משימת חקירת מקור האבק המינרלי משטח כדור הארץ (EMIT) של סוכנות החלל האמריקנית נועד למפות את השכיחות של מינרלים מרכזיים במדבריות מייצרי האבק בכדור הארץ - מידע שיקדם את ההבנה לגבי השפעות האבק הנישא באוויר על האקלים. אבל EMIT הוכיחה יכולת חיונית נוספת: בנאס"א אמרו כי היא מזהה נוכחות של מתאן, גז חממה חזק, לו השפעה שלילית חמורה על התחממות כדור הארץ ומשבר האקלים.
בנתונים שאספה EMIT, מאז הותקנה בתחנת החלל הבינלאומית בחודש יולי האחרון, זוהו יותר מ-50 "פולטי-על" של מתאן במרכז אסיה, במזרח התיכון ובדרום מערב ארצות הברית. אותם פולטי-על הם מתקנים, ציוד ותשתיות אחרות, בדרך כלל בשל דלקים מאובנים, השלכת פסולת או עבודות חקלאות, הפולטים מתאן בשיעורים גבוהים מאוד. "ריסון פליטת מתאן הוא המפתח להגבלת ההתחממות הגלובלית. פיתוח חדש ומרגש זה לא רק יעזור לחוקרים לאתר טוב יותר מהיכן מגיעות דליפות מתאן, אלא גם יספק תובנות כיצד ניתן לטפל בהן במהירות", אמר ראש נאס"א, ביל נלסון. "תחנת החלל הבינלאומית ויותר מ-24 הלוויינים והמכשירים של נאס"א בחלל הינם רבי משמעות מזה זמן רב בכל הנוגע לקביעת שינויים באקלים כדור הארץ. EMIT מתגלה ככלי קריטי בארגז הכלים שלנו למדידת גז החממה החזק הזה ועצירתו לפני שהוא מזיק לסביבה".
מתאן סופג אור אינפרא אדום בתבנית ייחודית - הנקראת טביעת אצבע ספקטרלית - שספקטרומטר ההדמיה של EMIT יכול להבחין בו בדיוק רב, כשיש לו את היכולת למדוד גם פליטות של פחמן דו חמצני. התצפיות החדשות נובעות מהכיסוי הרחב של כוכב הלכת המתאפשר על ידי מסלול תחנת החלל, כמו גם בשל היכולת של EMIT לסרוק חלקים של פני כדור הארץ ברוחב של עשרות קילומטרים, תוך כיסוי אזורים קטנים וגדולים כאחד. "התוצאות הללו יוצאות דופן, והן מדגימות את הערך של שילוב פרספקטיבה בקנה מידה עולמי עם הרזולוציה הנדרשת לזיהוי מקורות פולטי מתאן, עד לרמות הקטנות ביותר", אמר דיוויד תומפסון, מדען המכשור של EMIT ומדען מחקר בכיר במעבדה להנעה סילונית של נאס"א בדרום קליפורניה, שמנהלת את המשימה. "זו יכולת ייחודית שתעלה את הרף בכל הנוגע למאמצים לאתר מקורות מתאן ולהפחית פליטות מפעילות אנושית".
5 צפייה בגלריה
פלומת מתאן באורך של לפחות 4.8 ק"מ, שזוהתה על ידי EMIT מדרום לטהראן
(צילום: NASA/JPL-Caltech)
זיהוי מקורות פליטת מתאן יכול להיות שלב מרכזי במאבק במשבר האקלים, שכן עם ידע על מיקומם של פולטים משמעותיים, דוגמת מפעילי מתקנים, ציוד ותשתיות, המשחררים את הגז לאוויר, ניתן לפעול במהירות להגבלת הפליטות. תצפיות המתאן של EMIT הגיעו כאשר מדענים אימתו את הדיוק של נתוני המינרלים של ספקטרומטר ההדמיה. במהלך משימתה, EMIT תאסוף מדידות של מינרלים על פני השטח באזורים צחיחים של אפריקה, אסיה, צפון ודרום אמריקה ואוסטרליה. הנתונים יסייעו לחוקרים להבין טוב יותר את תפקידם של חלקיקי האבק הנישאים באוויר בחימום וקירור האטמוספירה של כדור הארץ ופני השטח. "היינו להוטים לראות כיצד נתוני המינרלים של EMIT ישפרו את מודל האקלים", אמרה קייט קלווין, המדענית הראשית של נאס"א ויועצת אקלים בכירה. "יכולת זו של זיהוי פליטות מתאן מציעה הזדמנות יוצאת דופן למדוד ולנטר גזי חממה התורמים לרעה לשינויי האקלים".
אזור המחקר של המשימה חופף לנקודות חמות ידועות של מתאן ברחבי העולם, מה שמאפשר לחוקרים לחפש את גז החממה באותם אזורים כדי לבדוק את יכולתו של ספקטרומטר ההדמיה. "חלק מהפלומות שאותרו על ידי EMIT היו מהגדולות ביותר שנראו אי פעם - בשונה מכל דבר שנצפה אי פעם מהחלל", אמר אנדרו ת'ורפ, טכנולוג מחקר במעבדה להנעה סילונית של נאס"א, המוביל את המשימה של EMIT לבלימת פליטת המתאן. "מה שמצאנו תוך זמן קצר כבר עולה על הציפיות שלנו".
5 צפייה בגלריה
תמונה זו מציגה פלומת מתאן באורך 3.3 ק"מ ש-EMIT זיהתה דרומית-מזרחית לקרלסבד שבניו מקסיקו
(צילום: NASA/JPL-Caltech)
5 צפייה בגלריה
פלומות מתאן שזוהו על ידי EMIT בטורקמניסטן, כתוצאה של תשתיות נפט וגז ממזרח לעיר הנמל האזר (Hazar) בים הכספי, עד ליותר מ-32 ק"מ מערבה משם
(צילום: NASA/JPL-Caltech)
וגמה הממחישה את דבריו של ת'ורפ, היא שהמכשיר זיהה פלומה באורך של כ-3.3 ק"מ דרומית-מזרחית לקרלסבד שבניו מקסיקו, באגן פרמיאן - שם משתרע אחד משדות הנפט הגדולים בעולם, על חלקים נרחבים של דרום-מזרח ניו מקסיקו ומערב טקסס. בטורקמניסטן EMIT זיהתה 12 פלומות מתשתיות נפט וגז ממזרח לעיר הנמל האזר (Hazar) בים הכספי, עד ליותר מ-32 ק"מ מערבה משם. אם לא די בכך, הרי שהצוות זיהה בנוסף פלומת מתאן מדרום לטהרן, באורך של לפחות 4.8 ק"מ, כתוצאה מפעילות של מתחם גדול לעיבוד פסולת, זאת מכיוון שמתאן הוא תוצר לוואי של פירוק, ומטמנות אשפה יכולות להיות מקור עיקרי לכך.
מבחינה כמותית, המדענים מעריכים קצבי זרימה של כ-18,300 ק"ג לשעה בשדה נפט שבאגן פרמיאן, 50,400 ק"ג לשעה עבור המקורות המזהמים בטורקמניסטן, ו-8,500 ק"ג לשעה באתר שבאיראן. למעשה, למקורות שבטורקמניסטן יחד יש קצב זרימה דומה לזה שנמדד בעת דליפת גז בקליפורניה בשנת 2015, שעלתה לעיתים על 50,000 ק"ג לשעה - אסון שהתרחש באזור לוס אנג'לס והיה בין האירועים בהם השתחררה כמות המתאן הגדולה ביותר בהיסטוריה של ארה"ב.
התחממות כדור הארץ 1880 עד 2020
(צילום: נאס"א)
עם כיסוי כה רחב ומקיף מנקודת התצפית שלה על תחנת החלל, EMIT עשויה למצוא בעתיד עוד מאות פולטי-על - בין אם כאלה שטרם אותרו ובין אם כאלה שזוהו בעבר באמצעות מדידה אווירית, חללית או קרקעית. "כשהיא ממשיכה לסקור את כדור הארץ, EMIT תצפה במקומות שבהם אף אחד לא חשב לחפש פולטי גזי חממה לפני כן, והיא תמצא פלומות שאיש לא ציפה להן", אמר רוברט גרין, החוקר הראשי של EMIT במעבדת להנעה סילונית של נאס"א.
EMIT מהווה למעשה כוח חלוץ במחלקה חדשה של ספקטרומטרי הדמיה המרחפים בחלל כדי לחקור את כדור הארץ. דוגמה אחת היא Carbon Plume Mapper (CPM), מכשיר שהוא פרי פיתוחה של המעבדה להנעה סילונית של נאס"א, אשר נועד לזהות פליטות מתאן ופחמן דו חמצני, כששיתוף הפעולה עם העמותה ללא מטרת רווח בשם Carbon Mapper, יחד עם שותפים נוספים, עתיד להביא לשיגורם של שני לוויינים שיצוידו ב- Carbon Plume Mapper בסוף של 2023, במטרה להגביר את המאמצים לבלימת פליטות גזי החממה המזהמים את הסביבה.
