Çoklu uydu verileri, petrol kuyusu patlamasının yol açtığı rekor metan sızıntısını yakaladı
(pubs.acs.org)- 2023’te Kazakistan’daki Karaturun East petrol sahasında 303 numaralı kuyu patlaması, 205 gün süren büyük bir metan sızıntısına dönüştü; birden çok uydu gözlemi birleştirilerek emisyonların zamana göre değişimi yeniden oluşturuldu
- Sentinel-5P/TROPOMI, GHGSat, PRISMA, EnMAP, EMIT, Sentinel-2 ve Landsat birlikte kullanılarak günlük küresel izleme ile yüksek çözünürlüklü hedefli gözlemlerin boşlukları birbirini tamamladı
- 9 Haziran 2023’ten 25 Aralık’a kadar 115 metan plümü tespit edildi; kalite elemesinden geçen 48 emisyon oranı 3,6 ± 1,3 ile 63 ± 42 t/h aralığındaydı ve genellikle 20–50 t/h seviyesindeydi
- Toplam metan emisyonu 131 ± 34 kt olarak tahmin edildi; bu, IEA’nın Kazakistan’ın 2023 enerji sektörü için tahmin ettiği 2.898 kt’nin %4,5’ine, yalnızca petrol ve gaz sektörü dikkate alındığında ise %7’sine karşılık geliyor
- Karaturun East olayı, Aliso Canyon, Ohio ve Louisiana kuyu patlaması tahminlerini aştı ve uydu tabanlı metan haritalamanın uzun süreli sızıntıları nicelendirecek kadar olgunlaştığını gösterdi
Karaturun East sızıntısının ölçeği
- Kazakistan’ın Mangistau bölgesindeki Karaturun East petrol sahasında, 9 Haziran 2023 sabahı arama çalışmaları sırasında 303 numaralı kuyuda patlama ve yangın meydana geldi
- Yangın, çeşitli güvenlik ekipmanlarını yok etti ve kuyu kontrolünün kaybına, yaklaşık 10 m yüksekliğinde alevlere yol açtı
- Birkaç gün sonra kuyunun çevresindeki kayaçların çökmesiyle 15 m genişliğinde bir krater oluştu ve erken mühürlemeyi zorlaştırdı
- 13 Ekim’den 20 Kasım 2023’e kadar iki enjeksiyon kuyusuna binlerce ton su basılarak gaz sızıntısı hafifletildi, ancak tamamen çözülemedi
- 25 Aralık 2023’te, yaklaşık 1000 m derinlikte kaza kuyusunun kuyu deliğiyle bağlantılı özel amaçlı bir prob üzerinden ağır sondaj çamuru enjekte edilince gaz akışı ve yangın durdu
Uydu gözlemlerine neden ihtiyaç vardı
- İnsan kaynaklı metan emisyonları, sanayi öncesi dönemden bu yana küresel ısınmanın yaklaşık %30’undan sorumlu
- Petrol ve gaz endüstrisi metan emisyonlarının büyük bir payını oluşturuyor; bu sektörde emisyon azaltımı teknik olarak mümkün ve görece maliyet etkin
- Kuyu patlamaları, sondaj, tamamlama ve üretim süreçlerindeki beklenmedik altyapı arızalarıyla bağlantılıdır ve ağırlıklı olarak metandan oluşan hidrokarbonların kontrolsüz biçimde salınmasına neden olabilir
- Uzak bölgelerdeki kazalarda yer ve hava ölçümlerine erişim sınırlı olduğundan, kuyu patlamalarından kaynaklanan metan emisyonlarını küresel ölçekte anlamak zordur
Birleştirilmiş uydu gözlem sistemi
- Analiz ekibi, 205 gün boyunca sızıntıdaki değişimleri yeniden oluşturmak için farklı metan algılama uydularının gözlemlerinden bir zaman serisi oluşturdu
- TROPOMI, 2018’den beri büyük metan emisyonları için günlük küresel izleme sağlıyor ve bu olayda da ilk birkaç haftayı örneklemek açısından kritik oldu
- Yüksek çözünürlüklü hiperspektral uydular, TROPOMI’ye göre daha düşük gözlem sıklığına sahip olsa da daha yüksek uzamsal çözünürlükle küçük plümleri tespit edebilir ve tesis düzeyindeki emisyon kaynaklarına atfedebilir
- GHGSat, 25–50 m çözünürlükte metan ve karbondioksit haritalaması için tasarlanmış özel bir uydu takımyıldızıdır
- PRISMA, EnMAP ve EMIT, 30–60 m örneklemede metana görece yüksek duyarlılığa sahip bilim görevleridir
- Sentinel-2 ve Landsat çok bantlı radyometreleri, hiperspektral uydulara göre metan duyarlılığı daha düşük olsa da 20–30 m uzamsal örneklemeyle birkaç günde bir sistematik küresel gözlem sağlar
Veri işleme ve nicelendirme yöntemi
- Açık yüksek çözünürlüklü görevlerde doğrudan kullanılabilir plüm emisyon oranı ürünleri bulunmadığından, metan konsantrasyonu artışı (ΔXCH4) haritaları ve plüm tespiti doğrudan üretildi
- Konsantrasyon artışını emisyon oranına dönüştürürken IME modeli kullanıldı; rüzgâr bilgisi GEOS-FP veri ürününden alındı
- PRISMA, EnMAP ve EMIT işlemleri, Karaturun East’te gözlenen büyük ve yüksek konsantrasyonlu plümlere uygun olacak şekilde matched-filter arama yöntemini optimize etti
- Matched-filter aramasının log sürümü uygulandı
- Matched-filter istatistiği hesaplanırken plüm pikselleri çıkarıldı
- Tutarlı bir zaman serisi elde etmek için her hiperspektral cihaz için IME-Q modeli oluşturuldu
- GHGSat için resmi kullanıcı ürünlerindeki plüm haritaları ve emisyon oranı tahminleri kullanıldı
- TROPOMI’ye bu olayın koşullarına uygun ayrı bir işleme yapılandırması uygulandı
- Birden çok gezegensel sınır katmanı parametrizasyonu ve meteorolojik alan kullanan büyük ölçekli model simülasyonlarıyla her plüm yeniden üretildi
- Belirsizlik tahmini için tam ansambl yaklaşımı kullanıldı
- Kıyı aşağı rüzgâr yönündeki artefakt olasılığına karşı filtreleme ayarlandı
- Toplam emisyon, kalite elemesinden geçen emisyon oranı zaman serisine üçüncü dereceden bir polinom uydurulup bunun integrali alınarak hesaplandı; belirsizlik Monte Carlo simülasyonlarıyla tahmin edildi
Gözlem sonuçları
- 9 Haziran 2023’ten 25 Aralık’a kadar sahada 115 metan plümü tespit edildi
- Bulutsuz gözlemler, arama artefaktı olmaması ve plümün önemli bir bölümünün görüntü alanı dışında kalmaması gibi ölçütlere göre yapılan eleme sonucunda, 48 gözlem emisyon oranı nicelendirmesinde kullanıldı
- Tahmini emisyon oranları 3,6 ± 1,3 ile 63 ± 42 t/h aralığındaydı; tipik değerler 20–50 t/h seviyesindeydi
- En yüksek emisyon oranları patlamadan sonraki ilk birkaç haftada görüldü; 25 Aralık’ta sızıntı kontrol altına alınana kadar plüm yoğunluğu kademeli olarak azaldı
- 25 Aralık’ta GHGSat hâlâ 12 ± 3 t/h’lik görece büyük bir plüm tespit etti; bu, uydunun nihai onarım müdahalesinden hemen önce sahadan geçmiş olma olasılığıyla uyumlu
- 1, 12 ve 14 Ocak 2024’teki üç gözlemde metan sinyali görülmedi; bu da emisyonların uydu algılama sınırının altına indiği veya tamamen giderildiği olasılığına işaret ediyor
Yangın aktivitesi ve yanmanın sınırları
- VIIRS tabanlı FIRMS yangın radyatif gücü verilerine göre en güçlü yangın, kuyu patlamasının hemen ardından gerçekleşti ve yaklaşık 20 gün boyunca görece yüksek yoğunluğunu korudu
- Sonrasında da yüksek çözünürlüklü uyduların yangın tespitleri sahadaki yangının aktif kalmaya devam ettiğini doğruladı, ancak yoğunluk azaldı
- Bu olayın yangın yoğunluğu, petrol ve gaz tesislerindeki güçlü flare’lerden belirgin biçimde düşüktü ve 2019 Louisiana kuyu patlamasındaki yangın yoğunluğundan da daha düşüktü
- Saha fotoğrafları ve haber raporlarına dayanarak, patlama karışımında kayda değer miktarda su bulunmuş olma olasılığı yüksek
- Su içeren karışım, radyatif ısı kaybıyla kuyu sıcaklığını düşürmüş ve gaz çıkışının tutuşmasını engellemiş olabilir; ancak düşük yanma, metan emisyonunda azalma olduğu anlamına gelmez
Önceki büyük sızıntılarla karşılaştırma
- Karaturun East olayının toplam metan emisyonu 131 ± 34 kt olarak tahmin edildi
- Bu değer, IEA’nın 2023’te Kazakistan enerji sektörü için tahmin ettiği 2.898 kt’nin %4,5’ine, yalnızca petrol ve gaz sektörü baz alındığında ise %7’sine karşılık geliyor
- 2015’teki Aliso Canyon olayı 97 kt idi ve düzenli petrol ve gaz operasyonlarında bugüne kadar belgelenmiş en büyük metan sızıntısı olarak kabul ediliyordu
- Karaturun East emisyonu, 2018 Ohio kuyu patlamasının 60 ± 15 kt ve 2019 Louisiana kuyu patlamasının 21–63 kt tahminlerini de aştı
- 26 Eylül 2022’de Baltic Sea’deki Nord Stream 1 ve 2 ikiz denizaltı boru hatlarına yönelik sabotajın 420–490 kt olarak tahmin edildiği ve Karaturun 2023 patlamasından daha büyük bir emisyona yol açmış olabileceği belirtiliyor
Uydu kombinasyonunun rolü ve sınırları
- GHGSat olmasa bile diğer görevlerden gelen çok sayıda gözlem sayesinde benzer bir toplam metan emisyonu tahmini elde edilebildi
- Ancak GHGSat gözlemleri, diğer uydulardan yararlı gözlem bulunmayan sızıntının son birkaç haftasını yeniden oluşturmak için önemliydi
- Yalnızca GHGSat’i de içeren duyarlı hiperspektral veriler kullanılsaydı, emisyon oranlarının en yüksek olduğu ilk birkaç hafta kaçırılacak ve toplam emisyon eksik tahmin edilecekti
- Mevcut açık hiperspektral veriler, belirli bir sahayı gözlemek için tasking gerektiriyor ve genellikle hızlı yeniden ziyaret sağlamıyor
- TROPOMI ve çok bantlı uydular, sistematik ve sık küresel gözlemler sağlayarak sızıntının ilk tespiti ve değişimin izlenmesi açısından önemli
- Karaturun East’te olduğu gibi emisyonlar görece yüksek algılama eşiğinin, genellikle yaklaşık 10 t/h, altına indiğinde TROPOMI ve çok bantlı uyduların kullanımı zorlaşıyor
- Farklı cihazlar, metan arama yöntemleri ve plüm nicelendirme yöntemleriyle birleştirilmiş zaman serilerinde de, tekil emisyon oranı tahminleriyle ilişkili uyduya özgü bir sapma gözlenmedi
- UNEP’in Methane Alert and Response System(MARS) sistemi, MethaneSAT ve Carbon Mapper gibi yeni metan izleme sistemleri ve uydu görevlerinin, büyük metan sızıntılarının tespiti ve nicelendirilmesinde daha önemli hale gelmesi bekleniyor
1 yorum
Hacker News yorumları
Daha iyi uydu ve hava ölçüm verileriyle bakıldığında, petrol ve gaz kaynaklı metan emisyonlarının sektörün bildirdiğinden çok daha yüksek olduğu görülüyor
Üretimden iletime, dağıtıma ve nihai kullanıma kadar her aşamada bağımsız araştırmacılar inceledikçe, mevcut varsayımlardan daha fazla sızıntı olduğu ortaya çıktı; işin özü de bu varsayımların uzun süre sektörün sağladığı rakamlara dayanmış olması
Özellikle sızıntının yoğun olduğu üretim yollarında, 100 yıllık ölçekte etkisi kömürden bile daha büyük olabiliyor. Örneğin New Mexico Permian’ın bazı bölgelerinde %9 sızıntı oranı görülüyor. Metan yakıldığında kömüre kıyasla yaklaşık yarı yarıya CO2 çıkarıyor, ancak metanın sera etkisi potansiyeli 100 yıllık ölçekte CO2’nin 20 katı olduğundan toplam sera etkisine %180 eklemek gerekiyor; boru hatlarındaki diğer sızıntılar hesaba katılmasa bile kömürden %40 daha kötü oluyor
https://sustainability.stanford.edu/news/methane-leaks-are-f...
Gerçeklikle neredeyse ilgisi olmayan basit bir çarpma işlemi bu; tüketiciler LAUG maliyetini üstlenirken, kamu hizmeti şirketlerine altyapı maliyetleri üzerinden %10 kâr garanti ediliyor. Sızıntıya yatkın boruların değiştirilmesine verilen desteklerle birleşince, sızıntı onarımından ziyade eski fosil yakıt altyapısını değiştirmek gibi gereksiz yatırımlar öncelik kazanıyor
Emisyonları başta düşündüğümüz seviyeye indirebilirsek bu iyi haber de olabilir
Ancak uzun süre boyunca emisyonların sabit olduğu varsayılırsa anlamlıdır
Tahminin 131 kt metan olması epey büyük
100 yıllık küresel ısınma etkisi açısından yaklaşık 3,93 megaton CO2’ye denk geliyor; Iceland veya Malta gibi küçük ülkelerin yıllık emisyonlarına benzer bir seviye
Metan sızıntısının gerçekten korkutucu görünmesi için, küresel ısınmayla permafrostun erimesi sonucu tundra genelinde obrukların oluşmasına bakmak yeterli
Daha önce donmuş olan organik maddeler çürüdükçe dev metan kabarcıkları oluşuyor; yeterince büyüdüklerinde patlayıp büyük bir delik bırakıyor ve sonra içi suyla doluyor
Buradan sızan metan miktarının muazzam olduğu tahmin ediliyor, ancak kapsamlı gözlem olmadan kesin olarak bilmek mümkün değil
Metan değerli bir kaynak olmasına rağmen metan sızıntısı sorununu çözemiyorsak, CO2’yi mağara benzeri yerlere enjekte eden karbon yakalamanın başarılı olma ihtimalinin neredeyse hiç olmadığını düşünüyorum
Böyle teknolojileri pazarlayanların dolandırıcıya yakın olduğunu düşünüyorum
Açıklamaya bakılırsa bu olay 2023 Haziran’dan Kasım civarına kadar Kazakhstan’da yaşanmış gibi görünüyor
Turkmenistan’daki Darvaza gas crater’ın küçük bir versiyonu gibi geliyor: https://en.wikipedia.org/wiki/Darvaza_gas_crater
Sonunda dayanamayıp çökmeyecek miyiz?
Yine de iklim değişikliğini durduramasak bile çaresiz değiliz
Dutch deniz seviyesinin yükselmesiyle nasıl mücadele edileceğini biliyor, Middle Eastern mimarisi 50°C’yi aşan havada bile insanları nasıl serin tutacağını biliyor, Canadians elektrik şebekesini kışa dayanıklı hâle getirmeyi biliyor
Orman yangınları gibi şu anda en iyi stratejisi olmayan tehditler de var, ama yalnız değiliz ve tamamen güçsüz de değiliz. Birlikte çalışmaya istekli olursak sayısız hayat kurtarabiliriz
https://jonathanfranzen.com/what-if-we-stopped-pretending/
Nazik ve sevgi dolu olmak, merhameti büyütmek; hepsi bu
Mesele hayatta kalıp kalmamak değil. Entropi düşmandır ve sonunda kazanacak, ama zaten kimse buradan sağ çıkmayacak. Önemli olan daha iyi bir insan olmak, başkalarına yardım etmek ve durumu daha iyi hâle getirmek
Dayanırsak sevgi ve merhamet sayesinde dayanacağız; dayanamazsak da bize verilen zamanı boşa harcamamış olacağız
Zengin ülkeler en büyük acıyı çekecek gibi görünüyor
Metan plümü, püskürme konumundan 2 km uzakta
https://satellites.pro/Kazakhstan_map#A45.338220,52.376976,1...
Muhtemelen boru hattı sızıntısı olma ihtimali yüksek
İklim değişikliği bir noktaya geldiğinde, en büyük kirleticilere karşı hangi ülkenin arkasına saklanırlarsa saklansınlar agresif önlemler alma zamanı gelecek gibi
Özellikle bu iklim hedeflerini zayıflatmaya çalışan güçler de olabilir. US, askeri bütçesinin bir kısmını kullanıp SEAL patlatma ekipleriyle kirletici sanayi tesislerini etkisiz hâle getiremez mi diye düşünüyorum
Bu fikir sizi ürkütmeden önce, US’nin zaten böyle operasyonlarla gerçek insanları öldürdüğünü hatırlayın. Yalnızca altyapıyı etkisiz hâle getirmenin emsalleri de var ve çok daha ılımlı görünüyor
Çok zamanımız varsa, atmosferdeki metanı temizlemeyi mümkün olduğunca artırmak için ne yapmalı?
Temizlemekten çok sızıntıları durdurmak daha önemlidir
Karbon Büyük Filtre olabilir mi?
Venus’te o kadar çok karbon olduğu için asla dünyalaştırılamayacağına dair oldukça ikna edici bir yazı okumuştum