De olie- en gasproductie is de afgelopen twee jaar in sommige delen van de Verenigde Staten verdubbeld, en wetenschappers kunnen satellieten gebruiken om de effecten van die trend te zien:een aanzienlijke toename van de uitstoot van de longirriterende luchtverontreinigende stof stikstofdioxide, bijvoorbeeld, en een meer dan verdubbeling van de hoeveelheid gas die de atmosfeer in werd gefakkeld.

"We zien de groeiende impact van de industrie vanuit de ruimte, " zei Barbara Dix, een wetenschapper aan het Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES) aan de University of Colorado Boulder en hoofdauteur van de nieuwe beoordeling gepubliceerd in het AGU-tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven . "We zijn echt op het punt gekomen dat we satellietgegevens kunnen gebruiken om feedback te geven aan bedrijven en regelgevers, en kijk of ze succesvol zijn in het reguleren van emissies."

Dix en een team van Amerikaanse en Nederlandse onderzoekers gingen na of een reeks satellietgebaseerde instrumenten wetenschappers zou kunnen helpen meer te begrijpen over de vervuiling door stikstofoxiden (inclusief stikstofdioxide) afkomstig van motoren in Amerikaanse olie- en gasvelden. Verbrandingsmotoren produceren stikstofoxiden, dat is irriterend voor de luchtwegen en kan leiden tot de vorming van andere soorten schadelijke luchtverontreinigende stoffen, zoals ozon op leefniveau.

Op olie- en gasboringen en productielocaties, er kunnen meerdere kleine en grote verbrandingsmotoren zijn, boren, comprimeren van gas, het scheiden van vloeistoffen en gassen, en het verplaatsen van gas en olie door leidingen en opslagcontainers, aldus co-auteur Joost de Gouw, een CIRES Fellow en chemieprofessor aan CU Boulder. De uitstoot van die motoren wordt niet gecontroleerd. "Auto's hebben katalysatoren, grote industriële schoorstenen kunnen apparatuur hebben om de uitstoot te verminderen..." zei de Gouw. "Niet zo met deze motoren."

Conventionele "inventarissen" die bedoeld zijn om rekening te houden met stikstofoxidenvervuiling door olie- en gaslocaties zijn vaak erg onzeker, onder- of overschatting van de verontreinigende stoffen, aldus de Gouw. En er zijn weinig duurzame metingen van stikstofoxiden in veel van de landelijke gebieden waar olie- en gasontwikkeling vaak plaatsvindt, zei Dix.

Dus zij, de Gouw en hun collega's wendden zich tot stikstofdioxidegegevens van het Ozone Monitoring Instrument (OMI) aan boord van een NASA-satelliet en het Tropospheric Monitoring Instrument (TropOMI) op een satelliet van het European Space Agency. Ze keken ook naar gegevens over het affakkelen van gas van een instrument op het NOAA/NASA Suomi-satellietsysteem.

Tussen 2007 en 2019, in een groot deel van de Verenigde Staten, de vervuiling door stikstofdioxide is gedaald door schonere auto's en energiecentrales, het team vond, bevestiging van eerder gemelde bevindingen. De trend van schone lucht in satellietgegevens was het duidelijkst in stedelijke gebieden van Californië, Washington en Oregon en in de oostelijke helft van de continentale Verenigde Staten. "We hebben onze act veel opgeruimd, ' zei Dix.

Echter, verschillende gebieden vielen op door de verhoogde uitstoot van stikstofdioxide:het Perm, Bakken en Eagle Ford olie- en gasbassins, in Texas en New Mexico, Noord-Dakota, en Texel, respectievelijk.

In die gebieden, de wetenschappers gebruikten een soort tijdreeksanalyse om erachter te komen waar de verontreinigende stof vandaan kwam:boren van nieuwe putten versus productie op langere termijn. Ze zouden dit soort analyses kunnen doen omdat de booractiviteit snel op en neer schommelt als reactie op de marktkrachten, terwijl de productie veel langzamer verandert (zodra een put is geboord, het kan jaren of zelfs decennia lang olie en aardgas produceren).

Vóór een terugval in het boren in 2015, boren genereerde ongeveer 80 procent stikstofdioxide uit olie- en gaslocaties, meldde het team. na 2015, boren en productie produceerden ongeveer gelijke hoeveelheden van de verontreinigende stof. Het affakkelen draagt ​​naar schatting tot 10 procent bij in beide tijdsbestekken.

De onderzoekers ontwikkelden ook een nieuwe inventarisatie van olie- en gasemissies, met behulp van gegevens over het brandstofverbruik door de industrie, de locatie van booreilanden, en productiegegevens op goed niveau. De inventarisatie bevestigde de satelliettrends, zei co-auteur Brian McDonald, een CIRES-wetenschapper die werkt in de NOAA's Chemical Sciences Division, "Het is een veelbelovende ontwikkeling dat wat we vanuit de ruimte waarnemen, kan worden verklaard door verwachte trends in emissies van de olie- en gasindustrie."

"wetenschappelijk, dit is vooral belangrijk:we kunnen brontoekenning doen via satelliet, zei de Gouw. "We moeten de belangrijke bronnen kennen om deze emissies op de meest kostenefficiënte manier aan te pakken."