(English below)

Lượng khí mê-tan trong bầu khí quyển của Trái đất đã đạt mức kỷ lục trong những năm gần đây. Một trong những nguồn phát thải chính là khai thác, lưu trữ và vận chuyển dầu, khí đốt tự nhiên và than đá, dẫn đến việc thải ra khoảng 97 triệu tấn khí mê-tan mỗi năm, theo Liên Hợp Quốc (U.N.). Trong một dự án nghiên cứu gần đây, các nhà khoa học đã lập bản đồ về nơi phát ra những khí thải - không chỉ bởi các quốc gia, mà còn bên trong các quốc gia đó.

Mêtan là một khí nhà kính mạnh, giữ nhiệt gấp khoảng 35 lần so với khí cacbonic. Hoa Kỳ đặt mục tiêu giảm phát thải khí mêtan 30% so với mức năm 2020 vào năm 2030, và các quốc gia khác cũng đang cam kết tương tự.

Các quốc gia riêng lẻ báo cáo về phát thải khí mê-tan của họ theo lĩnh vực cho Liên hợp quốc theo Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC). Hầu hết các quốc gia ước tính lượng khí thải mêtan của họ bằng cách sử dụng hồ sơ về lượng nhiên liệu hóa thạch mà họ sản xuất hàng năm, nhân với hệ số phát thải do Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) cung cấp. Và hầu hết các chính phủ chỉ cung cấp một con số cho lượng phát thải cho từng lĩnh vực (dầu mỏ, than đá, khí đốt) trên toàn quốc.

Được tài trợ bởi Hệ thống Giám sát Carbon của NASA, các nhà khoa học gần đây đã xây dựng một loạt bản đồ mới trình bày chi tiết vị trí địa lý phát thải khí mê-tan từ quá trình sản xuất nhiên liệu hóa thạch. Sử dụng dữ liệu công khai được báo cáo vào năm 2016, nhóm nghiên cứu lập biểu đồ lượng khí thải khai thác nhiên liệu — hay “khí thải đào tẩu” như UNFCCC gọi - phát sinh trước khi nhiên liệu được tiêu thụ. Các bản đồ mô tả nơi phát thải này dựa trên vị trí của các mỏ than, giếng dầu và khí đốt, đường ống, nhà máy lọc dầu, cơ sở hạ tầng giao thông và lưu trữ nhiên liệu. Các bản đồ gần đây đã được xuất bản tại Trung tâm Dịch vụ Thông tin và Dữ liệu Khoa học Trái đất Goddard của NASA (GES DISC). (Lưu ý rằng năm 2016 là năm gần đây nhất có dữ liệu phát thải hoàn chỉnh của Liên hợp quốc tại thời điểm nghiên cứu này.)

Tia Scarpelli, nhà lãnh đạo của nỗ lực và là nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Edinburgh cho biết: “Mọi người đều biết rằng các ước tính quốc gia tự báo cáo không phải là chất lượng cao nhất. “Các bản đồ của chúng tôi cung cấp cho các nhà nghiên cứu biểu diễn không gian về lượng khí mê-tan phát thải để chúng có thể được so sánh với các quan sát về nồng độ khí mê-tan từ vệ tinh.” Những bản đồ như vậy rất quan trọng để theo dõi những thay đổi trong lượng khí thải nhà kính vì dữ liệu cho các nhà khoa học biết nơi cần tìm và nơi dự kiến ​​phát thải nhiều nhất.

2016JPEG

Các bản đồ chỉ ra rằng các nguồn phát thải liên quan đến dầu lớn nhất được tìm thấy ở Nga; Hoa Kỳ dẫn đầu về lượng khí thải tự nhiên; và phát thải than cao nhất ở Trung Quốc. Đối với dầu và khí đốt, khí thải được phân bổ trên các giếng, pháo sáng, đường ống, nhà máy lọc dầu và các cơ sở lưu trữ. Đối với than, lượng khí thải được ánh xạ tới nơi khai thác.

Các đường tối nổi bật trên bản đồ phát thải khí tự nhiên: những đường này chỉ ra vị trí của các đường ống. Scarpelli, người đứng đầu cuộc nghiên cứu với tư cách là một nghiên cứu sinh tại Đại học Harvard, cho biết: “Hầu hết khí thải không khuếch tán dọc theo các đường ống. “Họ chủ yếu đến từ các trạm máy nén có mặt hàng trăm dặm hoặc lâu hơn dọc theo các đường ống để nén khí và giữ cho nó di chuyển.” Ở Canada, các dấu chấm trên một dòng hiển thị vị trí của các trạm nén. Nhưng đối với Nga, Scarpelli và các đồng nghiệp không có báo cáo về vị trí của các trạm nén hoặc đường ống. Họ phải số hóa một bản đồ giấy từ thư viện Đại học Harvard để lập bản đồ các đường ống ở Nga, và sau đó phân phối lượng khí mê-tan phát thải dựa trên các vị trí đường ống.

Khi so sánh bản kiểm kê mới với các quan sát khí mê-tan từ Vệ tinh quan sát khí nhà kính của Cơ quan Khám phá Vũ trụ Nhật Bản (GOSAT) và Thiết bị Giám sát Khí quyển của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (TROPOMI) trên Sentinel-5, các đồng nghiệp của Scarpelli tại Harvard nhận thấy rằng Canada và Mỹ có xu hướng đánh giá thấp phát thải khí mêtan từ nhiên liệu hóa thạch. Nhưng đối với than ở Trung Quốc và dầu khí ở Nga, lượng tồn kho đã đánh giá quá cao lượng khí thải. Điều này có thể là do sự không chắc chắn liên quan đến việc thiếu các quan sát tại chỗ và dữ liệu cơ sở hạ tầng chính xác.

------

MAPPING METHANE EMISSIONS FROM FOSSIL FUEL EXPLOITATION 
The amount of methane in Earth’s atmosphere has reached record levels in recent years. One of the major sources of emissions is the extraction, storage, and transportation of oil, natural gas, and coal, which results in the release of about 97 million metric tons of methane gas each year, according to the United Nations (U.N.). In a recent research project, scientists mapped where those emissions are coming from—not just by nations, but within them.

Methane is a potent greenhouse gas, trapping about 35 times more heat than carbon dioxide. The United States aims to reduce methane emissions 30 percent from 2020 levels by 2030, and other nations are making similar pledges.

Individual countries report their methane emissions by sector to the U.N. in accordance with the U.N. Framework Convention on Climate Change (UNFCCC). Most countries estimate their methane emissions using records of how much of each fossil fuel they produced each year, multiplied by an emissions factor provided by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). And most governments only provide one number for emissions for each sector (oil, coal, gas) across the entire country.

Funded by NASA’s Carbon Monitoring System, scientists recently built a new series of maps detailing the geography of methane emissions from fossil fuel production. Using publicly available data reported in 2016, the research team plotted fuel exploitation emissions—or “fugitive emissions” as the UNFCCC calls them—that arise before the fuels are ever consumed. The maps delineate where these emissions occur based on the locations of coal mines, oil and gas wells, pipelines, refineries, and fuel storage and transportation infrastructure. The maps were recently published at NASA’s Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center (GES DISC). (Note that 2016 was the most recent year with complete UN emissions data available at the time of this study.)

“It is widely known that the self-reported country estimates are not the highest quality,” said Tia Scarpelli, leader of the effort and a postdoctoral research fellow at the University of Edinburgh. “Our maps provide researchers with a spatial representation of methane emissions so that they can be compared with observations of methane concentrations from satellites.” Such maps are critical for monitoring changes in greenhouse gas emissions because the data tell scientists where to look and where to expect the most emissions.

2016JPEG

The maps indicate that the largest sources of oil-related emissions are found in Russia; the U.S. leads natural gas emissions; and coal emissions are highest in China. For oil and gas, the emissions are distributed across wells, flares, pipelines, refineries, and storage facilities. For coal, emissions are mapped to where it is mined.

Dark lines stand out on the map of natural gas emissions: these indicate the locations of pipelines. “Most of the emissions are not diffuse along the pipelines,” said Scarpelli, who led the research as a graduate student at Harvard University. “They are mostly coming from compressor stations that are present every hundred miles or so along pipelines to compress gas and keep it moving.” In Canada, dots in a line show locations of compressor stations. But for Russia, Scarpelli and colleagues did not have reports on the locations of the compressor stations or the pipelines. They had to digitize a paper map from the Harvard University library to map pipelines in Russia, and then distributed the methane emissions based on pipeline locations.

When comparing the new inventory to methane observations from the Japan Aerospace Exploration Agency’s Greenhouse gases Observing Satellite (GOSAT) and the European Space Agency’s Tropospheric Monitoring Instrument (TROPOMI) on Sentinel-5, Scarpelli’s colleagues at Harvard found that Canada and the U.S. tended to underestimate methane emissions from fossil fuels. But for coal in China and oil and gas in Russia, the inventory overestimated emissions. This could be because of uncertainties related to a lack of in situ observations and of accurate infrastructure data.

Geolink tổng hợp từ Earthobservatory.nasa.gov