Hur mycket växthusgas släpps ut från ett enskilt land? Med de globala utsläppen av koldioxid som slår rekord på 36,8 miljarder ton i år, och delegater samlas i Madrid för de senaste FN-klimatsamtalen, det är en pressande fråga.

Man kan anta att vi vet exakt hur mycket som släpps ut av ett visst land, och att sådana siffror kryssgranskas och granskas noggrant. Och i vissa avseenden, detta är sant – länder är skyldiga att rapportera sina utsläpp till FN, baserat på uttömmande riktlinjer och med mängder av stödjande data.

Ändå är dessa rapporter baserade på vad som kallas inventeringsmetoder (eller "bottom-up"). Att förenkla, detta innebär att regeringar räknar ut hur mycket växthusgas som släpps ut från en typisk bil, ko, eller kolverk, och sedan lägga ihop alla kor, bilar och så vidare för att få en total utsläppssiffra.

Även om denna metod är viktig för att förstå sammansättningen av ett lands utsläpp, det är i slutändan beroende av korrekt och heltäckande information om ekonomisk aktivitet, några kompromisser för att möjliggöra standardisering mellan länder, och något element av förtroende.

Och sådan rapportering kan gå snett. Under 2018 och igen tidigare i år, kollegor och jag skapade rubriker när vi först identifierade mystiska utsläpp av ett förbjudet ozonnedbrytande ämne och växthusgas och sedan spårade dess källa ner till fabriker i östra Kina.

Problemet är att dessa utsläppsrapporter "nedifrån och upp" i allmänhet inte innehåller det som vissa kan anse som nyckelinformation:mätningar som kan indikera den faktiska mängden växthusgaser i atmosfären.

Så kan ny data hjälpa oss att bättre förstå hur mycket vi släpper ut?

Ett nationellt nätverk för övervakning av växthusgaser

Storbrittanien, Schweiz och Australien har banat väg för ett mätbaserat tillvägagångssätt för att lägga till trovärdighet och transparens till sina utsläppsrapporter. Under 2012, ett nätverk av mätstationer etablerades på telekommunikationstorn över hela Storbritannien för att sniffa upp växthusgaser som släpps ut från hela landet.

För att tolka dessa mätningar, vi använder sofistikerade datormodeller som simulerar hur gaser transporteras från ytan, genom atmosfären, till de punkter där de observeras. Genom att jämföra de modellerade och uppmätta koncentrationerna, vi kan bestämma den nationella utsläppshastigheten.

Dessa "top-down" uppskattningar, som nu utgör en viktig del av Storbritanniens nationella inventeringsrapport till FN, har gett några överraskande insikter. Skeptiker kan misstänka att regeringar är angelägna om att "dölja" utsläpp från resten av världen, men i minst ett fall tyder atmosfäriska data på att Storbritannien i åratal faktiskt har överskattat, med cirka 100 %, utsläpp av en potent växthusgas som används i billuftkonditionering (HFC-134a). I kontrast, för de stora växthusgaserna metan och dikväveoxid, uppgifterna under de senaste åren bekräftar de brittiska inventeringsrapporterna anmärkningsvärt väl.

Fler frågor än svar?

Naturligtvis, när dessa mätdata är tillgängliga, nya frågor dyker upp. Till exempel, den brittiska inventeringen tyder på att metanutsläppen gradvis har minskat sedan 1990, men atmosfärsdata tyder på en liten trend, om någon. Det här är viktigt, eftersom Storbritannien jämför sina utsläppsminskningar mot år 1990.

Kan detta tyda på att landet inte har varit så framgångsrikt som det trodde för att minska metan läckt från deponier, till exempel? Eller har sådana utsläppsminskningar kompenserats av någon annan källa? Tyvärr, sådana frågor är svåra att besvara med hjälp av "standard" atmosfärisk mätteknik - en molekyl av metan som släpps ut från en soptipp ser väldigt lik ut från en ko.

Väldigt lik, det är, men inte identisk. Jag är involverad i ett nytt projekt på 3 miljoner pund som heter DARE-UK (Detection and Attribution of Regional Emissions in the UK), som letar efter berättande funktioner som kan hjälpa oss att identifiera var koldioxid, metan och lustgas i atmosfären kom från.

En typ av signal som vi letar efter är en liten störning i förhållandet mellan tunga och lätta isotoper av metan och koldioxid i luften. Isotoper är nästan identiska med varandra men skiljer sig i sin molekylmassa. Det visar sig att ko burps, till exempel, avge metan med mindre av den tunga isotopen än liknande mängder metan från en läckande gaspanna. Så, vi hoppas att denna typ av data kan hjälpa Storbritanniens inventeringsteam att identifiera vilka sektorer av bottom-up-rapporterna som kan behöva omprövas.

Vi behöver förbättrad transparens

Även om dessa mätningar visar sig vara ett värdefullt hjälpmedel för inventeringskompilatorer, deras främsta nytta är sannolikt att säkerställa förtroende och transparens i den internationella rapporteringsprocessen. Atmosfärsmätningar lider inte av sekretessfrågorna som kan hindra intressenter från att kika bakom kulisserna på nationella inventeringar.

Kan regeringar fortfarande dölja sina utsläpp? Det är osannolikt, förutsatt att top-down-metoder används med öppna och transparenta protokoll och datadelning. Detta bör undvika anklagelser om otrevligt spel som kan hota att spåra ur initiativ som det internationella klimatavtalet, Parisavtalet.

Det brittiska exemplet visar att denna typ av utsläppsutvärdering nu är redo för den internationella scenen. Institutioner som World Meteorological Organization arbetar med regeringar och subnationella intressenter för att försöka få det att hända. Förhoppningsvis kommer politikerna att se värdet av att ta reda på vad som verkligen släpps ut i deras luft.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.