気候危機におけるNASAの予想外の英雄

16 か月前の打ち上げ以来、宇宙船に搭載された EMIT 画像分光計として使用されています。 国際宇宙ステーション 表面の鉱物以上のものを検出する能力が実証されています。

国際宇宙ステーション (ISS) の止まり木からメタンのプルームが初めて検出されてから 1 年以上が経過し、NASA の EMIT 装置からのデータは現在、設計者さえも驚くような効率で固定発生源からの温室効果ガス排出量を測定するために使用されています。

EMITの使命と能力

Earth Surface Mineral Dust Source Investigationの頭字語であるEMITは、世界の乾燥地域の表面にある10の主要な鉱物の地図を作成するために2022年7月に開始されました。 鉱物に関するメモはすでに公開されています。 研究者 そして一般の人々も、大気中へ舞い上がる粉塵が気候にどのような影響を与えるかについての理解を深めるのに役立つでしょう。

メタンの検出はEMITの主な使命の一部ではありませんでしたが、機器の設計者は画像分光計にその機能があることを期待していました。 同誌に掲載された新たな研究結果によると、2022年8月以来750以上の排出源が特定されており、その中には小規模なもの、遠隔地にあるもの、長期にわたって持続するものもあるが、この点においてこのツールは与える以上の成果を上げているという。 科学の進歩。

EMITは、2022年9月1日にウズベキスタン南部の150平方マイル（400平方キロメートル）の地域で12個のメタンプルームのグループを特定した。装置はそのグループを1枚のスナップショットに捉え、研究者らはこれをシーンと呼んだ。 画像出典: NASA/JPL-カリフォルニア工科大学

メタン排出と気候変動

カリフォルニア大学EMIT科学チームの研究技術専門家であるアンドリュー・ソープ氏は、「私たちは最初、この装置で何ができるかについて少し慎重でした」と語った。 NASA南カリフォルニアのジェット推進研究所に所属し、論文の筆頭著者。 「それは私たちの期待を上回りました。」

メタンの排出源を知ることで、埋め立て地、農業用地、石油・ガス施設の運営者、その他のメタン生産者は、これらの排出に対処する機会が得られます。 人為的メタン排出量の追跡は、温室効果ガスを削減するための迅速かつ比較的低コストのアプローチを提供するため、気候変動を減らすための鍵となります。 メタンは約 10 年間大気中に残りますが、この期間中は熱を閉じ込める力が二酸化炭素よりも最大 80 倍強く、何世紀にもわたって残ります。

ある大陸で強風が鉱物岩の粉塵（方解石や緑泥石など）を巻き上げると、浮遊粒子が何千マイルも移動して、まったく別の大陸に影響を与える可能性があります。 空気中に浮遊する塵は、大気や地表を加熱または冷却する可能性があります。 この加熱または冷却効果は、NASA の地球表面鉱物粉塵源調査 (EMIT) ミッションの焦点です。 画像出典: NASA/JPL-カリフォルニア工科大学

素晴らしい結果

EMIT は、大規模な排出源 (1 時間あたり数万ポンドのメタン) と驚くほど小規模な排出源 (1 時間あたり最大数百ポンドのメタン) の両方の排出源を検出するのに効果的であることが証明されています。 これは、より多くの「スーパーエミッター」、つまり総排出量に不釣り合いな割合を占める発生源を特定できるため、重要です。

新しい研究は、温室効果ガス検出の最初の 30 日間に基づいて、EMIT が空中作戦で通常見られるメタンプルームの 60% から 85% をどのように観測できるかを文書化しています。

EMITは2022年9月3日、リビア南東部の人里離れた場所で、1時間あたり約979ポンド（444キログラム）を放出するメタンプルームを発見した。 これは、デバイスによってこれまでに発見された最小のソースの 1 つです。 画像出典: NASA/JPL-カリフォルニア工科大学

空中探知との比較

航空機のメタン検出器は地上数千フィートで最も感度が高くなりますが、航空機を確実に派遣するには、研究者はメタンを検出するという事前の通知が必要です。 多くの地域は、遠隔すぎる、危険すぎる、または費用がかかりすぎると考えられているため、調査されていません。 さらに、発生するキャンペーンは短期間で比較的限定された地域をカバーします。

一方、EMIT は宇宙ステーションの高度約 250 マイル (400 キロメートル) から、地球の広い範囲、特に北緯 51.6 度から南緯 51.6 度の間の乾燥地帯にわたってデータを収集しています。 画像分光計は、50×50マイル（80キロメートル×80キロメートル）の大きさの地表の画像を撮影します（研究者はそれらを「シーン」と呼んでいます）。これには、かつては航空機搭載機器が届かなかった多くの領域が含まれます。

ロバート・Oはこう言いました。 「EMITが地球上で測定したメタンプルームの数と大きさは驚異的だ」と生化学者のグリーン氏は語った。 ジェット推進研究室 EMIT の上級研究員および主任研究員。

このタイムラプス ビデオは、国際宇宙ステーションの Canadarm2 ロボット アームがステーションの外側で NASA の EMIT ミッションを操縦している様子を示しています。 から抜粋 スペースX ドラゴン宇宙船は太平洋時間の7月22日午後5時15分頃に打ち上げられ、太平洋時間の7月24日午前10時15分に完了した。 インストールの一部は削除され、他の部分は高速化されました。 クレジット: NASA

次から次へとシーンが明らかになる

発生源の特定をサポートするために、EMIT 科学チームはメタンプルームのマップを作成し、それらを公開しています… Webサイト、基礎となるデータは NASA/米国地質調査所共同運用分散アクティブ アーカイブ センター (LBアヒル）。 ミッションステートメントは、一般の人々、学者、組織が使用できます。

EMIT は 2022 年 8 月に観察の収集を開始して以来、50,000 件を超える目撃情報を記録しました。 このツールは、これまでほとんど研究されていなかった地域でさまざまな排出源を検出しました。 ウズベキスタン南部 2022 年 9 月 1 日、メタンガスのプルームが 12 回検出され、その量は 1 時間あたり約 49,734 ポンド (22,559 kg) でした。

さらに、この機器は予想よりもはるかに小さいプルームを検出しました。 人里離れた片隅で撮影されました リビア南東部 2022 年 9 月 3 日、これまでで最も小規模な発生源の 1 つは、現地の風速推定に基づいて、1 時間あたり 979 ポンド (444 キログラム) の放出量を示していました。

参考文献：「宇宙からのEMIT観測を使用した個々のメタンおよび二酸化炭素排出源の帰属」アンドリュー・K・ソープ、ロバート・O・グリーン、デビッド・R・トンプソン、フィリップ・G・ブロドリック、ジョン・W・チャップマン、クレイトン・D・エルダー、イツィアー・エラクリス著-ロイトケサット、ダニエル H. コズワース、アラナ K. アヤシ、ライリー M. ドーレン、クリスチャン フランケンバーグ、ルイス ギュンサー、ジョン R. ウォーデン、フィリップ E. デニソン、ダール A. ロバーツ、K. ダナ・チャドウィック、マイケル・L・イーストウッド、J. ヴァーレンとチャールズ E. ミラー、2023 年 11 月 17 日、 科学の進歩。
土井: 10.1126/sciadv.adh2391

EMIT の使命の詳細

EMIT は、NASA 科学ミッション総局の地球科学部門内の Earth Venture Instrument-4 の公募から選ばれ、カリフォルニア工科大学 (カリフォルニア州パサデナ) が運営する NASA のジェット推進研究所で開発されました。 機器データは、NASA の Earth Operations Distributed Active Archive Center で入手でき、他の研究者や一般の人々が使用できます。