A produção de petróleo e gás dobrou em algumas partes dos Estados Unidos nos últimos dois anos, e os cientistas podem usar satélites para ver os impactos dessa tendência:um aumento significativo na liberação do dióxido de nitrogênio, poluente do ar, irritante para os pulmões, por exemplo, e mais do que o dobro da quantidade de gás queimado na atmosfera.

"Vemos o crescente impacto da indústria a partir do espaço, "disse Barbara Dix, um cientista do Instituto Cooperativo de Pesquisa em Ciências Ambientais (CIRES) da Universidade de Colorado Boulder e principal autor da nova avaliação publicada na revista AGU Cartas de pesquisa geofísica . "Estamos realmente no ponto em que podemos usar dados de satélite para dar feedback a empresas e reguladores, e ver se eles têm sucesso na regulação das emissões. "

Dix e uma equipe de pesquisadores americanos e holandeses decidiram ver se um conjunto de instrumentos baseados em satélite poderia ajudar os cientistas a entender mais sobre a poluição por óxidos de nitrogênio (incluindo dióxido de nitrogênio) proveniente de motores em campos de petróleo e gás dos EUA. Motores de combustão produzem óxidos de nitrogênio, que é um irritante respiratório e pode levar à formação de outros tipos de poluentes atmosféricos nocivos, como o ozônio ao nível do solo.

Em locais de perfuração e produção de petróleo e gás, pode haver vários motores de combustão pequenos e grandes, perfuração, gás de compressão, separando líquidos e gases, e mover gás e óleo através de tubos e contêineres de armazenamento, disse o co-autor Joost de Gouw, um CIRES Fellow e professor de química na CU Boulder. As emissões desses motores não são controladas. "Carros têm conversores catalíticos, grandes pilhas industriais podem ter equipamentos de redução de emissões ... ", disse de Gouw." Não é assim com esses motores. "

Os "inventários" convencionais destinados a contabilizar a poluição por óxidos de nitrogênio de locais de petróleo e gás são frequentemente muito incertos, subestimar ou superestimar os poluentes, de Gouw disse. E há poucas medições sustentadas de óxidos de nitrogênio em muitas das áreas rurais onde o desenvolvimento de petróleo e gás costuma ocorrer, Disse Dix.

Então ela, de Gouw e seus colegas recorreram aos dados de dióxido de nitrogênio do Instrumento de Monitoramento de Ozônio (OMI) a bordo de um satélite da NASA e do Instrumento de Monitoramento Troposférico (TropOMI) em um satélite da Agência Espacial Europeia. Eles também analisaram os dados de queima de gás de um instrumento no sistema de satélite Suomi da NOAA / NASA.

Entre 2007 e 2019, em grande parte dos Estados Unidos, os níveis de poluição de dióxido de nitrogênio caíram por causa de carros e usinas de energia mais limpos, a equipe encontrou, confirmando as descobertas relatadas anteriormente. A tendência do ar puro nos dados de satélite era mais óbvia nas áreas urbanas da Califórnia, Washington e Oregon e na metade oriental do território continental dos Estados Unidos. "Nós limpamos muito nosso ato, "Dix disse.

Contudo, várias áreas destacaram-se com o aumento das emissões de dióxido de nitrogênio:o Permiano, Bacias de óleo e gás Bakken e Eagle Ford, no Texas e no Novo México, Dakota do Norte, e Texas, respectivamente.

Nessas áreas, os cientistas usaram um tipo de análise de série temporal para descobrir de onde vinha o poluente:Perfuração de novos poços vs. produção de longo prazo. Eles poderiam fazer esse tipo de análise porque a atividade de perfuração oscila para cima e para baixo rapidamente em resposta às forças do mercado, enquanto a produção muda muito mais lentamente (uma vez que um poço é perfurado, pode produzir petróleo e gás natural durante anos ou mesmo décadas).

Antes de uma desaceleração na perfuração em 2015, a perfuração gerou cerca de 80 por cento do dióxido de nitrogênio de locais de petróleo e gás, a equipe relatou. Depois de 2015, a perfuração e a produção produziram quantidades aproximadamente iguais do poluente. Estima-se que a queima contribua com até 10% em ambos os períodos.

Os pesquisadores também desenvolveram um novo inventário de emissões de óleo e gás, usando dados sobre o uso de combustível pela indústria, a localização das plataformas de perfuração, e dados de produção de nível de poço. O inventário confirmou as tendências do satélite, disse o co-autor Brian McDonald, um cientista do CIRES trabalhando na Divisão de Ciências Químicas da NOAA, "É um desenvolvimento promissor que o que observamos do espaço possa ser explicado pelas tendências esperadas nas emissões da indústria de petróleo e gás."

"Cientificamente, isso é especialmente importante:podemos fazer a atribuição da fonte por satélite, "de Gouw disse." Precisamos conhecer as fontes importantes para lidar com essas emissões da maneira mais econômica. "