A Agência de Proteção Ambiental (EPA) está subestimando as emissões de metano de aterros sanitários, áreas urbanas e estados dos EUA, de acordo com um novo estudo liderado por pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas (SEAS) John A. Paulson de Harvard.



Os investigadores combinaram observações de satélite de 2019 com um modelo de transporte atmosférico para gerar um mapa de emissões de metano de alta resolução, que foi então comparado com as estimativas da EPA do mesmo ano. Os pesquisadores descobriram:

• As emissões de metano dos aterros sanitários são 51% maiores em comparação com as estimativas da EPA
• As emissões de metano de 95 áreas urbanas são 39% superiores às estimativas da EPA
• As emissões de metano dos 10 estados com as maiores emissões de metano são 27% superiores às estimativas da EPA

“O metano é o segundo maior contribuinte para as mudanças climáticas, atrás apenas do dióxido de carbono, por isso é realmente importante quantificarmos as emissões de metano na resolução mais alta possível para identificar de quais fontes ele vem”, disse Hannah Nesser, ex-Ph.D. estudante da SEAS e primeiro autor do artigo. Nesser é atualmente bolsista do Programa de Pós-Doutorado (NPP) da NASA no Grupo de Ciclo de Carbono e Ecossistemas do Laboratório de Propulsão a Jato.

A pesquisa, publicada em Química e Física Atmosférica , foi uma colaboração entre cientistas de Harvard e uma equipe interdisciplinar de pesquisadores dos EUA e de todo o mundo, incluindo universidades na China e na Holanda.

A EPA estima que os aterros sanitários são a terceira maior fonte de emissões de metano causadas pelo homem nos EUA, mas a EPA utiliza um método de contabilidade ascendente que muitas vezes não corresponde às observações do metano atmosférico.

A estimativa de metano da EPA para aterros utiliza o Programa de Relatórios de Gases de Efeito Estufa, que exige que instalações com altas emissões relatem suas emissões anualmente. Para aterros sem captura de metano, as emissões são calculadas simplesmente observando a quantidade de lixo que chega e estimando a quantidade de lixo de metano produzida ao longo do tempo. Esse número é então ampliado para incluir operações de aterros que não reportam ao Programa de Relatórios de Gases de Efeito Estufa.

A abordagem de cima para baixo de Nesser e seus colegas usa observações do metano atmosférico do Instrumento de Monitoramento Troposférico (TROPOMI) a bordo do satélite Sentinel-5 Precursor, juntamente com um modelo de transporte atmosférico para traçar o caminho das emissões da atmosfera de volta ao solo.

Usando este método, a equipe ampliou 70 aterros sanitários individuais nos EUA. Nessas instalações, os pesquisadores encontraram emissões que eram em média 77% superiores às estimativas do Programa de Relatórios de Gases de Efeito Estufa.

A disparidade é maior para aterros que recolhem metano como parte das suas operações.

Os aterros sanitários não medem as quantidades exactas de metano que estão a perder, mas sim estimam a eficiência dos seus sistemas de recolha. A EPA assume que a taxa de eficácia padrão para coleta de metano é de 75%.

Mas Nesser e os seus colegas descobriram que, na verdade, os aterros são muito menos eficazes na recolha de metano do que se pensava anteriormente.

Dos 70 aterros estudados pela equipe, 38 recuperam gás. Entre essas instalações, os investigadores descobriram que os níveis de metano eram, em média, mais de 200% superiores às estimativas do Programa de Relatórios de Gases de Efeito Estufa.

“A nossa investigação mostra que estas instalações estão a perder mais metano do que pensam”, disse Nesser. “A EPA usa 75% de eficácia como padrão para a coleta de metano, mas descobrimos que na verdade está muito mais próximo de 50%.”

As estimativas da EPA também não captam eventos pontuais, tais como projetos de construção ou fugas temporárias, que poderiam levar a um aumento maciço nas emissões de metano e contribuir para a discrepância entre as estimativas da EPA e o metano atmosférico observado.

A equipa de investigação também comparou a sua análise com os novos inventários estaduais de gases com efeito de estufa da EPA.

Os pesquisadores descobriram emissões de metano 27% maiores nos 10 principais estados produtores de metano, com os maiores aumentos no Texas, Louisiana, Flórida e Oklahoma. A equipe descobriu que esses 10 estados são responsáveis ​​por 55% das emissões de metano causadas pelo homem nos EUA. Talvez sem surpresa, o Texas é responsável por 21% das emissões antropogénicas de metano nos EUA, 69% das quais provenientes da indústria do petróleo e do gás.

Ao nível da cidade, os investigadores descobriram que, em média, as 10 cidades com as maiores emissões urbanas de metano têm, na verdade, emissões 58% superiores às estimadas anteriormente. Essas cidades incluem Nova York, Detroit, Atlanta, Dallas, Houston, Chicago, Los Angeles, Cincinnati, Miami e Filadélfia.

“Todos esses lugares têm um perfil diferente de fontes de emissão, então não há nada que leve à subestimação do metano”, disse Nesser.

Os investigadores esperam que trabalhos futuros forneçam mais clareza sobre a origem exacta destas emissões e como estão a mudar.

“Esta pesquisa destaca a importância de compreender essas emissões”, disse Daniel Jacob, professor de Química Atmosférica e Engenharia Ambiental da Família Vasco McCoy no SEAS e autor sênior do artigo. “Planejamos continuar monitorando as emissões de metano dos EUA usando novas observações de satélite de alta resolução e trabalhar com a EPA para melhorar os inventários de emissões.”

A pesquisa foi coautoria de Joannes D. Maasakkers, Alba Lorente, Zichong Chen, Xiao Lu, Lu Shen, Zhen Qu, Melissa P. Sulprizio, Margaux Winter, Shuang Ma, A. Anthony Bloom, John R. Worden, Robert N Stavins e Cynthia A. Randles.

Mais informações: Hannah Nesser et al, Emissões de metano de alta resolução dos EUA inferidas a partir de uma inversão dos dados do satélite TROPOMI de 2019:contribuições de estados individuais, áreas urbanas e aterros sanitários, Química e Física Atmosférica (2024). DOI:10.5194/acp-24-5069-2024
Informações do diário: Química e Física Atmosférica

Fornecido pela Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas John A. Paulson de Harvard