Het meten van ethaan in de atmosfeer toont aan dat de hoeveelheden methaan die vanuit olie- en gasbronnen in de atmosfeer komen en bijdragen aan de opwarming van de aarde, hoger zijn dan gesuggereerd door het U.S. Environmental Protection Agency, volgens een internationaal team van wetenschappers die gedurende alle vier de seizoenen drie jaar over drie gebieden van de VS hebben gevlogen.

"Ethaan is een gas dat alleen gerelateerd is aan bepaalde bronnen van methaan, " zei Zachary R. Barkley, onderzoeker in meteorologie en atmosferische wetenschap, Penn State. "Methaan, echter, wordt geproduceerd door olie, gas- en kolenvelden, maar ook door het spijsverteringsstelsel van koeien, wetlands, stortplaatsen en mestbeheer. Het is moeilijk om geproduceerde fossiele brandstoffen en natuurlijk methaan te scheiden."

De Atmospheric Carbon and Transport (ACT) America-gegevens maakten het mogelijk om de methaanemissies van olie te kwantificeren, gas- en kolenbronnen, omdat het project niet alleen methaan meet, maar ook ethaan. De onderzoekers merken op dat methaan geïdentificeerd met ethaan betrouwbaar kan worden verbonden met fossiele brandstofbronnen, echter, de verhouding van ethaan tot methaan varieert met individuele bronnen.

"ACT America is opgevat als een poging om ons vermogen om de bronnen en putten van wereldwijde broeikasgassen te diagnosticeren te verbeteren, om de diagnose te verbeteren, " zei Kenneth J. Davis, hoogleraar atmosferische en klimaatwetenschap, Penn State. "We wilden begrijpen hoe broeikasgassen worden verplaatst door weersystemen in de atmosfeer. Voorafgaand aan ACT, er waren geen gegevens om de verdeling van gassen in weersystemen in kaart te brengen."

Van 2017 tot en met 2019, onderzoekers vlogen gegevensverzamelingsmissies over drie delen van de VS - de centrale Atlantische staten, waaronder Pennsylvania, New York, Virginia, West-Virginia en Maryland; de centrale zuidelijke staten, waaronder Arkansas, Louisiana, Texas, Alabama, Oklahoma en Mississippi; en de centrale staten in het Midwesten, waaronder Nebraska, Zuid Dakota, Kansas, Minnesota, Iowa, Missouri, Wisconsin, Michigan, Ohio, Indiana en Illinois. De onderzoekers bestreken alle vier de seizoenen en volgden hoe weersystemen koolstofdioxide verplaatsten, methaan, ethaan en andere gassen in de atmosfeer.

De onderzoekers zijn niet de eersten die suggereren dat de schattingen van methaan te laag zijn, maar volgens Barkley, zij zijn de eersten die ethaan uitsluitend als proxy gebruiken. ethaan, hoewel het zal werken als een broeikasgas, blijft slechts een paar maanden in de atmosfeer voordat het uiteenvalt in andere verbindingen, in plaats van de 10 jaar dat methaan in de atmosfeer blijft. Ethaan is meer een probleem voor luchtvervuiling dan voor de opwarming van de aarde.

"We hebben helemaal niet naar de methaangegevens gekeken en we zien nog steeds dezelfde resultaten als alle anderen, " hij zei.

Een ander verschil is dat de meeste eerdere onderzoeken in de lucht naar kleine gebieden, emissies van afzonderlijke locaties of velden. ACT-Amerika keek naar regio's met meerdere staten en omvatte meer dan tweederde van de Amerikaanse aardgasproductie.

"Ethaangegevens overschrijden consequent de waarden die zouden worden verwacht op basis van (VS) EPA-schattingen voor olie- en gaslekkages met meer dan 50%, " melden de onderzoekers in een recent nummer van de Journal of Geophysical Research:Atmosferen . De onderzoekers voegen eraan toe dat het vergelijken van de gecombineerde val, schattingen van de ethaanemissie in de winter en de lente tot een inventaris van de methaanemissies van olie en gas, zij schatten dat de methaanemissies van olie en gas met 48% tot 76% groter zijn dan de EPA-inventariswaarden.

De onderzoekers gebruikten voor dit onderzoek de verhoudingen tussen ethaan en methaan uit olie- en gasproductiebassins.

Hoewel koolstofdioxidebronnen en -putten over het aardoppervlak te vinden zijn, ethaan- en methaanemissies zijn afkomstig van specifieke locaties op de grond die bekend zijn. Woestijnen en oceanen en hooggelegen ecosystemen stoten weinig ethaan of methaan uit. Actieve olie- en gasvelden hebben een hoge uitstoot. Bij het schatten van sporengasemissies, onderzoekers nemen meestal hun eerste beste gok en voeren vervolgens meerdere iteraties uit om het verschil tussen waargenomen en gesimuleerde atmosferische concentraties van deze gassen te minimaliseren.

Barkley merkt op dat signalen soms moeilijk te interpreteren zijn, maar dat is bij dit onderzoek niet het geval.

"De gegevens zijn er, " zei Barkley. "De kleinere pluim in het model, wanneer deze met een factor twee wordt verhoogd, komt plotseling overeen met de realtime gegevens."