נאס"א תשתמש בטכנולוגיה חדשה כדי לחשוף את החצי השני של שינוי האקלים נתונים

נאס"א היא לא רק סוכנות החלל המובילה בעולם, אלא גם תחנת כוח למחקר מדעי כדור הארץ - במיוחד כשמדובר בהבנת שינויי האקלים. הסוכנות רק קיימה תדרוך חדשותי לפרט את העבודה שעשתה מחלקת מדעי כדור הארץ במדידה ובהתבוננות בשינויים בפליטות פחמן דו חמצני - וההתפוצצות הגדולה היא שהממשל עושה דחיפה חדשה אינטנסיבית לצבור נתונים על הפחמן לא באוויר.

כ 50% של פחמן דו חמצני הנפלט על ידי דלקים מאובנים נספג על ידי האוקיינוס ​​ואת הקרקע הצומח החיים. זה תמיד היה כך, אבל הדלתא כאן הוא המפתח: מדידות פחמן של אוויר ואווירה יכול רק לספר חצי הסיפור.

"הפחמן הוא מרכיב חיוני לחיים על כדור הארץ", אומר מייקל פרייליך, מנהל מחלקת מדעי כדור הארץ של נאס"א. זה משחק תפקיד חיוני כמו גז החממה לייצב את הסביבה ולשמור על כדור הארץ. למרבה הצער, כמו כמויות של פחמן דו חמצני באטמוספירה עלה מ 270 חלקים למיליון ליותר מ 400 חלקים למיליון. רמות להמשיך לעלות 2 חלקים למיליון מדי שנה. ועם זאת, הטמפרטורות הממוצעות של כדור הארץ עלו 1.83 מעלות צלזיוס. פרייליך הדגיש כי כעת, המטרה העיקרית של נאס"א היא להבין את מחזור הפחמן, וסוכנות החלל מגבירה את טכנולוגיית הלוויין בשלושה פרויקטים מחקריים מרכזיים.

הראשון הוא North Aerosols ו Marine Ecosystems Study, או NAAMES, אשר עוסקת בעיקר בחקר פריחה אצות תהליכי החיים פלנקטון כפי שהוא מתייחס ספיגת הפחמן מן האוויר.רק בשנים האחרונות, טכנולוגיית הלוויין יש תפקיד מרכזי בסיוע לחשוף כיצד אוכלוסיות הפלנקטון לצמוח ולהתכווץ, ואת התפקיד שבו פריחות אצות לקחת עודף פחמן דו חמצני כמו גם לגרש aerosols שלהם לאוויר (אשר אגב יכול ליצור כמה עננים מתוקים באמת).

כמובן, בעוד לוויינים היו מאוד מועיל להעברת NAAMES קדימה, אין תחליף לרוץ חוקרים אל הים על ספינות ללמוד את האוקיינוס. "הרבה אנשים חושבים שנאס"א עוסקת בחקר החלל ובלוויינים", אומר מייק בכרנפלד, החוקר הראשי של קמפיין השדה של NAAMES. "אבל למעשה, יש הרבה עבודה הקרקע."

הפרויקט הגדול השני כולל לימוד צמחייה קרקעית באמצעות הלוויין LIDAR - טכנולוגיית חישה מרחוק המנתחת אור המשתקף ממרחק. זה שימש בעיקר כדי ללמוד כיצד יערות צפופים באזורים כפריים של העולם יכול לעזור לשלוט פליטת פחמן דו חמצני. לווייני LIDAR הנוכחיים אספו נתונים מועילים, אך "נאס"א מעוניינת להגדיל את הטכנולוגיה הזו", אומר ג'ורג 'הורט, מנהל מערכת ניטור הפחמן של נאס"א. בקרוב מספיק, נאס"א תציג את העולם גלובל Ecosystem Dynamics החקירה LIDAR. כאשר הוא מותקן בתחנת החלל הבינלאומית בשנת 2018, GEDI יהיה המכשיר הראשון בעולם לווין בעל רזולוציה גבוהה לחקר מערכות אקולוגיות בצמחייה צפופה.

לבסוף, יש מצפה פחמן -2, הלוויין הראשון של NASA נועד למדוד ישירות פחמן דו חמצני עצמו מהחלל. OCO-2 יש כעת קצת יותר משנה נתונים תחת החגורה שלה, והוא היה מסוגל לעקוב אחר כל השנה דו תחמוצת הפחמן העולמי דפוסי כפוף אירועים עונתיים, כמו שינויי מזג אוויר, שריפות קיץ, סופות ועוד.

Annmarie Eldering, סגן מדען הפרויקט של המשימה OCO-2, הדגיש את הלוויין הצליח לאסוף 100 פעמים יותר נתונים על דו תחמוצת הפחמן העולמי עקב הציוד הרגיש שלה. "דו תחמוצת הפחמן הוא כזה גז החזקת גז חזקה", היא אומרת. איסוף אפילו שינויים קטנים יכולים לחשוף כל כך הרבה על ההתנהגות של מחזור הפחמן באזורים שאינם יכולים לגשת בקלות ולמד.

כמו ההתחממות הגלובלית ממשיך לגרום לבעיות יותר ויותר ברחבי העולם, כל הנתונים החדשים ישמשו ליצירת מודלים לחזות אילו פחמן דו תחמוצת מגמות ייראה כמו אם פעולות של ממשלות העולם נלקח או לא. "מחזור הפחמן הוא מורכב למדי", אומר Freilich. "יש תהליכים שמתרחשים ביבשה, ויש תהליך שונה באוקיינוס".

כולם משפיעים על פליטת דו תחמוצת הפחמן בדרכים עדיין יש לנו הבנה קטנה. על ידי הבנת החצי השני של משוואת הפחמן, אנו יכולים לחזות כמה זמן (או פחות) עדיין יש לנו לשמור על עצמנו מפני אסון.