«Этан – это газ, который связан только с определенными источниками метана», – сказал Закари Р. Баркли, исследователь в области метеорологии и атмосферных наук, Университет штата Пенсильвания. "Однако метан производится на месторождениях нефти, газа и угля, а также в пищеварительной системе коров, на заболоченных землях, на свалках и при хранении навоза. Трудно отделить произведенное ископаемое топливо от природного метана."
Данные об атмосферном углероде и переносе (ACT) в Америке позволили количественно оценить выбросы метана из источников нефти, газа и угля, поскольку в рамках проекта измерялся не только метан, но и этан. Исследователи отмечают, что метан, идентифицированный с этаном, может быть надежно связан с источниками ископаемого топлива, однако отношение этана к метану действительно варьируется в зависимости от отдельных источников.
«ACT America была задумана как попытка улучшить нашу способность диагностировать источники и поглотители глобальных парниковых газов, чтобы улучшить диагностику», – сказал Кеннет Дж. Дэвис, профессор атмосферных и климатических наук, Пенсильванский университет. «Мы хотели понять, как парниковые газы перемещаются погодными системами в атмосфере.
До ACT не было данных для отображения распределения газов в метеорологических системах."
С 2017 по 2019 год исследователи совершили миссии по сбору данных над тремя частями U.S. — штаты центральной Атлантики, включая Пенсильванию, Нью-Йорк, Вирджинию, Западную Вирджинию и Мэриленд; центральные южные штаты, включая Арканзас, Луизиану, Техас, Алабаму, Оклахому и Миссисипи; и центральные штаты Среднего Запада, включая Небраску, Южную Дакоту, Канзас, Миннесоту, Айову, Миссури, Висконсин, Мичиган, Огайо, Индиану и Иллинойс. Исследователи охватили все четыре сезона и отслеживали, как погодные системы перемещают в атмосферу углекислый газ, метан, этан и другие газы.
Исследователи не первые, кто предполагает, что оценки метана слишком занижены, но, по словам Баркли, они первыми используют этан исключительно в качестве прокси. Этан, хотя и действует как парниковый газ, остается в атмосфере только в течение нескольких месяцев, прежде чем распадется на другие соединения, а не 10 лет, в течение которых метан остается в атмосфере.
Этан является более серьезной проблемой для загрязнения воздуха, чем парниковый эффект.
«Мы вообще не смотрели данные по метану и до сих пор видим те же результаты, что и все остальные», – сказал он.
Еще одно отличие состоит в том, что в большинстве предыдущих исследований по воздуху рассматривались небольшие площади, выбросы с отдельных участков или полей.
ACT-America рассмотрела регионы с несколькими штатами и охватила более двух третей США.S. добыча природного газа.
"Данные по этану постоянно превышают значения, которые можно было бы ожидать на основе (U.S.) EPA оценивает скорость утечки нефти и газа более чем на 50% », – сообщают исследователи в недавнем выпуске журнала Geophysical Research: Atmospheres. Исследователи добавляют, что, сравнивая комбинированные оценки выбросов этана осенью, зимой и весной с инвентаризацией выбросов метана из нефти и газа, они оценивают, что выбросы метана из нефти и газа превышают значения инвентаризации Агентства по охране окружающей среды на 48% – 76%.
Для этого исследования исследователи использовали соотношение этана и метана из нефтегазодобывающих бассейнов.
Хотя источники и поглотители углекислого газа можно найти по всей поверхности Земли, выбросы этана и метана происходят из определенных мест на земле, которые известны. Пустыни, океаны и горные экосистемы выделяют мало этана или метана. Активные нефтегазовые месторождения имеют высокие выбросы.
При оценке выбросов газовых примесей исследователи обычно сначала делают лучшее предположение, а затем выполняют несколько итераций, чтобы минимизировать разницу между наблюдаемыми и смоделированными концентрациями этих газов в атмосфере.
Баркли отмечает, что иногда сигналы трудно интерпретировать, но в данном исследовании дело обстоит иначе.
"Данные есть", – сказал Баркли. "Меньший шлейф в модели при увеличении в два раза внезапно совпадает с данными в реальном времени."