La contaminación del aire se puede ver desde el espacio

"Vemos el creciente impacto de la industria desde el espacio", dijo Barbara Dix, científica del Instituto Cooperativo de Investigación en Ciencias Ambientales (CIRES) de la Universidad de Colorado Boulder y autora principal de la nueva evaluación publicada en la revista AGU Geophysical Research Letters. . "Realmente estamos en el punto en el que podemos usar datos satelitales para dar retroalimentación a las empresas y reguladores y ver si tienen éxito en la regulación de las emisiones".

Dix y un equipo de investigadores estadounidenses y holandeses se propusieron ver si un conjunto de instrumentos basados en satélites podría ayudar a los científicos a comprender más sobre la contaminación por óxidos de nitrógeno (incluido el dióxido de nitrógeno) proveniente de los motores en los campos de petróleo y gas de EE. UU. Los motores de combustión producen óxidos de nitrógeno, que es un irritante respiratorio y puede conducir a la formación de otros tipos de contaminantes nocivos del aire, como el ozono a nivel del suelo.

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En los sitios de perforación y producción de petróleo y gas, puede haber varios motores de combustión pequeños y grandes, perforación, compresión de gas, separación de líquidos y gases y movimiento de gas y petróleo a través de tuberías y contenedores de almacenamiento, dijo el coautor Joost de Gouw, un CIRES Compañero y profesor de química en CU Boulder. Las emisiones de esos motores no están controladas. "Los automóviles tienen convertidores catalíticos, las grandes pilas industriales pueden tener equipos de reducción de emisiones …", dijo de Gouw. "No es así con estos motores".

Los "inventarios" convencionales destinados a dar cuenta de la contaminación por óxidos de nitrógeno de los sitios de petróleo y gas a menudo son muy inciertos, subestiman o sobreestiman los contaminantes, dijo De Gouw. Y hay pocas mediciones sostenidas de óxidos de nitrógeno en muchas de las áreas rurales donde el desarrollo de petróleo y gas a menudo tiene lugar, dijo Dix.

Entonces, ella, de Gouw y sus colegas recurrieron a los datos de dióxido de nitrógeno del Instrumento de Monitoreo de Ozono (OMI) a bordo de un satélite de la NASA y el Instrumento de Monitoreo Troposférico (TropOMI) en un satélite de la Agencia Espacial Europea. También observaron datos de quema de gas de un instrumento en el sistema satelital NOAA / NASA Suomi.

Entre 2007 y 2019, en gran parte de los Estados Unidos, los niveles de contaminación de dióxido de nitrógeno disminuyeron debido a autos y plantas de energía más limpios, encontró el equipo, confirmando los hallazgos reportados anteriormente. La tendencia del aire limpio en los datos satelitales fue más evidente en las zonas urbanas de California, Washington y Oregón y en la mitad oriental de los Estados Unidos continentales. "Hemos limpiado mucho nuestro acto", dijo Dix.

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Sin embargo, varias áreas sobresalieron con el aumento de las emisiones de dióxido de nitrógeno: las cuencas de petróleo y gas de Permian, Bakken y Eagle Ford, en Texas y Nuevo México, Dakota del Norte y Texas, respectivamente.

En esas áreas, los científicos utilizaron un tipo de análisis de series temporales para determinar de dónde provenía el contaminante: perforación de nuevos pozos versus producción a largo plazo. Podrían hacer este tipo de análisis porque la actividad de perforación sube y baja rápidamente en respuesta a las fuerzas del mercado, mientras que la producción cambia mucho más lentamente (una vez que se perfora un pozo, puede producir petróleo y gas natural durante años o incluso décadas).

Antes de un descenso en la perforación en 2015, la perforación generó alrededor del 80 por ciento del dióxido de nitrógeno de los sitios de petróleo y gas, informó el equipo. Después de 2015, la perforación y la producción produjeron cantidades aproximadamente iguales del contaminante. Se estima que el quemado contribuya hasta un 10 por ciento en ambos marcos de tiempo.

Los investigadores también desarrollaron un nuevo inventario de emisiones de petróleo y gas, utilizando datos sobre el uso de combustible por parte de la industria, la ubicación de las plataformas de perforación y datos de producción a nivel de pozo. El inventario confirmó las tendencias de los satélites, dijo el coautor Brian McDonald, científico de CIRES que trabaja en la División de Ciencias Químicas de NOAA, "Es un desarrollo prometedor que lo que observamos desde el espacio puede explicarse por las tendencias esperadas en las emisiones de la industria del petróleo y el gas ".

"Científicamente, esto es especialmente importante: podemos hacer la atribución de la fuente por satélite", dijo de Gouw. "Necesitamos conocer las fuentes importantes para abordar estas emisiones de la manera más rentable".