Στο πλαίσιο της Συμφωνίας των Παρισίων, 195 χώρες δεσμεύτηκαν να μειώσουν δραστικά τις εκπομπές αερίων που προκαλούν το φαινόμενο του θερμοκηπίου (ΑΘ), ώστε να μην αυξηθεί άνω των 2 °C η θερμοκρασία του πλανήτη συγκριτικά με τα προ-βιομηχανικά επίπεδα. Η παρακολούθηση των ποσοτήτων διοξειδίου του άνθρακα (CO2) —η βασικότερη αιτία ανόδου της θερμοκρασίας— που απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα της Γης λόγω των ανθρώπινων δραστηριοτήτων είναι καίριας σημασίας για να γνωρίζουμε αν οδεύουμε επιτυχώς προς τον περιορισμό της κλιματικής αλλαγής. Όμως, τα αέρια —με ένα ευρύ φάσμα πηγών και εστιών απορρόφησης και ροής— δεν παύουν να προβληματίζουν τους επιστήμονες και τις κυβερνήσεις.
Οι ανθρώπινες δραστηριότητες διαταράσσουν τον φυσικό κύκλο του άνθρακα
Η χρήση ορυκτών καυσίμων, η παραγωγή τσιμέντου και οι νέοι τρόποι εκμετάλλευσης της γης αποτελούν τα κυριότερα αίτια της ραγδαίας και πρωτοφανούς αύξησης των ποσοτήτων CO2 στην ατμόσφαιρα. Όπως δήλωσε ο Πέτερι Τάαλας, Γενικός Γραμματέας του Παγκόσμιου Μετεωρολογικού Οργανισμού: «Αξίζει να αναλογιστούμε ότι η τελευταία φορά που σημειώθηκαν στη Γη ανάλογες συγκεντρώσεις CO2 ήταν πριν από 3-5 εκατομμύρια έτη. Τότε, η θερμοκρασία ήταν 2-3 °C πιο υψηλή, και η στάθμη των υδάτων ήταν 10- 20 μέτρα πιο υψηλή από ό,τι σήμερα».
ΔΙΑΦΉΜΙΣΗΚαι ενώ οι ωκεανοί και η χερσαία βλάστηση απορροφούν το μεγαλύτερο ποσοστό CO2, το υπόλοιπο συγκεντρώνεται στην ατμόσφαιρα, καθώς οι φυσικές εστίες απορρόφησης (καταβόθρες) αδυνατούν να συγκρατήσουν το μέγεθος των εκπομπών και οι παγκόσμιες προσπάθειες για την απομάκρυνση του CO2 έχουν μείνει πολύ πίσω.
Το πρώτο πόρισμα αναφορικά με την επίτευξη των κλιματικών στόχων κάθε χώρας αναμένεται το 2023. Η γνώση των ποσοτήτων CO2 που παράγουν οι ανθρώπινες δραστηριότητες και πού αυτές καταλήγουν επιτρέπει τη διαμόρφωση αποδοτικών κλιματικών πολιτικών. «Πρόκειται για τεράστιο έργο, και γίνεται ολοένα πιο δύσκολο», λέει η δρ Γκριτ Γιάνσενς-Μάενχουτ, επικεφαλής του Κλιμακίου της Ευρωπαϊκής Επιτροπής για την Παρακολούθηση των Εκπομπών CO2. «195 χώρες πρέπει να δηλώσουν τις εκπομπές τους, κάνοντας χρήση κοινών μεθοδολογιών. Σήμερα, δεν διαθέτουν τους ίδιους πόρους».
Προς το παρόν, ο απολογισμός των εκπομπών κάθε χώρας διενεργείται με την απογραφή της χρήσης ορυκτών καυσίμων. Ωστόσο, αυτό δεν μπορεί να γίνει σε ικανοποιητικό βαθμό από όλα τα κράτη. «Αυτήν τη στιγμή, μόνο οι ανεπτυγμένες χώρες έχουν τη δυνατότητα να παραθέσουν συγκρίσιμες απογραφές των ΑΘ με ακρίβεια, διαφάνεια, πληρότητα και συνέπεια. Όμως, στο πλαίσιο της Ενισχυμένης Διαφάνειας της Συμφωνίας των Παρισίων, οι αναπτυσσόμενες χώρες θα πρέπει να κάνουν το ίδιο ανά δύο έτη», λέει η Λουτσία Περουτζίνι, υπεύθυνη έργου στο Ευρω-Μεσογειακό Κέντρο για την Κλιματική Αλλαγή. «Πολλές αναπτυσσόμενες χώρες στερούνται δεδομένων για τον υπολογισμό των εκπομπών ΑΘ — ποια αέρια, τις ποσότητές τους, πού και πότε λαμβάνουν χώρα οι ανθρώπινες δραστηριότητες και το μέγεθος των παραγόμενων εκπομπών τους», λέει η Περουτζίνι.
Νέα επιστημονικά εργαλεία, νέες δυνατότητες ανθρακικής παρακολούθησης
Σημαντική θα είναι η συμβολή μιας νέας Υπηρεσίας Παρακολούθησης CO2, η έναρξη λειτουργίας της οποίας αναμένεται έως το 2026, καθώς οι Ευρωπαϊκές Υπηρεσίες Παρακολούθησης της Ατμόσφαιρας και της Κλιματικής Αλλαγής του Κοπέρνικου και πολλοί άλλοι Ευρωπαίοι εταίροι, όπως το Ευρωπαϊκό Κέντρο Μεσοπρόθεσμων Μετεωρολογικών Προγνώσεων (ΕΚΜΜΠ), ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ΕΟΔ) και η Ευρωπαϊκή Οργάνωση για την Εκμετάλλευση των Μετεωρολογικών Δορυφόρων (ΕΥΡΟΕΜΔ), αναπτύσσουν μεθόδους λεπτομερέστερης παρακολούθησης του άνθρακα τόσο από το διάστημα όσο και από τη Γη. «Η υπηρεσία θα μπορεί να παρέχει πιο έγκαιρες εκτιμήσεις, με υψηλότερη χωρική και χρονική ευκρίνεια συγκριτικά με τις ήδη διαθέσιμες μεθόδους απογραφικού χαρακτήρα», λέει ο δρ Ρίκαρντ Ένγκελεν, αναπληρωτής διευθυντής στην Υπηρεσία Παρακολούθησης της Ατμόσφαιρας του Κοπέρνικου στο ΕΚΜΜΠ. «Η χωρική και η χρονική ευκρίνεια εκφράζουν πόσο λεπτομερής είναι μια εικόνα και πόσο συχνά καταγράφεται, αντιστοίχως».
Προς το παρόν, ένας ικανός αριθμός δορυφόρων —που έχουν εκτοξεύσει υπηρεσίες και οργανισμοί διαστήματος της Ευρώπης, των ΗΠΑ, της Ιαπωνίας και άλλων— πραγματοποιεί μετρήσεις συγκεντρώσεων CO2 και της απορρόφησής τους από τα φυτά και το φυτοπλαγκτόν. «Κανένα, όμως, από τα ήδη διαθέσιμα συστήματα δεν μπορεί να διακρίνει ανάμεσα σε ανθρώπινες και φυσικές πηγές CO2», λέει ο Γκουίντο Λεβρίνι, διευθυντής του Διαστημικού Προγράμματος του Κοπέρνικου στον ΕΟΔ. Στο πλαίσιο της νέας υπηρεσίας, τρεις καινούργιοι δορυφόροι —γνωστοί ως «Σέντινελ»— αναμένεται να προστεθούν στον στόλο παρατήρησης που θα βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τη Γη το έτος 2025, ώστε να συμβάλλουν στην αποσαφήνιση των πηγών και των ροών άνθρακα. «Ο προσδιορισμός των ποσοτήτων άνθρακα που παράγουν οι ανθρώπινες δραστηριότητες είναι ο βασικός στόχος του CO2M Σέντινελ του Κοπέρνικου», συμπληρώνει ο Λεβρίνι.
ΔΙΑΦΉΜΙΣΗ
Και οι τρεις πανομοιότυποι Σέντινελ θα μετρούν από κοινού τις συγκεντρώσεις CO2 ανά τρεις ημέρες σε κάθε μέρος του πλανήτη, χωρίζοντας τη Γη σε ζώνες παρατήρησης πλάτους σχεδόν 200 χιλιομέτρων και παράγοντας εικόνες ευκρίνειας 2x2 χιλιομέτρων. «Ο συνδυασμός υψηλής ευκρίνειας και ζωνών παρατήρησης μεγάλου πλάτους είναι εντυπωσιακός και μοναδικός για έναν μη στρατιωτικής χρήσης δορυφόρο παρατήρησης της Γης», λέει η δρ Γιάνσενς-Μάενχουτ, η οποία εξηγεί πως οι υπόλοιποι δορυφόροι παρουσιάζουν υψηλές επιδόσεις μόνο σε μία από τις εν λόγω παραμέτρους. «Είναι τεράστια πρόκληση να τεθούν σε λειτουργία οι δορυφόροι σε τόσο σύντομο χρονικό διάστημα· τα περιθώρια είναι πολύ στενά δεδομένης της επιθυμητής ακρίβειας και της υψηλής ευαισθησίας των δεδομένων».
Αν η μέτρηση των συγκεντρώσεων CO2 από το διάστημα είναι απαιτητική, ο προσδιορισμός των ποσοτήτων άνθρακα που παράγουν οι ανθρώπινες δραστηριότητες είναι εξαιρετικά δύσκολος, εξηγεί ο Λεβρίνι. Μόλις βρεθεί στην ατμόσφαιρα, το αέριο αναμιγνύεται γρήγορα, και καθίσταται δύσκολο να διακρίνουμε τις ανθρωπογενείς πηγές από τις φυσικές ανταλλαγές CO2 μεταξύ ατμόσφαιρας και επιφάνειας της Γης. Οι τρεις δορυφόροι θα εκτελούν παραπληρωματικά το τρομερά απαιτητικό έργο της ανίχνευσης του CO2. «Η Αποστολή Παρακολούθησης του CO2 θα παρέχει μια άνευ προηγουμένου παγκόσμια κάλυψη. Αυτό δεν έχει ξαναγίνει ποτέ», λέει ο δρ Ένγκελεν.
Απαιτείται ομαδική δουλειά διεθνούς κλίμακας και στο διάστημα και στη γη
Σε όλο τον κόσμο, ένας μεγάλος αριθμός προγραμμάτων, όπως το NOAA του Εργαστηρίου Ερευνών Συστήματος Γης, το Ολοκληρωμένο Σύστημα Παρατήρησης Άνθρακα (ICOS) και το Πρόγραμμα Παρατήρησης Παγκόσμιας Ατμόσφαιρας (GAW) του Παγκόσμιου Μετεωρολογικού Οργανισμού, καταγράφουν τις συγκεντρώσεις άνθρακα στην επιφάνεια της Γης. Οι μετρήσεις του CO2 στην επιφάνεια της Γης είναι ουσιώδους σημασίας για τη νέα υπηρεσία παρακολούθησης. Οι επονομαζόμενες επιτόπιες (in situ) μετρήσεις παρέχουν στοιχεία για συγκεντρώσεις ΑΘ από πηγές όπως σταθμούς εδάφους, πύργους παρατήρησης και αεροσκάφη δειγματοληψίας αέρα, καθώς και μέσω τηλεπισκόπησης. Οι συγκεντρώσεις CO2 ποικίλλουν περισσότερο στα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, οπότε οι μετρήσεις εδάφους τις ανιχνεύουν πιο εύκολα από ό,τι οι δορυφόροι, αλλά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες εκτάσεις πολύ συχνά, όπως δείχνει μια πρόσφατη αναφορά της Ευρωπαϊκής Επιτροπής.
Επιπλέον, οι επιτόπιες παρατηρήσεις συμβάλλουν στην επικύρωση των δορυφορικών δεδομένων, αναπληρώνουν τα κενά που προκύπτουν όταν οι άσχημες καιρικές συνθήκες εμποδίζουν τις από διαστήματος παρατηρήσεις και βοηθούν τους ειδικούς να διαμορφώσουν μοντέλα εξέλιξης του CO2. «Οι δορυφόροι εντοπίζουν θυσάνους CO2», εξηγεί η δρ Γιάνσενς-Μάενχουτ, «αλλά πρέπει να αγνοούμε τις φυσικές ροές για να προσδιορίζουμε επακριβώς το ανθρωπογενές CO2». Τα επιτόπια στοιχεία συνδράμουν την αναγνώριση των φυσικών ροών. Στην Ευρώπη, οι εκτιμήσεις μας των φυσικών εκπομπών άνθρακα είναι ικανοποιητικές, αλλά τα πράγματα είναι πιο δύσκολα στους Τροπικούς εξαιτίας των νεφώσεων και της έλλειψης μετρητικών υποδομών».
Επιπλέον, η νέα υπηρεσία παρακολούθησης θα επιδιώξει να βελτιώσει τη μοντελοποίηση των ανταλλαγών CO2 μεταξύ της επιφάνειας της Γης και της ατμόσφαιρας, καθώς και της μεταφοράς του CO2 στην ατμόσφαιρα μέσω των ανέμων. «Οι επιστήμονες πρέπει να αναπαραστήσουν καλύτερα τις φυσικές ροές άνθρακα ανάμεσα σε γη/θάλασσα και ατμόσφαιρα», εξηγεί ο δρ Ένγκελεν. «Το ΕΚΜΜΠ συνεργάζεται με πολλά ιδρύματα σε όλη την Ευρώπη για να αντιμετωπίσει τις προκλήσεις αυτές».
Ο ανθρώπινος παράγοντας στον φυσικό κύκλο του άνθρακα αποκαλύπτει την αλήθεια για τις εκπομπές CO2
Μολονότι οι χώρες οφείλουν να δηλώνουν μόνο τον συνολικό ανθρακικό προϋπολογισμό τους, όταν καθίσταται γνωστό πώς προκύπτουν οι περισσότερες εκπομπές CO2, διευκολύνεται η διαμόρφωση πιο αποδοτικών κλιματικών πολιτικών από τις κυβερνήσεις και την τοπική αυτοδιοίκηση.
Συν τοις άλλοις, η υψηλή χωρική και χρονική ευκρίνεια της υπηρεσίας παρακολούθησης σε όλο τον πλανήτη θα βοηθήσει και στον εντοπισμό επιμέρους θυσάνων CO2 από εργοστάσια παραγωγής ενέργειας, βιομηχανικές μονάδες και αστικά κέντρα. Ιδιαιτέρως απαιτητική αναδεικνύεται η παρακολούθηση των εκπομπών ΑΘ από την εκμετάλλευση της γης, τις αλλαγές στη χρήση της γης και τη δασική εκμετάλλευση, καθώς οι χώρες έχουν την επιλογή να τις παραλείψουν. «Πρόκειται για το πιο σύνθετο τομέα των απογραφών ΑΘ», λέει η Περουτζίνι. «Προς το παρόν, η έκλυση και η απορρόφηση εκπομπών από αυτόν τον τομέα παρουσιάζουν υψηλό βαθμό αβεβαιότητας».
«Σε πολλές αναπτυσσόμενες χώρες, οι εκπομπές από τις αλλαγές στην εκμετάλλευση της γης αντιστοιχούν σε μεγάλο μέρος των εθνικών ανθρακικών προϋπολογισμών τους και ανέρχονται στο 10% των παγκόσμιων εκπομπών CO2», εξηγεί η Περουτζίνι. Οι μεγάλες και δυσπρόσιτες δασικές εκτάσεις, η έλλειψη εθνικών απογραφών δασών και η απουσία υποδομών για επιτόπιες μετρήσεις δυσκολεύουν πολύ το έργο της παρακολούθησης του CO2. Παρ’ όλα αυτά, οι δορυφορικές λήψεις βοηθούν στον εντοπισμό αποδασωμένων περιοχών, αν υπάρχουν συνάμα διαθέσιμες μετρήσεις εδάφους.
«Είναι δύσκολο, αλλά ευελπιστούμε ότι με τον συνδυασμό παρατηρήσεων από πολλές πηγές δεδομένων, από δορυφόρους και από σταθμούς εδάφους θα μπορέσουμε να προβούμε σε ικανοποιητικές εκτιμήσεις», λέει ο δρ Ένγκελεν.
Για την προετοιμασία της νέας υπηρεσίας, το χρηματοδοτούμενο από την ΕΕ πρόγραμμα Ανθρωπίνων Εκπομπών Διοξειδίου του Άνθρακα (ΑΕΔΑ) θέτει τα θεμέλια για την αναγνώριση των ανθρωπογενών εκπομπών σε διαφορετικές κλίμακες. Το έργο του στηρίζεται στις υπάρχουσες υποδομές της Υπηρεσίας για την Κλιματική Αλλαγή και της Υπηρεσίας Παρακολούθησης της Ατμόσφαιρας του Κοπέρνικου, αξιοποιώντας την τεχνογνωσία της ευρωπαϊκής επιστημονικής κοινότητας. Σημαντική θα είναι και η συμμετοχή του χρηματοδοτούμενου από την ΕΕ προγράμματος VERIFY, καθώς καταρτίζει ένα σύστημα εκτιμήσεων των ΑΘ της Ευρώπης, που θα βοηθά τις χώρες να αναφέρουν τις εκπομπές τους στη Σύμβαση-Πλαίσιο των Ηνωμένων Εθνών για τις Κλιματικές Μεταβολές (ΣΠΗΕΚΜ).
ΔΙΑΦΉΜΙΣΗΑφού τεθεί σε λειτουργία, η υπηρεσία θα είναι ευρέως διαθέσιμη. «Συμπεριλαμβάνονται η ΣΠΗΕΚΜ, επιμέρους χώρες, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή, καθώς και τομείς παραγωγής και πόλεις», λέει ο δρ Ένγκελεν. «Για να γίνει αυτό, τα επόμενα χρόνια θα μας βρουν σε διάλογο με τις εν λόγω κοινότητες για τις ανάγκες των χρηστών, ώστε να δημιουργήσουμε μια κατάλληλη για τον επιδιωκόμενο στόχο υπηρεσία.
