Il progresso del monitoraggio delle emissioni antropiche di CO2 aiuta la scienza e la politica
Il monitoraggio accurato delle emissioni di CO2 di origine antropica è una delle sfide più urgenti per la scienza del clima. La difficoltà risiede nel separare le emissioni atmosferiche di CO2 relativamente piccole e continue associate alla combustione dei combustibili fossili (che accelerano il riscaldamento globale) dai flussi molto più grandi, ma che si compensano a vicenda, tra vegetazione, oceani e atmosfera. Il progetto CORSO(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, ha affrontato questa sfida con ulteriori tipi di osservazioni e metodi. I risultati stanno contribuendo al progresso del sistema di monitoraggio e verifica delle emissioni antropiche di CO2 (CO2MVS) del servizio di monitoraggio atmosferico di Copernicus (CAMS).
Distinguere le emissioni di CO2 legate ai combustibili fossili dai flussi naturali
«Le osservazioni satellitari delle concentrazioni di biossido di azoto e monossido di carbonio nell’atmosfera, che derivano da alcuni degli stessi processi di combustione della CO2, ma che producono un segnale molto più chiaro, sono state collegate alle emissioni di CO2. Questo ha permesso di migliorare l’identificazione e la quantificazione delle fonti di CO2 legate ai combustibili fossili», spiega il coordinatore del progetto, Richard Engelen, del Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio tempo (ECMWF)(si apre in una nuova finestra). CORSO ha confrontato i nuovi dati “indiretti” di CO2 e i dati del database globale delle emissioni da fonti puntuali sviluppato nel progetto precedente, CoCO2, con i dati satellitari di NO2 e CO. In tal modo, ha confermato la coerenza tra le osservazioni satellitari e il database, ma ha evidenziato alcune imprecisioni in quest’ultimo. L’équipe ha corretto le posizioni errate e mancanti delle centrali elettriche, ha aggiornato i rapporti di emissione in base al paese e al combustibile e ha rivisto le posizioni e le capacità delle centrali elettriche a olio combustibile del Medio Oriente. «CORSO ha migliorato l’identificazione delle emissioni degli hotspot in Africa e in Europa. Inoltre, abbiamo dimostrato che le osservazioni satellitari degli hotspot di emissione possono essere usate non solo per convalidare i database globali delle fonti puntuali, ma anche per migliorarli attivamente», aggiunge Engelen. Concentrandosi sulla vegetazione, CORSO ha introdotto dati osservativi in situ e da satellite. Il radiocarbonio è presente nei flussi di vegetazione ma non nelle emissioni di combustibili fossili, mentre l’«ossigeno potenziale atmosferico» riflette principalmente le emissioni di combustibili fossili. Il valore delle osservazioni a terra ad alta risoluzione temporale è stato confermato tramite test di modellazione inversa. Il gruppo di ricerca ha anche valutato le osservazioni satellitari degli indicatori dello stato della vegetazione e dei flussi di carbonio tra la superficie terrestre e l’atmosfera. Ad esempio, ha analizzato l’umidità del suolo e la fluorescenza indotta dal sole (emessa dalle piante durante il processo di fissazione del carbonio). Gli approcci basati sulla vegetazione, sia in situ che da satellite, sono ora attuati nei servizi CAMS.
Il progresso del sistema di monitoraggio globale CAMS
Il sistema di previsione integrato (IFS, Integrated Forecasting System) del Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio tempo costituirà il nucleo del sistema globale CAMS CO2MVS. I risultati di CORSO stanno migliorando la capacità dell’IFS di monitorare le emissioni antropiche. Più direttamente, l’IFS assimilerà le osservazioni satellitari dell’umidità del suolo e della fluorescenza indotta dal sole per migliorare le sue rappresentazioni della vegetazione e del flusso di carbonio. Grazie al miglioramento dei fattori di emissione delle specie co-emesse e alla riduzione delle incertezze sulle emissioni pregresse di combustibili fossili, le stime dell’IFS sulle emissioni di CO2 legate alla combustione stanno migliorando.
Una risorsa aperta per la scienza e la politica
«La stima delle emissioni antropiche di CO2 a partire dalle osservazioni delle concentrazioni atmosferiche è difficile. Il progetto ha riunito diverse fonti di dati supplementari, dimostrando che possono migliorare la capacità di distinguere le emissioni di combustibili fossili dai flussi naturali», conclude Engelen. Oltre ad aver contribuito allo sviluppo di CAMS CO2MVS, i risultati di CORSO sono molto importanti per la comunità scientifica più ampia che lavora per approfondire il funzionamento del ciclo del carbonio. Sono inoltre importanti per i responsabili delle politiche che necessitano di dati affidabili e verificabili sulle emissioni a livello nazionale e cittadino. I dati, i modelli e i risultati del progetto rimarranno accessibili sia attraverso il sito web sia sul portale Zenodo per i prossimi quattro anni, assicurando che i progressi in una delle sfide più critiche per il monitoraggio della scienza del clima rimangano disponibili sia per i ricercatori che per i responsabili decisionali.
