Implantando ‘satélites sentinela’ para monitorar as emissões de gases de efeito estufa

O recentemente publicado Sexto Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC-AR6) advertiu que a mudança climática já está afetando todas as regiões habitadas do globo, e a escala das mudanças recentes não tem precedentes em uma escala de tempo milenar. As discussões na COP26 destacaram a necessidade crítica dos países de acelerar a redução das emissões de gases de efeito estufa (GEE) e avançar para zero líquido no longo prazo. Isso exigirá financiamento climático em grande escala, com mobilização de capital privado na casa dos trilhões de dólares por meio de títulos vinculados à sustentabilidade e investimentos de impacto, à medida que os países fazem a transição para economias de baixo carbono. Essas iniciativas precisarão de novas métricas de desempenho que medem as reduções de emissões de GEE.

As informações limitadas impedem a tomada de decisões

A medição de desempenho neste domínio tem sido prejudicada pela ausência quase total de dados locais e regionais de GEE medidos diretamente para diagnóstico de problemas e avaliação de programas. As estimativas de GEE medidas de forma consistente são escassas e a maioria depende de parâmetros de emissões de estudos de engenharia aplicados a medidas de atividades baseadas em pesquisas para transporte, produção de energia e manufatura. Os parâmetros são particularmente suspeitos para países em desenvolvimento porque muitos foram calibrados usando bancos de dados e modelos em economias de alta renda.

Os dados baseados em satélite são a chave para o rastreamento de desempenho global

Os satélites Sentinel podem ser aliados poderosos, com medidas de GEE de alta resolução agora disponíveis em muitas plataformas, incluindo os instrumentos OCO-2 e OCO-3 da NASA, as plataformas METOP-A e TROPOMI (Sentinel-5P) da Agência Espacial Europeia, TANSAT da China e GOSAT e GOSAT-2 da Agência de Exploração Espacial do Japão.

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Em um recente documento de trabalho, usamos novos dados de satélite para medir e analisar as emissões de CO2 de mais de 1.000 cidades globais. Optamos por usar o OCO (Orbiting Carbon Observatory) -2 da NASA, que oferece acesso aberto, um longo painel de observações diárias medidas consistentemente e a maior resolução espacial entre as fontes disponíveis. Focamos em cidades com mais de 500.000 habitantes, visto que essas localidades apresentam altas concentrações de atividade econômica e emissões.

Nosso modelo econométrico do CO2 emitido pelas cidades leva em consideração suas atividades industriais mais intensivas em carbono (usinas de energia, siderúrgicas, refinarias, fábricas de cimento); incêndios locais (emissões de carbono da queima agrícola e florestal); rendimentos; populações; densidades populacionais; e necessidades de aquecimento baseadas no clima. Depois que o modelo considera esses fatores, os resíduos da regressão fornecem indicadores de desempenho que identificam cidades cujas emissões de CO2 são menores ou maiores do que as expectativas baseadas no modelo. Isso fornece o primeiro cartão de pontuação empírico do gerenciamento de emissões de CO2 urbano baseado em observações reais de CO2.

Como funcionam as cidades globais?

Figura 1. Resíduos de concentrações de CO2 previstas por regressão (ppm) para cidades com populações de mais de 500.000

Fonte: Emissões urbanas de CO2: uma análise global com novos dados de satélite.

A Figura 1 mostra que o desempenho medido pelos resíduos da regressão da cidade exibe ampla variação, tanto dentro quanto entre as regiões. No entanto, a Figura 2 mostra que os padrões regionais diferem significativamente. A China tem um número impressionante de grandes resíduos positivos (indicando emissões de CO2 maiores do que as expectativas), enquanto os antigos países do Comecon têm muitos grandes resíduos negativos.

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Figura 2. Desempenho de CO2 da cidade por região

Figura 2. Desempenho de CO2 da cidade por região

Nota: CHN China; AFR África Subsaariana; EAP Leste Asiático e Pacífico (exceto China); MENA Oriente Médio e Norte da África; LAC América Latina e Caribe; SAS Sul da Ásia (exceto Índia); NAM América do Norte; IND Índia; WEU Europa Ocidental; CEC Ex-países do Comecon (União Soviética, Europa Oriental).
Fonte:
Emissões urbanas de CO2: uma análise global com novos dados de satélite.

Outras regiões com resíduos maiores do que o esperado incluem Leste Asiático e Pacífico, África Subsaariana e Oriente Médio e Norte da África. A Europa Ocidental e a Índia têm resíduos menores do que o esperado, enquanto as distribuições estão basicamente centradas em torno da média global para a América do Norte, América Latina e Caribe e Sul da Ásia (exceto Índia).

Sentinelas de satélite estão abrindo uma nova fronteira para análise de desempenho de GEE

Estamos otimistas de que o Banco Mundial e outras instituições irão expandir esta nova abordagem para medição de desempenho usando monitoramento de CO2 por satélite. Embora nosso estudo tenha se concentrado em grandes cidades, o mesmo modelo pode ser usado em configurações geográficas tão variadas quanto grandes e pequenas cidades dentro de regiões ou países, regiões dentro de países ou áreas de projeto específicas. Para fornecer melhores métricas para acompanhar o progresso na redução de gases de efeito estufa, esperamos estender esta iniciativa piloto a um banco de dados de CO2 de código aberto e atualizado regularmente, que informará todas as partes interessadas globais.

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