La tasa de emisión de metano fue extremadamente alta para una sola fuente puntual
Tras unas inusuales perturbaciones sísmicas en el mar Báltico, la semana pasada se descubrieron varias fugas en los gasoductos submarinos Nord Stream 1 y 2, cerca de Dinamarca y Suecia. Ninguno de los oleoductos transportaba gas en el momento de las explosiones, pero aún contenían metano presurizado, el componente principal del gas natural, que escapó y produjo una amplia corriente de burbujas en la superficie del mar.
Dado que inexplicable la liberación de gas planteó una seria pregunta sobre el impacto ambiental del incidente, se recurrió a un conjunto de satélites de observación de la Tierra complementarios que llevaban instrumentos ópticos y de imágenes de radar para caracterizar la fuga de gas burbujeante en el Báltico.
Aunque el metano se disuelve en parte en el agua, liberado luego como dióxido de carbono, no es tóxico, pero es el segundo gas de efecto invernadero antropogénico más abundante en nuestra atmósfera que causa el cambio climático.
A medida que el gas presurizado se filtraba a través de la tubería rota y viajaba rápidamente hacia la superficie del mar, el tamaño de las burbujas de gas aumentaba a medida que se reducía la presión. Al llegar a la superficie, las grandes burbujas de gas rompieron la superficie del mar sobre el lugar de la ruptura del oleoducto. La firma del gas que burbujea en la superficie del mar se puede ver desde el espacio de varias maneras.
Debido a la persistente capa de nubes sobre el área, la adquisición de imágenes de los satélites ópticos resultó extremadamente difícil. Las imágenes de alta resolución capturadas por Pléiades Neo y Planet, ambos parte del Programa de Misión de Terceros de la ESA, mostraron la perturbación en un rango de 500 a 700 m en la superficie del mar.
Imagen: El 26 de septiembre, los satélites Planet capturaron una imagen de la ruptura del gasoducto Nord Stream en el mar Báltico, aproximadamente a 20 km al sureste de la isla de Bornholm, Dinamarca. Crédito: Planet Labs PBC
Varios días después, se observó una reducción significativa en el diámetro estimado de la perturbación del metano cuando se vació el gas de las tuberías. Las imágenes capturadas por Copernicus Sentinel-2 y la misión US Landsat 8 lo confirmaron.
Como perturbaciones como estas provocan una "desigualdad" de la superficie del mar, esto aumenta la retrodispersión observada por los instrumentos de radar de apertura sintética (SAR), que son extremadamente sensibles a los cambios en la superficie del mar a tal escala. Estos incluyen instrumentos a bordo de la constelación Copernicus Sentinel-1 e ICEYE, la primera compañía New Space en unirse a la flota de Copernicus Contributing Missions.
El científico de océanos y hielo de la ESA, Craig Donlon, dijo: "El poder de los instrumentos de radar de microondas activos es que pueden monitorear las firmas de metano burbujeante en la superficie del océano a través de las nubes en una amplia franja y con una alta resolución espacial superando una de las principales limitaciones a los instrumentos ópticos. Esto permite establecer una imagen más completa del desastre y el momento del evento asociado".
Una de las rupturas ocurrió al sureste de la isla danesa de Bornholm. Las imágenes de Sentinel-1 del 24 de septiembre no mostraron perturbaciones en el agua. Sin embargo, un satélite ICEYE que pasó sobre el área en la noche del 28 de septiembre adquirió una imagen que mostraba una perturbación en la superficie del mar por encima de la ruptura.
Imagen: Esta imagen de radar fue tomada el 28 de septiembre por ICEYE, la primera compañía New Space en unirse a la flota de Copernicus Contributing Missions. Crédito: ICEYE 2022
¿Qué pasa con el metano liberado?
Aunque los satélites ópticos pueden proporcionarnos el radio del metano que burbujea sobre el agua, brindan poca información sobre la cantidad de metano que se ha liberado a la atmósfera.
Monitorear el metano sobre el agua es extremadamente difícil ya que el agua absorbe la mayor parte de la luz solar en las longitudes de onda infrarrojas de onda corta utilizadas para la detección remota de metano. Esto limita la cantidad de luz que llega al sensor, por lo que es extremadamente difícil medir las concentraciones de metano sobre el mar en latitudes altas.
GHGSat, líder en el monitoreo de emisiones de metano desde el espacio y también parte del Programa de Misión de Terceros de la ESA, encargó a sus satélites medir la fuga del gasoducto Nord Stream 2 con su constelación de satélites de alta resolución (alrededor de 25 m). Al encargar a sus satélites que obtuvieran mediciones en ángulos de visión más grandes, GHGSat pudo apuntar al área donde la luz del sol se reflejaba con más fuerza en la superficie del mar, conocida como el "punto de destello".
El 30 de septiembre, la tasa de emisión estimada derivada de su primera medición de la concentración de metano fue de 79.000 kg por hora, lo que la convierte en la fuga de metano más grande jamás detectada por GHGSat desde una sola fuente puntual. Esta tasa es extremadamente alta, especialmente considerando los cuatro días posteriores a la ruptura inicial, y este es solo uno de los cuatro puntos de ruptura en la tubería.
Imagen: Nube de metano detectada poe los satélites GHGSat
La directora de GHGSat para Europa, Adina Gillespie, dijo: "Como era de esperar, los medios y el mundo han recurrido al espacio para comprender la escala del desastre industrial de Nord Stream. Mientras esperamos una mayor investigación sobre la causa, GHGSat respondió rápidamente, midiendo 79.000 kg por hora de metano proveniente de las fugas. Continuaremos asignando satélites GHGSat para los sitios de Nord Stream hasta que ya no detectemos emisiones".
Claus Zehner, Copernicus Sentinel-5P, Altius and Flex Missions Manager, menciona: "Además de GHGSat, el satélite Copernicus Sentinel-2 proporcionó mediciones de la concentración de metano emitidas por esta fuga en el oleoducto, lo que destaca la viabilidad de utilizar satélites comerciales y financiados con fondos públicos de forma sinérgica".
Impacto medioambiental
Aunque cerrados en ese momento, los dos conductos de Nord Stream contenían suficiente gas para liberar 300.000 toneladas métricas de metano, más del doble de la cantidad liberada por la fuga de Aliso Canyon en California durante varios meses en 2015–16.
Por grande que sea, la liberación de Nord Stream palidece en comparación con los 80 millones de toneladas métricas emitidas cada año por la industria del petróleo y el gas. La última actualización equivale aproximadamente a un día y medio de emisiones globales de metano.
Imagen: Este mapa muestra el par de gasoductos de gas natural Nord Stream que corren bajo el Mar Báltico desde Rusia hasta Alemania. Comprende el oleoducto Nord Stream 1 que va desde Vyborg en el noroeste de Rusia, cerca de Finlandia, y el oleoducto Nord Stream 2 que va desde Ust-Luga en el noroeste de Rusia cerca de Estonia. El tráfico de barcos en el mapa se puede identificar como líneas azules y amarillas y utiliza datos de la Red Europea de Observación y Datos Marinos (EMODnet). Las estrellas rojas en la imagen representan las fugas observadas detectadas por la misión Copernicus Sentinel-1. Haz clic aquí para observar el área resaltada en las imágenes capturadas por los satélites Copernicus Sentinel-2. Crédito: ESA
Las observaciones de metano del satélite Sentinel-5P pueden observar regiones con fuertes concentraciones de metano mejoradas de fuentes puntuales en todo el mundo. Las observaciones satelitales son una poderosa herramienta para mejorar las estimaciones de la intensidad de las emisiones, ver cómo cambian con el tiempo y también pueden ayudar a detectar fuentes de emisión previamente desconocidas.
Mirando hacia el futuro, la próxima misión de monitoreo de dióxido de carbono antropogénico atmosférico (CO2M) de Copernicus llevará un espectrómetro de infrarrojo cercano para medir el dióxido de carbono atmosférico, pero también el metano, con una buena resolución espacial. Esta misión proporcionará a la UE una fuente de información única e independiente para evaluar la eficacia de las medidas políticas y realizar un seguimiento de su impacto en la descarbonización de Europa y el cumplimiento de los objetivos nacionales de reducción de emisiones.
Yasjka Meijer, científico de Copernicus Atmospheric Missions de la ESA, comentó: "La misión CO2M proporcionará una cobertura global y tiene un modo especial sobre el agua para aumentar los resplandores observados mirando hacia el punto de luz solar, sin embargo, estará igualmente limitada por las nubes".
