Projetando estratégias de observação que levam em consideração as condições locais

Uma mistura de tecnologias precisa ser considerada ao desenvolver uma estratégia para o monitoramento das emissões de metano. Medições próximas ao solo, com sensores em aeronaves, drones, veículos moídos ou locais estáticos, podem ser necessários para identificar fontes de emissão e capacitar ações de mitigação. Os instrumentos espaciais estão configurados para formar a espinha dorsal desses sistemas de observação global de monitoramento de metano, graças à sua capacidade de detectar grandes eventos de emissão individual e avaliar as emissões regionais em grandes regiões do mundo. 

Robust observation systems are needed to enable methane mitigation goals to be met. Spaceborne instruments are set to form the backbone of these global methane-monitoring observing systems thanks to their ability to detect large individual emission events and to assess regional emissions across large regions of the globe. 

novos satélites, como Methanesat e Tanager-1, expandem o conjunto atual de instrumentos de monitoramento e oferecem alta resolução espacial, oferecendo maiores oportunidades para medir as emissões de metano, inclusive nas regiões nubladas. Além disso, o agendamento de observações de satélite durante os períodos do ano em que as condições ambientais são favoráveis ​​aumentariam a cobertura de dados, na medida em que isso é viável.  No entanto, algumas regiões serão mais desafiadoras para monitorar do que outras devido a condições ambientais-e confiar apenas em satélites podem não ser adequados para certos fins em algumas regiões. Este é um sistema que usa diferentes tipos de medições para entender as emissões, conforme exigido por condições ambientais específicas e necessidades do usuário. Isso é análogo a um sistema de observação climática, onde as observações de satélite são combinadas com radar, medições da estação subterrânea e balões meteorológicos para criar os dados necessários para modelos de previsão do tempo e monitoramento a longo prazo das tendências climáticas. Por exemplo, o monitoramento contínuo por estações terrestres pode medir a temperatura do ar no Ártico, onde as observações de satélite são limitadas. Por outro lado, os satélites podem inferir a temperatura do ar sobre o oceano, onde não há estações terrestres. 

To most effectively monitor methane emissions, a multi-tiered observing system is required. This is a system that uses different types of measurements to understand emissions as required by specific environmental conditions and user needs. This is analogous to a weather observing system, where satellite observations are combined with radar, ground station measurements and weather balloons to create the data needed for weather forecast models and long-term monitoring of climate trends. For instance, continuous monitoring by ground stations can measure air temperature in the arctic where satellite observations are limited. In contrast, satellites can infer air temperature over the ocean, where there are no ground-based stations. 

Um design universal para um sistema de observação de vários níveis é improvável de se adequar a todos os cenários devido a diversos ambientes, variabilidade da fonte de metano e restrições tecnológicas. Os usuários locais precisarão adaptar as tecnologias de medição às suas condições, necessidades e recursos específicos. Onde as condições favoráveis ​​de observação são raras, como no Equador ou na Indonésia, os satélites terão menos probabilidade de monitorar efetivamente grandes eventos de emissões ou informará a validação dos inventários de emissão de metano.  Nesses casos, sistemas robustos precisarão ser desenvolvidos para adotar essas tarefas. Tornar esses sistemas viáveis ​​com os recursos disponíveis, inclusive nos países em desenvolvimento, é uma tarefa crítica para pesquisadores, formuladores de políticas e doadores.  

Tecnologias alternativas de medições de metano

Várias tecnologias alternativas estão sendo usadas para complementar os monitores de metano de satélite. Essas tecnologias são baseadas em sensores montados em aeronaves, drones, veículos moídos ou locais fixos. Utilizados individualmente ou em combinação, esses sistemas oferecem uma visão detalhada das emissões de metano, preenchendo a escala espacial e/ou temporal de que os sistemas de satélite estão ausentes. Estando perto da fonte das emissões, eles podem frequentemente detectar emissões muito menores e ajudar a localizar a fonte específica, ajudando a orientar a mitigação. Há um ritmo rápido de pesquisa e investimento para transformar essas tecnologias individuais em sistemas de monitoramento robustos e tornar essas tecnologias mais prontamente disponíveis. 

Nenhuma tecnologia será a bala de prata, capaz de medir efetivamente o metano em todas as escalas espaciais e temporais necessárias para apoiar a mitigação. Cada tecnologia fornece apenas uma visão parcial do mundo metano invisível, e uma combinação deles, integrada em um sistema de observação de vários níveis, será necessária. Além disso, todos os sensores também podem ser afetados por fatores ambientais como vento, cobertura de nuvens e disponibilidade de luz. Por exemplo, alguns sensores passivos baseados no solo que dependem da luz ambiente são afetados igualmente por condições de pouca luz dos sensores de satélite. Por outro lado, os sensores ativos, que geram sua própria fonte de luz, permanecem não afetados por condições naturais de luz (assim como alguns sistemas que não utilizam a absorção de luz para detectar metano). Mais pesquisas são necessárias para avaliar como várias abordagens de medição alternativas respondem aos desafios ambientais. Para desenvolver uma estratégia eficaz de monitoramento de metano, é essencial entender as limitações das tecnologias de satélite e alternativas. Em algumas regiões, os dados de satélite sozinhos podem ser adequados para o monitoramento regular de grandes eventos de emissão e estimativas de emissão de cima para baixo. No entanto, em outras áreas, tecnologias adicionais-potencialmente combinadas com observações de satélite-serão necessárias. Com suporte externo, quando apropriado, as partes interessadas locais precisam construir a capacidade de desenvolver, avaliar e adaptar as tecnologias de medição em suas configurações específicas e precisam dos recursos para fazê-lo. E os esforços internacionais para desenvolver protocolos e instalações de teste devem ser rapidamente desenvolvidos, para promover a consistência e a confiança nos dados produzidos. 

As this report has shown, the exact mixture of technologies that will make up this system needs to be geographically specific, taking into account the emission characteristics and local environmental conditions. In some regions, satellite data alone may be adequate for regular monitoring of large emission events and top-down emission estimates. However, in other areas, additional technologies—potentially combined with satellite observations—will be required.

Looking beyond specific technologies

Building effective multi-tier observing systems entails much more than just deploying sensors: it requires coordinated efforts and support. With external support where appropriate, local stakeholders need to build the capacity to develop, evaluate, and adapt measurement technologies in their specific settings, and they need the resources to do so.

Practitioners in different regions facing similar challenges should be connected to exchange best practices and lessons learned, to allow user-led innovations to spread. And international efforts to develop testing protocols and facilities should be rapidly developed, to foster consistency and trust on produced data. 

Para manter dentro de seus objetivos climáticos, o mundo precisa Reduza as emissões de metano relacionadas a fósseis em 75% até 2030.  Os satélites terão um papel fundamental nesse esforço, monitorando o progresso das etapas de mitigação bem compreendidas, mas também destacando novas oportunidades de ação. Com pouco tempo, o conhecimento deve ser compartilhado de forma livre e eficiente para que todas as partes interessadas possam maximizar seu impacto nessa luta coletiva.