NASA bukanlah pahlawan dalam krisis iklim

Sejak diluncurkan 16 bulan lalu, alat ini telah menjadi spektrometer pencitraan EMIT di pesawat ruang angkasa Stasiun ruang angkasa Internasional Menunjukkan kemampuan untuk mendeteksi lebih dari sekedar mineral permukaan.

Lebih dari setahun setelah gumpalan metana pertama kali terdeteksi dari tempat bertenggernya di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS), data dari instrumen EMIT NASA kini digunakan untuk menentukan emisi gas rumah kaca dari sumber yang tidak bergerak dengan efisiensi yang bahkan mengejutkan para perancangnya.

Misi dan kemampuan EMIT

EMIT, singkatan dari Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (Investigasi Sumber Debu Mineral Permukaan Bumi), diluncurkan pada Juli 2022 untuk memetakan sepuluh mineral utama di permukaan wilayah kering di dunia. Catatan tersebut berkaitan dengan mineral yang sudah tersedia Peneliti Dan masyarakat, hal ini akan membantu meningkatkan pemahaman tentang bagaimana debu yang naik ke atmosfer mempengaruhi iklim.

Mendeteksi metana bukanlah bagian dari misi utama EMIT, namun perancang instrumen mengharapkan spektrometer pencitraan memiliki kemampuan tersebut. Kini, dengan lebih dari 750 sumber emisi yang teridentifikasi sejak Agustus 2022 – sebagian kecil, sebagian berada di lokasi terpencil, dan sebagian lagi bertahan seiring berjalannya waktu – alat ini telah melakukan lebih dari yang diharapkan dalam hal ini, menurut sebuah studi baru yang diterbitkan dalam jurnal tersebut. Kemajuan ilmu pengetahuan.

EMIT mengidentifikasi sekelompok 12 gumpalan metana di area seluas 150 mil persegi (400 kilometer persegi) di Uzbekistan selatan pada tanggal 1 September 2022. Instrumen tersebut menangkap kelompok tersebut dalam satu foto, yang oleh para peneliti disebut sebagai pemandangan. Sumber gambar: NASA/JPL-Caltech

Emisi metana dan perubahan iklim

“Awalnya kami agak berhati-hati mengenai apa yang dapat kami lakukan dengan instrumen tersebut,” kata Andrew Thorpe, pakar teknologi penelitian di tim sains EMIT di Universitas California. NASAJet Propulsion Laboratory di California Selatan dan penulis utama makalah ini. “Ini melebihi ekspektasi kami.”

Dengan mengetahui sumber emisi metana, pengelola tempat pembuangan sampah, lahan pertanian, fasilitas minyak dan gas, serta produsen metana lainnya mempunyai peluang untuk mengatasi emisi tersebut. Melacak emisi metana yang disebabkan oleh aktivitas manusia adalah kunci untuk mengurangi perubahan iklim karena hal ini memberikan pendekatan yang cepat dan berbiaya rendah untuk mengurangi gas rumah kaca. Metana tetap berada di atmosfer selama sekitar satu dekade, namun selama periode ini, gas metana 80 kali lebih kuat dalam memerangkap panas dibandingkan karbon dioksida, yang bertahan selama berabad-abad.

Ketika angin kencang di satu benua menimbulkan debu batuan mineral (seperti kalsit atau klorit), partikel di udara dapat melakukan perjalanan ribuan mil untuk berdampak pada benua yang berbeda. Debu yang tersuspensi di udara dapat memanaskan atau mendinginkan atmosfer dan permukaan bumi. Efek pemanasan atau pendinginan ini menjadi fokus misi Investigasi Sumber Debu Mineral Permukaan Bumi (EMIT) NASA. Sumber gambar: NASA/JPL-Caltech

Hasil yang luar biasa

EMIT telah terbukti efektif dalam mendeteksi sumber emisi yang besar (puluhan ribu pon metana per jam) dan sangat kecil (hingga ratusan pon metana per jam). Hal ini penting karena memungkinkan identifikasi lebih banyak “penghasil emisi super” – sumber yang menghasilkan jumlah emisi total yang tidak proporsional.

Studi baru ini mendokumentasikan bagaimana, berdasarkan 30 hari pertama deteksi gas rumah kaca, EMIT dapat mengamati 60% hingga 85% gumpalan metana yang biasanya terlihat dalam kampanye udara.

Di sudut terpencil di tenggara Libya, EMIT pada tanggal 3 September 2022 menemukan gumpalan metana yang mengeluarkan sekitar 979 pon (444 kilogram) per jam. Ini adalah salah satu sumber terkecil yang pernah ditemukan oleh perangkat tersebut. Sumber gambar: NASA/JPL-Caltech

Bandingkan dengan deteksi udara

Pada ketinggian beberapa ribu kaki di atas permukaan tanah, detektor metana di pesawat terbang adalah yang paling sensitif, namun untuk menjamin pesawat dapat diberangkatkan, para peneliti memerlukan indikasi awal bahwa mereka akan mendeteksi metana. Banyak daerah yang tidak diperiksa karena dianggap terlalu terpencil, terlalu berisiko atau terlalu mahal. Selain itu, kampanye yang terjadi mencakup wilayah yang relatif terbatas dan dalam jangka waktu yang singkat.

Di sisi lain, dari ketinggian sekitar 250 mil (400 kilometer) di stasiun luar angkasa, EMIT mengumpulkan data di sebagian besar planet ini – khususnya wilayah kering antara 51,6 derajat lintang utara dan selatan. Spektrometer pencitraan mengambil gambar permukaan dengan dimensi 50 kali 50 mil (80 kilometer kali 80 kilometer) – para peneliti menyebutnya “pemandangan” – termasuk banyak area yang dulunya di luar jangkauan instrumen udara.

Robert O berkata: “Jumlah dan ukuran gumpalan metana yang diukur dengan EMIT di sekitar planet kita sangat mencengangkan,” kata Green, seorang ahli biokimia. Laboratorium Propulsi Jet Ilmuwan Riset Senior dan Penyelidik Utama di EMIT.

Video selang waktu ini menunjukkan lengan robot Canadarm2 Stasiun Luar Angkasa Internasional melakukan manuver misi EMIT NASA di luar stasiun. Ekstrak dari Luar AngkasaX Pesawat ruang angkasa Dragon diluncurkan sekitar pukul 17:15 PT pada tanggal 22 Juli dan selesai pada pukul 10:15 PT pada tanggal 24 Juli. Bagian dari instalasi telah dihapus, sementara bagian lainnya telah dipercepat. Kredit: NASA

Mengungkap adegan demi adegan

Untuk mendukung identifikasi sumber, tim sains EMIT membuat peta gumpalan metana dan merilisnya ke… situs webdengan data dasar tersedia di Pusat Arsip Aktif Terdistribusi Operasi Survei Geologi Bersama NASA/AS (LB Bebek). Pernyataan misi tersedia untuk digunakan oleh publik, cendekiawan, dan organisasi.

Sejak EMIT mulai mengumpulkan observasi pada Agustus 2022, mereka telah mendokumentasikan lebih dari 50.000 penampakan. Alat tersebut mendeteksi berbagai sumber emisi di wilayah yang jarang diteliti Uzbekistan Selatan Pada tanggal 1 September 2022, terdeteksi 12 gumpalan gas metana dengan total sekitar 49.734 pon (22.559 kg) per jam.

Selain itu, instrumen tersebut mendeteksi gumpalan yang jauh lebih kecil dari perkiraan. Itu diambil di sudut terpencil Libya Tenggara Pada tanggal 3 September 2022, salah satu sumber terkecil yang pernah ada mengeluarkan emisi 979 pon (444 kilogram) per jam, berdasarkan perkiraan kecepatan angin setempat.

Referensi: “Mengatribusikan Sumber Emisi Metana dan Karbon Dioksida Individu Menggunakan Pengamatan EMIT dari Luar Angkasa” oleh Andrew K. Thorpe, Robert O. Green, David R. Thompson, Philip G. Brodrick, John W. Chapman, Clayton D. Elder, Itziar Erakulis -Loitkesat, Daniel H. Cosworth, Alana K. Ayasi, Riley M. Dorren, Christian Frankenberg, Louis Guenther, John R. Worden, Philip E. Dennison, Dar A. Roberts, K. Dana Chadwick, Michael L. Eastwood, J.E. Vahlen dan Charles E. Miller, 17 November 2023, Kemajuan ilmu pengetahuan.
doi: 10.1126/sciadv.adh2391

Lebih lanjut tentang misi EMIT

EMIT dipilih dari permohonan Earth Venture Instrument-4 dalam Divisi Ilmu Bumi Direktorat Misi Sains NASA dan dikembangkan di Laboratorium Propulsi Jet NASA, yang dioperasikan oleh Institut Teknologi California di Pasadena, California. Data instrumen tersedia di Pusat Arsip Aktif Terdistribusi Operasi Bumi NASA untuk digunakan oleh peneliti lain dan masyarakat.