En ny studie, ledd av forskare från Carbon Mapper tillsammans med forskare från NASA Jet Propulsion Laboratory, Arizona State University, University of Arizona, Scientific Aviation och U.S. Environmental Protection Agency, ger den största heltäckande bedömningen av hundratals amerikanska deponier med hjälp av direkta observationer genom luftburna undersökningar.

Studien, publicerad i tidskriften Science , avslöjar den överdrivna effekten av utsläpp från deponipunktkällor, som är ansvariga för en oproportionerligt stor andel av föroreningarna från denna viktiga sektor. Den belyser också potentiella luckor i traditionella modellbaserade emissionsredovisningsmetoder som kan dra nytta av ihållande direktmätning med hjälp av framväxande yt-, luft- och rymdbaserad övervakningsteknik.

"Att ta itu med dessa höga metankällor och minska de ihållande utsläppen av deponier erbjuder en stor potential för klimatnytta", säger Dr. Dan Cusworth, Carbon Mapper Program Scientist och huvudförfattare på tidningen.

"Förmågan att exakt identifiera läckor är ett effektivt sätt att göra snabba framsteg när det gäller metanminskning vid deponier, vilket kan vara avgörande för att bromsa den globala uppvärmningen."

Deponier anses vara den tredje största källan till mänskligt orsakade metanutsläpp i USA, ansvarig för 14,3 % av metan 2021 och släpper ut motsvarande utsläppen av växthusgaser (GHG) från nästan 23,1 miljoner bensindrivna personbilar som körts under ett år , enligt EPA.

Trots klimatpåverkan från deponier är samhällets förståelse för dessa utsläpp till stor del begränsad till modellbaserade uppskattningar, och sektorn är fortfarande underadresserad jämfört med andra stora metankällor som olja och gas. Traditionella ytbaserade undersökningar med handhållna metansensorer ger en ofullständig bild av utsläppen. Detta beror på faktorer som begränsad tillgång till många delar av aktiva deponier samt logistiska och personalsäkerhetsskäl.

För att fylla dessa luckor använde Carbon Mapper och forskningspartners avancerade flygplan för att genomföra den största direktmätningsbaserade undersökningen av aktiva kommunala deponier för fast avfall hittills från 2018 till 2022. Detta inkluderade flygundersökningar, ledda av Carbon Mapper och Scientific Aviation, av över 200 aktiva amerikanska deponier som deltar i U.S. Greenhouse Gas Reporting Program (20 % av cirka 1 200 rapporterade öppna deponier). Undersökningar ledda av Carbon Mapper använde partnerflygplan – inklusive NASA JPL:s AVIRIS-NG och Arizona State Universitys Global Airborne Observatory med Center for Global Discovery and Conservation Science.

Nyckelresultat

Utvärderingen av denna stora datamängd gav insikter som webbplatsägare och operatörer, beslutsfattare, tillsynsmyndigheter och civilsamhället kan använda för att bättre bedöma och agera på utsläpp av deponier.

• Utsläpp från punktkällor från deponier har en överdriven metanpåverkan:52 % av de undersökta deponierna hade observerbara utsläpp från punktkällor. Detta överstiger vida de 0,2 % till 1 % detektionsgrad som observerats för superutsläpp från undersökt olje- och gasinfrastruktur i Kalifornien och Permbassängen.

• Utsläpp från punktkällor från deponier är i allmänhet mer långlivade jämfört med deras motsvarigheter vid olje- och gasproduktion:För de deponier med observerade utsläpp hade 60 % utsläpp som höll i sig under månader eller år. Dessa ihållande utsläpp uppgick till 87 % av alla kvantifierade utsläpp i studien. Jämförelsevis är majoriteten av metansuperutsläppen i olje- och gassektorn relaterade till oregelbundna, kortvariga händelser.

• Det finns betydande luckor i protokoll för detektering och kvantifiering av deponier:Aktuella gångundersökningar med handhållna sensorer är ineffektiva när det gäller att helt ta prover från deponiytan och kan missa högpunktsaktivitet som kan dominera anläggningens utsläpp samtidigt som de förblir oupptäckta under längre perioder . Avancerade övervakningsstrategier, såsom fjärranalys från satelliter, flygplan och drönare, kan ge en mer exakt bild av deponiernas metanutsläpp. I kombination med förbättrade markbaserade mätningar kan fjärranalys ge konsekventa, heltäckande mätningar för att bättre informera modeller, vägleda begränsningsinsatser och verifiera utsläppsminskningar.

• En robust datauppsättning av kvantifierade utsläpp vid deponier i USA stämmer inte mycket överens med nationella rapporteringsramverk:En felaktig anpassning mellan observerade och rapporterade utsläpp indikerar att nuvarande metoder som används för att rapportera anläggningsutsläpp, såsom EPA:s Greenhouse Gas Reporting Program (GHGRP), är saknar eller ger en felaktig bild av stora metankällor. I genomsnitt var utsläppen från luften 1,4 gånger högre än GHGRP. Detta utgör en signifikant skillnad mellan observerade och rapporterade utsläpp, vilket stöds av den största luftburna eller markbaserade undersökningen av amerikanska deponier hittills.

Om vi ​​ser framåt avslöjar denna studie behovet av en omfattande övervakningsstrategi för att mäta, kvantifiera och agera på metanutsläpp vid deponier mer effektivt. Resurser som satellitprogrammet Carbon Mapper Coalition kan erbjuda effektiva lösningar för mätutmaningar. Koalitionens första Tanager-satellit, som lanseras 2024 som en del av ett offentlig-privat partnerskap mellan Carbon Mapper, Planet Labs PBC, NASA JPL och andra, är unikt designad och optimerad för att upptäcka metan vid deponier.

Carbon Mapper genomför också ett flerårigt initiativ för att utvärdera tusentals platser för fast avfall med hög utsläppsnivå globalt, med hjälp av fjärranalysteknik för att fastställa en baslinje för metanutsläpp för hanterade deponier och ohanterade soptippar. Detta inkluderar flygkampanjer för deponi i USA som är planerade till 2024.

Carbon Mappers metandata är allmänt tillgänglig på dess portal för att maximera tillgängligheten av utsläppsdata för ett brett spektrum av operatörer i många jurisdiktioner, inklusive stora avfallshanteringsföretag och lokala stads- och länsstyrelser. Detta hjälper dem att minska utsläppen och fatta välgrundade beslut som maximerar metanavskiljningen. Uppgifterna görs också tillgängliga för beslutsfattare, tillsynsmyndigheter, samhällsgrupper och andra för att stödja vetenskapsbaserat beslutsfattande.

Mer information: Daniel H. Cusworth, Kvantifiering av metanutsläpp från deponier i USA, Science (2024). DOI:10.1126/science.adi7735. www.science.org/doi/10.1126/science.adi7735

Journalinformation: Vetenskap

Tillhandahålls av Carbon Mapper