A párizsi klímaegyezmény értelmében 195 ország kötelezte el magát az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának csökkentése mellett annak érdekében, hogy jóval, az iparosodás előtti szinthez mért 2 °C-on belül tartsák a felmelegedés mértékét. Az emberiség által a légkörbe juttatott szén-dioxid – az éghajlat melegedésének legfőbb okozója – mértékének nyomon követése azért fontos, hogy lássuk, vajon jó irányba haladunk-e az éghajlatváltozás megfékezése érdekében tett erőfeszítések terén. A szén-dioxid azonban – annak megannyi különböző forrása, valamint a szénelnyelők és a szénáram miatt – továbbra is kihívások elé állítja a tudósokat és a kormányokat egyaránt.
A szénkörforgás megbomlásának az oka: emberi tevékenység
Elsősorban a fosszilis energiahordozók elégetésével, a cementgyártással és a földhasználat megváltoztatásával juttatott az emberiség ilyen rövid idő leforgása alatt rekordmennyiségű CO2-t a légkörbe. Ahogy Petteri Taalas, a Meteorológiai Világszervezet főtitkára fogalmazott: „Érdemes megjegyezni, hogy legutoljára 3,5 millió évvel ezelőtt volt tapasztalható hasonló mértékű szén-dioxid-koncentráció a földön. Akkor a hőmérséklet 2-3 °C-kal volt melegebb, a tengerszint pedig 10-20 méterrel haladta meg a mostanit.”
HIRDETÉSUgyan az óceánok és a szárazföldi növényzet ennek a mennyiségnek a nagy részét megköti, a maradék felhalmozódik az atmoszférában, mivel a természetes szénelnyelők nem képesek ellensúlyozni a kibocsátás mértékét, illetve a CO2 légkörből való kivonása érdekében tett globális erőfeszítések is elégtelenek.
Az országoknak a meghatározott éghajlati törekvésekhez mért teljesítményét 2023-ban fogják először felülvizsgálni. Ha meghatározzuk a CO2-kibocsátás forrását, illetve, hogy hova távoznak a gázok, akkor képesek lehetünk hatékony környezeti politikákat alkotni. „Ez egy hatalmas feladat, és egyre nehezebbé válik,” – mondja Dr. Greet Janssens-Maenhout, az Európai Bizottság szén-dioxid-kibocsátásfigyelő munkacsoportjának elnöke. „195 országnak kell jelentenie a kibocsátási adatait, ugyanazon módszertant használva. Jelenleg ezen országok nem rendelkeznek ugyanazon erőforrásokkal.”
Jelenleg az országok a fosszilis energiahordozóik elégetési adataival követik saját kibocsátásuk. Az egyes országok eszközei azonban különböznek. „Csak a fejlett országok képesek pontos, átlátható, teljes körű, koherens és összehasonlítható ÜHG-jegyzéket összeállítani. A Párizsi egyezmény továbbfejlesztett átláthatósági keretrendszerével összhangban azonban a fejlődő országoknak is össze kell állítani majd a jegyzéket, minden második évben” – mondja Lucia Peruginiaz Euro-Földközi Klímaügyi Központ projektmenedzsere. „Sok ország nem rendelkezik az ÜHG-jegyzék összeállításához szükséges adatokkal - hogy hogyan, mekkora mértékben, hol és mikor megy végbe emberi tevékenység, és mekkora az azzal járó kibocsátás” – jegyezte meg Perugini.
Modern technológiával a pontosabb becslésekért
Egy, a CO2-kibocsátást figyelő szolgálat , amely a tervek szerint 2026-ban indul majd el, jelentős szerepet játszhat ebben a folyamatban, ugyanis az EU Copernicus légkörfigyelő és klímaváltozási szolgálata, valamint több más európai partner, többek között az ECMWF, az ESA és az EUMETSAT olyan módszerek fejlesztésén munkálkodnak, amelyekkel finomhangolható a szén-dioxid-kibocsátás megfigyelése. „A szolgáltatásnak köszönhetően még pontosabb becslések lesznek elérhetők, ráadásul nagyobb tér- és időbeli felbontásban, mint amit a jelenlegi jegyzékalapú metódusok lehetővé tesznek,” – mondja Dr. Richard Engelen a Középtávú Időjárási Előrejelzések Európai Központja (ECMWF) Copernicus légkörfigyelő szolgálatának igazgatóhelyettese. A térbeli és időbeli felbontás azt mutatja meg, mennyire részletes egy adott kép, és hogy milyen rendszerességgel készítik azt el.
Számos olyan – az európai, amerikai, japán és más űrügynökségek és szervezetek által üzembe helyezett – műhold van jelenleg pályán, amely a szén-dioxid-koncentrációt és növények és fitoplanktonok által megkötött CO2-mennyiségét figyeli. „Azonban egyetlen jelenleg üzemelő rendszer sem képes megkülönböztetni egymástól az emberi és a természetes CO2-forrásokat,” – nyilatkozta Guido Levrini, az Európai Űrügynökség Copernicus Space Segment programjának vezetője. Az új szolgálat keretében három új műhold – amelyek a Sentinel (őrszem) névre hallgatnak – csatlakozik majd a flottához 2025-ben a tervek szerint, hogy segítsenek a szénforrások és a szénáramok lokalizálásában. „A Copernicus CO2M Sentinel fő célja, hogy meghatározza az emberi tevékenység során keletkező CO2 mennyiségét” – tette hozzá Levrini.
HIRDETÉS
A három, azonos paraméterekkel rendelkező Sentinel együtt háromnaponta lesz képes megmérni a CO2-koncentrációt a bolygó minden pontján; 200 kilométeres sávokban pásztázzák majd a Föld felszínét, és 2x2 km-es felbontású képeket fognak készíteni. „A nagy felbontás és a nagy területek lefedése látványos és egyedi párosítás egy civil Föld-megfigyelő műhold esetében,” – jegyezte meg Dr. Janssens-Maenhout, majd hozzátette, hogy a jelenleg üzemelő többi műhold a fenti paraméterek közül csupán az egyik tekintetében teljesít kimagaslóan. „Hatalmas kihívást jelent ilyen rövid idő alatt üzembe helyezni a műholdakat; a kívánt pontosság elérése és az információ nagyfokú érzékenysége miatt nagyon szoros az időbeosztás.”
Ha a szén-dioxid-koncentráció űrből való mérése kihívást jelent, gondoljunk bele milyen nehéz azt meghatározni, hogy mennyi CO2 kerül a levegőbe az emberi tevékenység következtében, magyarázta Levrini. Miután a légkörbe kerül, gyorsan vegyül a gáz, épp ezért rendkívül nehéz elkülöníteni földfelszín és a légkör közötti CO2-csere emberi és természetes forrásait. A három műhold egymást segítve próbálja majd meg nyomon követni a CO2 mozgását. „A CO2-megfigyelési misszió eddig példátlan mértékű lefedettséget biztosít majd. Ehhez hasonlót korábban még nem láttunk,” – mondta Dr. Engelen.
Nemzetközi összefogásra van szükség a kozmoszban és a földön is
Világszerte számos olyan projekt van, például NOAA ESRL, az ICOS és a WMO GAW is, amely földfelszíni szén-dioxid-koncentráció mérésével foglalkozik. Ezen földfelszíni CO2-mérések alapvető fontosságúak a jövőben megalakuló megfigyelési szolgálat munkájához. Az úgynevezett helyszíni mérések során többek között talajmenti állomásokról, megfigyelőtornyokból, levegőmintát gyűjtő repülőgépektől és távérzékelőktől érkező ÜHG-koncentrációs adatokat gyűjtenek. Ahogy arra az európai Bizottság egyik nemrég készített jelentése rámutatott, a CO2-koncentráció nagyobb eltéréseket mutat az atmoszféra alsóbb rétegeiben, ezt pedig pontosabban lehet mérni talajközeli eszközökkel, mint műholdakkal, ugyanakkor a méréseknek gyakran nagy területeket kell lefedniük.
A helyszíni megfigyelés a műholdas adatok igazolásában is segíthet: kiegészítheti, pótolhatja a rossz idő esetén nehézkes műholdas megfigyelés hiányosságait, és segíthet a szakértőknek lemodellezni a CO2-koncentráció alakulását. „A műholdak a CO2-csóvákat fogják követni – magyarázza Dr. Janssens-Maenhout –, de ahhoz, hogy pontosan azonosíthassuk az emberi tevékenységből származó CO2-kibocsátást, ebből ki kell vonnunk a természetes szén-dioxid-áramlást. A helyszíni információk birtokában megállapíthatjuk mely áramlások természetes eredetűek. A természetes kibocsátására vonatkozó európai becslések jónak mondhatók, a trópusok felett azonban a felhős égbolt és a mérési infrastruktúra hiánya megnehezíti a folyamatot.
A tervezett megfigyelőszolgálat emellett céljául tűzte ki a földfelszín és a légkör közti CO2-csere illetve a CO2 szél által való továbbsodrása lemodellezésének fejlesztését is. „A tudósoknak pontosabb leírásokat kellene készíteniük a föld/óceánok és a légkör közti szén-dioxid-áramlásról” – magyarázta Engelen. „Az ECMWF azon munkálkodik több partnerintézettel is karöltve Európa-szerte, hogy leküzdje ezeket a kihívásokat.”
Az emberi tevékenység megértése a megoldáshoz vezető kulcs
Habár az országoknak csupán az összesített szén-dioxid-költségvetésükről kell jelenteni, a kibocsátás túlnyomó részéért felelős CO2 források ismerete a nemzeti kormányok és az önkormányzatok számára is segíthet hatékonyabb klímapolitikákat alkotni.
A figyelőszolgálat nagy tér- és időbeli felbontásának köszönhetően globális szinten hatékonyabban azonosíthatók lesznek majd a gyárakból, ipartelepről és városokból származó különálló szén-dioxid-csóvák. Nagyobb kihívást jelent például a földhasználatból vagy annak megváltoztatása miatt generált ÜHG-kibocsátás nyomon követése, illetve tetézi a problémát az esetlegesen kivágásra ítélt erdőségek ügye is. „Ez a legösszetetteb ágazat az ÜHG-jegyzékben” – mondta Perugini. „Jelenleg igen nagy a bizonytalanság az ágazat által generált és megkötött kibocsátással kapcsolatban.”
Számos fejlődő országban a földhasználat megváltozásához köthető kibocsátás teszi ki a nemzeti szénköltségvetés jelentős részét, globális szinten pedig ezek a változások a CO2-kibocsátás 10%-át adják, tette hozzá Perugini. A nagy, nehezen járható erdőségek, a nemzeti erdőnyilvántartások hiánya és a helyi mérésekhez szükséges infrastruktúra hiánya szinte leküzdhetetlen feladattá teszik a szén-dioxid-szint mérését. A műholdas felvételekkel azonban nyomon követhetők az erdőirtások, ha a földfelszíni mérések is adottak.
„Ez egy kihívás, de a különböző adatforrásokból, műholdakról és földfelszíni állomásokról származó megfigyeléseket ötvözve azt reméljük, hogy ésszerű becsléseket tudunk felállítani,” – mondta Engelen.
Az új szolgálat előkészítése érdekében az EU által finanszírozott Carbon Dioxide Human Emissions (CHE - Ember által okozott szén-dioxid-kibocsátás) projekt keretében jelenleg is folynak a kezdeti erőfeszítések a különböző mértékű antropogén kibocsátás azonosítására. A szolgálat a Copernicus klímaváltozási szolgálat és a Copernicus légkörfigyelő szolgálat által használt, már meglévő infrastruktúrát bővíti tovább az európai tudományos közösség szakértelmére alapozva. Az EU által finanszírozott VERIFY projekt, amely egy európai ÜHG-kibocsátásbecslési rendszer kiépítését célozza, annak érdekében, hogy támogassa az országokat a kibocsátási jelentések UNFCCC-hez való benyújtásában, szintén hozzájárul majd a célok eléréséhez.
HIRDETÉSIndulását követően a szolgáltatás széles körben elérhető lesz majd. „Magába foglalja majd az Egyesült Nemzetek éghajlatváltozási keretegyezményét, az egyes országokat, az Európai Bizottságot, de még iparágakat és városokat is,” – mondja Engelen. „Annak érdekében, hogy ez megvalósuljon, az előttünk álló éveket arra szánjuk majd, hogy megvitassuk a közösségekkel a felhasználói igényeket, és hogy egy olyan szolgáltatást nyújthassunk, amely megfelel a célnak.”
