Метан — мощный парниковый газ. В краткосрочной перспективе его влияние на потепление в десятки раз сильнее, чем у углекислого газа. Всего одна тонна метана за 20 лет нагревает атмосферу так же, как 84 тонны CO₂. Даже за сто лет ее эффект эквивалентен 28 тоннам углекислого газа.

Вот почему контроль выбросов метана — одна из ключевых задач в борьбе с изменением климата.

Особое внимание стоит уделить свалкам. На их долю приходится 18% всех мировых выбросов метана, связанных с деятельностью человека. Проблема в том, что традиционные методы мониторинга — наземные замеры и компьютерные модели — дают лишь общую картину. Они не могут обеспечить ни полного охвата, ни высокой точности, к тому же такие исследования требуют много времени и средств.

Прорыв совершила группа ученых под руководством профессора Чэн Тяньхая из Института аэрокосмической информации Академии наук Китая.

Они разработали новый метод спутникового мониторинга, который позволяет с высокой точностью измерить выбросы метана со свалок по всему миру.

Результаты работы опубликованы в журнале Nature Climate Change.

Метод основан на анализе спутниковых данных с очень высоким разрешением: 30 метров в пространстве и 10 нанометров в спектре. Ученые использовали специальный алгоритм и усовершенствованный метод расчета массы газа. Это позволило им идентифицировать и измерить 367 отдельных метановых шлейфов — тех самых характерных «перьев», которые образуются при рассеивании газа. Эти шлейфы были обнаружены на 102 свалках по всему миру.

Спутниковое дистанционное зондирование дает последовательные и детальные данные в глобальном масштабе, чего нельзя добиться традиционными методами, — говорит профессор Чэн, ведущий автор исследования. — Наш инструмент повышает и точность, и охват, предлагая новый способ глобального наблюдения за метаном. Это критически важно для формирования международной климатической политики.

Для проверки метода ученые сравнили данные со спутника с измерениями с самолетов, которые ранее были проверены наземными наблюдениями. Результаты совпали, что подтвердило надежность спутникового подхода.

Исследователи сфокусировались на двух основных типах свалок:

• Открытые полигоны (свалки), где отходы просто сваливают без какой-либо изоляции.
• Инженерные (санитарные) полигоны, которые строят с системами сбора и обезвреживания газа.

Анализ показал четкую закономерность: открытые свалки в среднем выбрасывают в 4.8 раза больше метана. Это первая в мире количественная оценка, которая на глобальном уровне связала практику обращения с отходами и уровень выбросов.

Кроме того, выяснилось, что широко используемая база данных EDGAR (Emissions Database for Global Atmospheric Research), разработанная в ЕС, в среднем в пять раз занижает оценку выбросов с самых грязных открытых свалок.

Наша работа дает основу для корректировки подобных системных ошибок в текущих кадастрах выбросов, — отмечает Тун Хаожань, первый автор статьи и докторант в институте.

Основываясь на этих выводах, ученые призывают активизировать международные усилия по модернизации инфраструктуры свалок и улучшению управления отходами. Они также предлагают создать глобальную платформу для обмена спутниковыми данными, чтобы обеспечить всем странам, особенно с ограниченными ресурсами, равный доступ к информации, необходимой для сокращения выбросов.

Польза этой работы — в переходе от общих оценок к точечному контролю. Теперь можно не гадать, сколько в целом метана дают свалки региона, а увидеть конкретные объекты-загрязнители и измерить их вклад с точностью до тонны. Это создает мощный инструмент для регуляторов: можно привлекать к ответственности владельцев самых «грязных» полигонов, обоснованно распределять финансирование на их рекультивацию и объективно проверять отчетность компаний. Для глобальной климатической политики это — возможность верифицировать обязательства стран по Парижскому соглашению на основе независимых спутниковых данных, а не только на данных, которые страны сами предоставляют.

Метод, хотя и прорывной, все же имеет технические ограничения. Спутниковые измерения возможны только при ясной погоде и отсутствии облачности. Это означает, что над регионами с частой облачностью (например, в тропиках или на севере Европы) будут возникать «слепые зоны» и пропуски в данных. Кроме того, точность метода может снижаться для очень слабых, рассеянных выбросов, которые не формируют четкого шлейфа. Таким образом, технология не заменяет полностью наземный мониторинг, а скорее становится его ключевым, но не единственным элементом в глобальной системе наблюдений.

Ранее ученые заявили, что выбросы метана растут быстрее, чем когда-либо  .