fra," sagde Hannah Nesser, en tidligere ph.d. studerende ved SEAS og førsteforfatter af papiret. Nesser er i øjeblikket en NASA Postdoctoral Program (NPP) Fellow i Carbon Cycle &Ecosystems Group på Jet Propulsion Laboratory.

Forskningen, offentliggjort i Atmospheric Chemistry and Physics , var et samarbejde mellem forskere ved Harvard og et tværfagligt team af forskere fra hele USA og hele verden, herunder universiteter i Kina og Holland.

EPA vurderer, at lossepladser er den tredjestørste kilde til menneskeskabte metan-emissioner i USA, men EPA bruger en bottom-up regnskabsmetode, der ofte ikke matcher observationer af atmosfærisk metan.

EPA's methanestimat for lossepladser bruger Greenhouse Gas Reporting Program, som kræver højemitterende faciliteter til selv at rapportere deres emissioner årligt. For lossepladser uden metanopsamling beregnes emissionerne blot ved at se på mængden af ​​affald, der kommer ind, og estimere, hvor meget metanaffald, der producerer over tid. Dette tal skaleres derefter op til at inkludere lossepladsoperationer, der ikke rapporterer til Greenhouse Gas Reporting Program.

Nesser og hendes kollegers top-down tilgang bruger observationer af atmosfærisk metan fra Tropospheric Monitoring Instrument (TROPOMI) ombord på Sentinel-5 Precursor-satellitten sammen med en atmosfærisk transportmodel til at spore vejen for emissioner fra atmosfæren tilbage til jorden.

Ved hjælp af denne metode zoomede holdet ind på 70 individuelle lossepladser i hele USA. I disse faciliteter fandt forskerne emissioner, der var median 77 % højere end estimaterne fra Greenhouse Gas Reporting Program.

Forskellen er større for lossepladser, der indsamler metan som en del af deres drift.

Lossepladser måler ikke de nøjagtige mængder af metan, de mister, men anslår snarere, hvor effektive deres indsamlingssystemer er. EPA antager, at standardeffektiviteten for metanindsamling er 75 %.

Men Nesser og hendes kolleger fandt ud af, at lossepladser faktisk er meget mindre effektive til at indsamle metan end tidligere antaget.

Af de 70 lossepladser, holdet undersøgte, genvinder 38 gas. Blandt disse faciliteter fandt forskerne, at metanniveauerne var i medianen mere end 200 % højere end estimaterne fra Greenhouse Gas Reporting Program.

"Vores forskning viser, at disse faciliteter mister mere metan, end de tror," sagde Nesser. "EPA bruger 75 % effektivitet som standard for metanindsamling, men vi finder ud af, at det faktisk er meget tættere på 50 %."

EPA-estimaterne fanger heller ikke engangsbegivenheder, såsom byggeprojekter eller midlertidige lækager, som kan føre til en massiv stigning i metan-emissioner og bidrage til uoverensstemmelsen mellem EPA-estimater og observeret atmosfærisk metan.

Forskerholdet sammenlignede også deres analyse med EPA's nye drivhusgasopgørelser på statsniveau.

Forskerne fandt 27% højere metan-emissioner fra de 10 bedste metanproducerende stater, med de største stigninger i Texas, Louisiana, Florida og Oklahoma. Holdet fandt ud af, at disse 10 stater er ansvarlige for 55% af USA's menneskeskabte metan-emissioner. Det er måske ikke overraskende, at Texas er ansvarlig for 21 % af de menneskeskabte metan-emissioner i USA, hvoraf 69 % kommer fra olie- og gasindustrien.

På byniveau fandt forskerne ud af, at de 10 byer med den højeste metanudledning i byerne i gennemsnit faktisk har 58 % højere udledning end tidligere anslået. Disse byer omfatter New York, Detroit, Atlanta, Dallas, Houston, Chicago, Los Angeles, Cincinnati, Miami og Philadelphia.

"Alle disse steder har en forskellig profil af emissionskilder, så der er ingen ting, der driver metanundervurderingen over hele linjen," sagde Nesser.

Forskerne håber, at det fremtidige arbejde vil give mere klarhed over, præcis hvor disse emissioner kommer fra, og hvordan de ændrer sig.

"Denne forskning fremhæver vigtigheden af ​​at forstå disse emissioner," sagde Daniel Jacob, Vasco McCoy familieprofessor i atmosfærisk kemi og miljøteknik ved SEAS og seniorforfatter af papiret. "Vi planlægger at fortsætte med at overvåge de amerikanske emissioner af metan ved hjælp af nye højopløselige satellitobservationer og at arbejde sammen med EPA for at forbedre emissionsopgørelserne."

Forskningen var medforfatter af Joannes D. Maasakkers, Alba Lorente, Zichong Chen, Xiao Lu, Lu Shen, Zhen Qu, Melissa P. Sulprizio, Margaux Winter, Shuang Ma, A. Anthony Bloom, John R. Worden, Robert N. . Stavins og Cynthia A. Randles.

Flere oplysninger: Hannah Nesser et al., Højopløselige amerikansk metan-emissioner udledt af en inversion af 2019 TROPOMI-satellitdata:bidrag fra individuelle stater, byområder og lossepladser, atmosfærisk kemi og fysik (2024). DOI:10.5194/acp-24-5069-2024

Journaloplysninger: Atmosfærisk kemi og fysik

Leveret af Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences