Los investigadores de NOAA y la Universidad de Colorado han ideado un método innovador para estimar las emisiones nacionales de dióxido de carbono de los combustibles fósiles utilizando muestras de aire ambiente y un isótopo de carbono conocido en el que los científicos han confiado durante décadas hasta la fecha en sitios arqueológicos.
En un artículo publicado en la revista el Actas de la Academia Nacional de Ciencias , informan la primera estimación a escala nacional de dióxido de carbono CO derivado de combustibles fósiles 2 emisiones obtenidas al observar CO 2 y su radioisótopo natural, carbono-14, de muestras de aire recolectadas por la Red Global de Referencia de Gases de Efecto Invernadero de NOAA.
Carbono-14, o 14C, un isótopo muy raro de carbono creado en gran parte por los rayos cósmicos, tiene una vida media de 5.700 años. El carbono en los combustibles fósiles ha estado enterrado durante millones de años y, por lo tanto, carece por completo de 14C.Un análisis de laboratorio cuidadoso puede identificar el grado de agotamiento de 14C del CO 2 en muestras de aire discretas, que refleja la contribución de la combustión de combustibles fósiles y la fabricación de cemento que tampoco tiene 14C, también conocido como "CO fósil" 2 "contribución. Conociendo la ubicación, la fecha y la hora en que se tomaron las muestras de aire, el equipo de investigación utilizó un modelo de transporte atmosférico para desenredar el CO 2 variaciones debidas a la combustión de combustibles fósiles de otras fuentes y sumideros naturales, y rastreó las variaciones hechas por el hombre hasta el CO fósil 2 fuentes en la superficie
Un nuevo método para evaluar inventarios
"Este es un método nuevo, independiente y objetivo para evaluar los inventarios de emisiones que se basa en lo que realmente observamos en la atmósfera", dijo el autor principal Sourish Basu, quien era un científico de CIRES que trabajaba en NOAA durante el estudio.ahora científico en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Maryland.
Mientras que el enlace entre fósiles de CO 2 las emisiones y el 14C atmosférico se conocen desde hace muchas décadas, la construcción de una estimación de emisiones a escala nacional basada en el 14C atmosférico requirió el desarrollo simultáneo de técnicas precisas de medición y un marco de estimación de emisiones, encabezado en gran parte durante los últimos 15 años por el científico de NOAAJohn Miller y el científico Scott Lehman de la Universidad de Colorado.
"Carbon-14 nos permite retirar el velo y aislar el CO 2 emitido por la combustión de combustibles fósiles ", dijo Lehman, uno de los autores del artículo." Nos proporciona un marcador que podemos rastrear hasta las fuentes en el suelo ". Luego podemos sumarlos y compararlos con otras estimaciones de emisiones en distintos momentosy escalas espaciales "
De abajo hacia arriba frente a arriba hacia abajo
Calcular con precisión las emisiones de dióxido de carbono de la quema de combustibles fósiles ha desafiado a los científicos durante años. Los dos métodos principales en el uso actual - inventarios "de abajo hacia arriba" y estudios atmosféricos "de arriba hacia abajo" utilizados en campañas regionales - cada uno tiene sus puntos fuertes ydebilidades
las estimaciones "ascendentes", como las utilizadas en el Inventario de la EPA de emisiones y sumideros de gases de efecto invernadero de EE. UU., Se desarrollan contando el CO 2 emisiones de varios procesos y tipos de combustible, y luego aumentar las emisiones en función de los registros de uso de combustibles fósiles. En contraste, las estimaciones "de arriba hacia abajo" se basan en cambios medidos en las concentraciones de gases emitidos en la atmósfera y patrones de viento que conectanlas regiones fuente de superficie con las ubicaciones de medición.
Los inventarios ascendentes pueden proporcionar más detalles que los métodos descendentes, pero su precisión depende de la capacidad de rastrear todos los procesos de emisión y sus intensidades en todo momento, lo cual es una tarea intrínsecamente difícil con incertidumbres que no se cuantifican fácilmente.Los estudios descendentes están limitados por la densidad de las mediciones atmosféricas y nuestro conocimiento de los patrones de circulación atmosférica, pero implícitamente representan todos los sectores posibles de la economía que emiten CO 2
El equipo construyó CO fósiles descendentes anuales y mensuales 2 estimaciones de emisiones para los EE. UU. Para 2010, el primer año con suficientes muestras atmosféricas para proporcionar resultados sólidos. Como un punto de comparación, compararon sus números con las estimaciones ascendentes de un reciente informe de 2010 de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. EPAemisiones. La estimación del equipo de las emisiones anuales totales de 2010 de los EE. UU. fue un 5 por ciento más alta que la estimación central de la EPA. La nueva estimación también es significativamente más alta que las de otros inventarios comúnmente utilizados en CO global y regional 2 investigación. Por otro lado, los resultados atmosféricos parecen estar de acuerdo con una actualización reciente del producto de datos de emisiones Vulcan de EE. UU. Desarrollado por investigadores de la Universidad del Norte de Arizona.
Como estas fueron las primeras estimaciones construidas utilizando el nuevo sistema de observación, los científicos advirtieron que deberían considerarse provisionales. Ahora están ocupados aplicando el método a las mediciones de los años posteriores, para determinar si las diferencias que ven son sólidas en el tiempo.
Según los científicos, uno de los beneficios de este enfoque es que, con una red de medición de 14C ampliada, existe el potencial para calcular las emisiones de diferentes regiones, información que aumentaría los totales nacionales de la EPA. Estados como California y las coleccionesde los estados, como los miembros de la Iniciativa Regional de Gases de Efecto Invernadero del este, han creado sus propios objetivos de mitigación de gases de efecto invernadero, y la capacidad de evaluar independientemente las emisiones regionales utilizando métodos de arriba hacia abajo ayudaría a evaluar los esfuerzos de reducción de emisiones regionales
"La verificación independiente de los totales anuales y regionales y las tendencias multianuales utilizando métodos independientes como este promovería la confianza en la precisión de los informes de emisiones y podría ayudar a guiar las futuras estrategias de mitigación de emisiones", dijo el científico de NOAA John Miller.
El estudio fue apoyado por NOAA, NASA y el Departamento de Energía. Otros miembros del equipo de investigación incluyeron científicos de la Universidad del Norte de Arizona y la Universidad de California en Irvine.
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Materiales proporcionado por sede de NOAA . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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