Forskare har mätt CO ₂ utsläpp från fossilbränsleanvändning i Kalifornien och jämförde dem med rapporterade utsläpp.

Det är första gången fossilbränsleutsläpp har kontrollerats oberoende för ett så stort område.

Koldioxid (CO ₂ ) från förbränning av fossila bränslen är den främsta drivkraften bakom klimatförändringarna, och många regeringar, företag och medborgare anstränger sig för att minska sina utsläpp. En viktig del av detta arbete är att mäta förändringen i utsläppen.

Länder och regioner rapporterar sin CO ₂ utsläpp från fossila bränslen genom att räkna vad de har använt, som mängden olja, kol eller gas som de har bränt. Dock, det kan finnas osäkerhet i dessa uppskattningar, till exempel beroende på bränslets sammansättning.

Nu, ett team av forskare, ledd av medlemmar från Imperial College London, har rapporterat en teknik för att uppskatta CO ₂ utsläpp från fossila bränslen med hjälp av atmosfäriska mätningar, testat under tre månader i Kalifornien.

I det här fallet stämde de rapporterade och faktiska utsläppen väl överens - men forskare varnar för att det kanske inte är fallet överallt i världen.

Studien, finansierat av NASA och publicerat idag i Miljöforskningsbrev , är första gången forskare har kunnat mäta fossilt bränsle CO ₂ utsläpp över ett stort område som Kalifornien. Forskarna föreslår att tekniken också kan användas i andra regioner, stärka förmågan att rapportera och övervaka insatser för att minska utsläppen.

Parisavtalet, som trädde i kraft i november 2016, syftar till att hålla den globala temperaturökningen under två grader Celsius över förindustriella nivåer. Som en del av detta, de flesta länder runt om i världen har kommit överens om att minska sin CO ₂ utsläpp. Enskilda regioner som Kalifornien har också satt upp sina egna mål och policyer för att minska utsläppen.

Huvudförfattare Dr Heather Graven, från Institutionen för fysik vid Imperial, sade:"Parisavtalet kräver att "inventering" görs vart femte år, men detaljerna i hur dessa kommer att genomföras är inte fastställda och behöver input från forskare.

"Vår studie är det första exemplet på hur atmosfäriska mätningar kan hjälpa till att kontrollera fossilt bränsle CO ₂ utsläpp över ett område som är tillräckligt stort för att omfatta nationer, provinser eller stater."

Även om det finns många instrument som kan mäta CO ₂ koncentration i atmosfären, svårigheten är att separera naturlig CO ₂ från växtliv från konstgjorda CO ₂ släpps ut vid förbränning av fossila bränslen. Dock, eftersom gas, kol och olja är miljontals år gamla, deras kol har en nyckelskillnad jämfört med kol som cirkulerar genom växter.

Fossila bränslen saknar en typ av radioaktivt kol, en isotop som heter kol-14, som förfaller med tiden. Genom att mäta förhållandet mellan kolisotoper i proverna som teamet samlade in, de kunde berätta hur mycket kol som kom från förbränning av fossila bränslen.

Laget, som inkluderade forskare från tio olika laboratorier i USA, gjorde sina mätningar på nio övervakningsstationer runt om i Kalifornien. De kombinerade data med en Kalifornien-specifik atmosfärisk cirkulationsmodell, som visar hur luften rör sig runt staten.

De jämförde sedan sina resultat med andra uppskattningar av fossila bränslen, inklusive uppskattningar från California Air Resources Board, som hjälpte till med studien. Forskarna fann att det fanns en bra matchning mellan de olika uppskattningarna.

Kaliforniens uppskattningar är baserade på att beräkna vad som har bränts och den här studien gav ett sätt att kontrollera att deras rapporterade utsläpp sannolikt inte kommer att ha några stora fördomar.

Forskarna säger att om man lägger till denna atmosfäriska övervakningsteknik till den svit av verktyg som används för att övervaka klimatförändringar kan det hjälpa till att bättre förstå utsläppen av växthusgaser från specifika regioner och hur de förändras över tiden.