Karta som visar regionen San Juan, NM som innehåller en stor kolgruva. Kända metanemissionskällor som provades under mobilundersökningar 2020/2021 och platsen för fouriertransformspektrometerinstrumentet identifieras. Journal of Geophysical Research:Atmospheres (2022). DOI:10.1029/2022JD037092
En ny studie i New Mexicos San Juan Basin kommer att öka ansträngningarna för att identifiera och minska metanutsläpp, en nyckelfaktor i Global Methane Pledge. Forskargruppen fann att användning av flera metoder för att mäta förhållandet mellan etan och metan i den omgivande luften runt fossil energiutvecklingsregioner kan användas för att tillskriva utsläpp till specifika förorenare.
"Vi kunde visa att enskilda källor till metan från kol, olja och gas och fossilbränsleinfrastruktur i New Mexicos San Juan Basin har olika etan-till-metan-förhållanden som kan detekteras i olika skalor, vilket gör att vi kan skilja mellan dem ", sa Aaron Meyer, doktorandforskare vid Los Alamos National Laboratory och huvudförfattare till en artikel om forskningen publicerad i Journal of Geophysical Research:Atmospheres .
Meyer sa att resultaten ger en viktig ny förmåga att tillskriva naturgasläckor med större trohet, vilket kan hjälpa nationer att uppfylla Global Methane Pledge, undertecknat av USA, EU och cirka 100 nationer vid klimatkonferensen COP26. Löftet syftar till att minska metanutsläppen globalt med 30 % till 2030, jämfört med 2020 års nivåer.
Resultaten i San Juan-bassängen ger en grund för identifiering och fördelning av källor med hjälp av en mängd olika mättekniker som kan utvidgas till andra olje- och gasbassänger.
Även om produktion av olja, gas och kol är allmänt känd för att släppa ut metan, en potent växthusgas, gör industrins geografiskt stora och varierande infrastruktur från utvinningsplatser till bearbetningsanläggningar det svårt att tillskriva dessa utsläpp till specifika källor.
"Naturgas är i första hand metan men inkluderar andra kolväten, inklusive etan", säger Manvendra Dubey, medförfattare till tidningen och ledare för projektet i Los Alamos. "Gasens sammansättning varierar med källan. Vi kunde särskilja dessa med hjälp av unika instrument som spänner över många skalor som användes av Los Alamos i de fyra hörnen. Våra resultat möjliggör utsläppsansvar för att minska metanutsläppen, som är 84 gånger mer potent som ett uppvärmningsmedel än koldioxid under detta decennium."
Med fokus på en het metanpunkt som upptäcktes för flera år sedan ovanför Four Corners, analyserade studien för första gången observationer gjorda på tidsskalor från sekunder till timmar och längdskalor från meter till tiotals kilometer. Forskargruppen gjorde mätningar med ett mobilt markbaserat avkänningssystem och studerade äldre data från flygplanskampanjer och fjärranalysplattformar.
Analysen fastställde att ventilationsaxeln i kolgruvan i San Juan konsekvent släppte ut ett stabilt förhållande mellan etan och metan under åtta års mätningar. Förhållandet höll sig under en mängd olika mättekniker och över ett antal avstånd från källan.
Det etan-till-metan-förhållandet fungerar som en distinkt signatur som identifierar kolventilen och skiljer den från andra källor, av vilka många visade drastiskt olika förhållande, sa Meyer.
"Trots en varierad och föränderlig utsläppsmiljö använde vi framgångsrikt etan-till-metan-förhållanden för att identifiera och fördela flera källor över skalor i rum och tid," sa Meyer. "Att använda olika mättekniker kan utnyttja fördelarna med var och en för att bygga en systemnivå för övervakning över en hel bassäng."
"Utan förmågan att identifiera, lokalisera och kvantifiera metanutsläpp, omintetgörs alla minskningsförsök," noterade Meyer. + Utforska vidare
