Een kleine 'hot spot' in de VS Southwest is verantwoordelijk voor het produceren van de grootste concentratie van het broeikasgas methaan gezien over de Verenigde Staten - en is het onderwerp van een groot nieuw onderzoek om uit te vinden waarom. De hot spot, in de buurt van de Four Corners kruising van Arizona, Colorado, New Mexico en Utah, beslaat slechts ongeveer 2500 vierkante mijl (6500 vierkante kilometer), of de helft van de grootte van Connecticut. Een recente Nasa kaart toont produceert meer dan drievoudige de standaard grond-gebaseerde schatting - en onderzoekers zeggen dat ze niet weten waarom.. Scroll naar beneden voor video . De Four Corners gebied (rood) is de belangrijkste Amerikaanse hot spot voor methaan emissies op deze kaart toont hoeveel emissies varieerden van de gemiddelde achtergrondconcentraties van 2003-2009 (donkere kleuren zijn lager dan gemiddeld; lichtere kleuren zijn hoger). De hot spot, in de buurt van de Four Corners kruising van Arizona, Colorado, New Mexico en Utah, beslaat slechts ongeveer 2.500 vierkante mijl. Methaan is zeer efficiënt in het vangen van warmte in de atmosfeer. Net als kooldioxide, draagt het bij aan de opwarming van de aarde. Om de uitstoot te berekenen die nodig zou zijn om de waargenomen concentratie methaan in de lucht te produceren, hebben de auteurs regionale simulaties met hoge resolutie uitgevoerd met behulp van een chemisch transportmodel, dat simuleert hoe het weer beweegt en verandert in chemische verbindingen in de lucht. Onderzoekers van verschillende instellingen bevinden zich nu in de Four Corners regio van de VS Southwest met een suite van lucht- en grondinstrumenten, gericht op het ontdekken van redenen voor een mysterieuze methaan 'hot spot' gedetecteerd uit de ruimte. 'Met alle grond- en luchtbronnen die de verschillende groepen naar de regio brengen, hebben we de unieke kans om het mysterie van Four Corners ondubbelzinnig op te lossen', zei Christian Frankenberg, een wetenschapper van NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië, die de leiding heeft over NASA's deel van de inspanning. Andere onderzoekers zijn afkomstig van het Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES) in Boulder, Colorado; de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA); en de University of Michigan, Ann Arbor. Laatste herfst, onderzoekers waaronder Frankenberg gemeld dat een kleine regio rond de Four Corners kruising van Arizona, Colorado, New Mexico en Utah had de hoogste concentratie methaan over achtergrondniveaus van een deel van de Verenigde Staten. Een instrument op een Europees Ruimteagentschap satelliet het meten van broeikasgassen toonde een aanhoudende atmosferische hot spot in het gebied tussen 2003 en 2009. De hoeveelheid methaan die door de satelliet werd waargenomen was veel hoger dan eerder geraamd. De satellietwaarnemingen waren niet gedetailleerd genoeg om de werkelijke bronnen van het methaan in de Four Corners te onthullen. Waarschijnlijk kandidaten omvatten ontluchting van olie- en gasactiviteiten, die voornamelijk steenkool methaan exploratie en winning in deze regio zijn; actieve kolenmijnen; en aardgas sijpelen. Onderzoekers van CIRES, NOAA's Earth Systems Research Laboratory en Michigan voeren een veldcampagne genaamd TOBOBWN (Twin Otter Projects Defining Oil Well and Natural gas emissions) 2015, waarbij lucht- en grondinstrumenten worden gebracht om mogelijke bronnen van de methaan hot spot te onderzoeken. Shiprock, New Mexico, is in de Four Corners regio waar een atmosferische methaan "hot spot" kan worden gezien vanuit de ruimte. Onderzoekers zijn momenteel in het gebied, proberen de redenen voor de hot spot te ontdekken. Het JPL team zal zich op 17 april aansluiten bij de inspanning en twee aanvullende teledetectie-instrumenten vliegen op twee Twin Otter onderzoeksvliegtuigen. De Next-Generation Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer (AVIRISng), die spectra van gereflecteerd zonlicht observeert, vliegt op een hogere hoogte en zal worden gebruikt om methaan met een fijne resolutie over de hele regio in kaart te brengen. Met behulp van deze informatie en grondmetingen van de andere onderzoeksteams zal de Hyperspectrale Thermische Emissie Spectrometer (HyTES) over vermoedelijke methaanbronnen vliegen, waardoor extra, zeer gevoelige metingen van methaan worden uitgevoerd. Afhankelijk van de vlieghoogte kan het NASA-vliegtuig methaankenmerken met een ruimtelijke resolutie beter dan een meter (één meter) vierkant weergeven. Met andere woorden, het kan een mozaïek creëren dat laat zien hoe methaanniveaus om de paar meter variëren, waardoor individuele bronnen kunnen worden geïdentificeerd. Hotspot van de totale kolom methaananomalieën gecentreerd over de Four Corners regio van 2003 tot 2009, toen een op satellieten gebaseerd methaanmeetinstrument operationeel was. De studie van april zal zich richten op het verifiëren van de hotspot en het bepalen van de methaanbronnen die de uitzonderlijk verhoogde methaanconcentraties produceren. Met de gecombineerde middelen hopen de onderzoekers de totale methaanemissies van de regio te kwantificeren en de bijdragen van verschillende bronnen vast te stellen. Ze zullen veranderingen volgen in de loop van de maandlange inspanning en bestuderen hoe meteorologie emissies door de regio transporteert. 'Als we het methaan kunnen controleren dat door de satelliet wordt gedetecteerd en de bronnen ervan kunnen identificeren, zullen besluitvormers kritische informatie hebben voor alle acties die ze overwegen', zei CIRES wetenschapper Gabrielle Pétron, een van de onderzoekers van de missie. Een deel van het recente Klimaatactieplan van president Obama roept op tot vermindering van methaanemissies. Het onderzoeksteam omvat ook wetenschappers van het Institute of Arctic and Alpine Research aan de Universiteit van Colorado, Boulder; het Amerikaanse Bureau of Land Management; en de staat New Mexico. Is dit de oorzaak? De kolengestookte elektriciteitscentrale van Four Corners, nabij Farmington, is een van de doelwitten die Nasa wil onderzoeken als een mogelijke oorzaak van het methaan. In elk van de zeven jaren onderzocht uit 2003-2009, het gebied vrijgegeven ongeveer 0,59 miljoen ton methaan in de atmosfeer. Dit is bijna 3,5 keer de schatting voor hetzelfde gebied in de veelgebruikte emissiedatabase van de Europese Unie voor wereldwijd Atmosferisch Onderzoek. In de vandaag online gepubliceerde studie in het tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven, gebruikten onderzoekers waarnemingen van de Scanning Imaging Absorptie Spectrometer van het Europees Ruimteagentschap voor Atmosferische Chartografie (SCIAMACHY) die broeikasgassen van 2002 tot 2012 meten. De atmosferische hot spot bleef gedurende de hele studieperiode bestaan. Een grondstation in het Total Carbon Column Observing Network, beheerd door het Los Alamos National Laboratory van het Department of Energy, zorgde voor onafhankelijke validatie van de meting. Om de emissiesnelheid te berekenen die nodig zou zijn om de waargenomen concentratie methaan in de lucht te produceren, voerden de auteurs regionale simulaties met hoge resolutie uit met behulp van een chemisch transportmodel, dat simuleert hoe het weer beweegt en verandert in chemische verbindingen in de lucht. Onderzoekswetenschapper Christian Frankenberg van NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Californië, merkte voor het eerst het Four Corners signaal jaren geleden op in SCIAMACHY data. 'We hebben ons er niet op gericht omdat we niet zeker waren of het een echt signaal of een instrumentfout was,' zei Frankenberg. De hoofdauteur van de studie, Eric Kort van de Universiteit van Michigan, Ann Arbor, merkte op dat de studieperiode dateert van het wijdverspreide gebruik van hydraulische breuken, bekend als fracking, in de buurt van de hotspot. Dit geeft aan dat de methaanemissies niet moeten worden toegeschreven aan fracking, maar aan lekken in aardgas productie en verwerking apparatuur in New Mexico's San Juan Basin, dat is de meest actieve kolenbed methaan productie gebied in het land. Aardgas is 95-98 procent methaan. Methane is kleurloos en geurloos, waardoor lekken moeilijk te detecteren zonder wetenschappelijke instrumenten. 'De resultaten wijzen erop dat de emissies van gevestigde technieken voor het oogsten van fossiele brandstoffen groter zijn dan geïnventariseerd,' zei Kort. 'Er is zoveel aandacht geweest op hoogvolume hydraulische breuken, maar we moeten de industrie als een geheel beschouwen.' In slechts één plaats in de Verenigde Staten komen vier staten samen. De grenzen van Utah, Colorado, New Mexico en Arizona kruisen in Four Corners, ten westen van de samenvloeiing van de Mancos en San Juan Rivers. Coalbed methaan is gas dat poriën en scheuren in kolen stroomt. In ondergrondse kolenmijnen is het een dodelijk gevaar dat bijna elk jaar fatale explosies veroorzaakt als het uit de rots sijpelt. Na de Amerikaanse energiecrisis van de jaren zeventig werden technieken uitgevonden om het methaan uit de kolen te halen en te gebruiken voor brandstof. Tegen 2012 leverde steenkoolmethaan ongeveer 8 procent van alle aardgas in de Verenigde Staten. Frankenberg merkte op dat de studie de unieke rol laat zien die ruimte-gebaseerde metingen kunnen spelen bij het monitoren van broeikasgassen. 'Satellietgegevens kunnen niet zo nauwkeurig zijn als schattingen op de grond, maar vanuit de ruimte zijn er geen schuilplaatsen," zei Frankenberg. In maart 2014 kondigde de Obama-administratie een strategie aan om methaanemissies te verminderen in het kader van haar Klimaatactieplan. De strategie omvat het verbeteren van de meting en monitoring van methaanemissies en het beoordelen van de huidige methaanemissies.
Kleine 'hot spot' verantwoordelijk voor de productie van de grootste concentratie van het broeikasgas methaan gezien over de Verenigde Staten . Gebied in de buurt van de Four Corners kruising van Arizona , Colorado , New Mexico en Utah beslaat 2.500 vierkante mijl . Hotspot voorafgaand aan wijdverspreide fracking in het gebied .