È uno dei gas che contribuiscono all’effetto serra e le sue emissioni possono essere generate sia da sorgenti naturali, come le paludi, sia da una vasta gamma di attività umane, tra cui la produzione di combustibili fossili, l’agricoltura e la gestione delle acque reflue: si tratta del metano, al centro dell’attenzione degli studiosi per un monitoraggio dallo spazio effettuato con una squadra di satelliti Sentinel del programma europeo Copernicus. Sono stati coinvolti nel monitoraggio Sentinel-5P e le costellazioni Sentinel-2 e Sentinel-3.
Il metano è particolarmente insidioso perché è in grado di trattenere molto più calore in paragone ad altri gas: ad esempio, nel corso di un secolo, una tonnellata di metano può incamerare calore fino a 30 volte di più rispetto a una tonnellata di anidride carbonica. Tuttavia, il metano non rimane ‘in giro’ come altri gas e quindi una riduzione delle sue emissioni può produrre risultati positivi e tangibili sull’ambiente, anche nell’arco di un decennio.
Tra le fonti di metano destano particolare preoccupazione i ‘super-emettitori’: si tratta di siti che rilasciano quantità di gas molto consistenti e sono connessi essenzialmente a impianti industriali, miniere di carbone e discariche. Si tratta di scenari che molto spesso presentano problemi nelle strutture o nelle dotazioni tecniche e questo fattore favorisce copiose perdite di metano. Di conseguenza, è necessario identificare i super-emettitori per elaborare successive strategie di contenimento; talvolta, bastano riparazioni relativamente semplici per raggiungere significativi vantaggi ambientali.
Lo strumento Tropomi (Tropospheric Monitoring Instrument), installato a bordo di Sentinel-5P, è stato ideato per mappare globalmente e quotidianamente le concentrazioni di metano. Per passare al setaccio tutti i dati raccolti, gli scienziati di Sron-Netherlands Institute for Space Research hanno sviluppato un nuovo algoritmo che, utilizzando l’apprendimento automatico (machine learning), è in grado di scovare i siti più inquinanti. Il team che ha condotto questa attività di ricerca, ha identificato 2974 pennacchi di metano nei dati del 2021: la maggior parte di essi proveniva da impianti petroliferi e gasieri e da miniere di carbone. L’attività è stata documentata nell’articolo “Automated detection and monitoring of methane super-emitters using satellite data”, pubblicato su Atmospheric Chemistry and Physics.
Sentinel-5P, dunque, svolge la parte del leone in questo tipo di monitoraggio. Gli studiosi, però, hanno notato che le capacità di questo satellite possono essere potenziate combinando i suoi dati con quelli di altri ‘colleghi’ di programma come le costellazioni Sentinel-2 e Sentinel-3. Ad esempio, i satelliti Sentinel-2 – con i loro strumenti multibanda – possono individuare i luoghi delle maggiori emissioni di metano con una risoluzione di soli 20 metri; i Sentinel-3, invece, con i loro radiometri multibanda, possono individuare l’incremento del metano misurando la banda dell’infrarosso a onde corte.
Un esempio della sinergia dei Sentinel è dato dall’analisi del sito petrolifero di Hassi Messaoud in Algeria. Sentinel-5P, nel 2020, vi ha rilevato un pennacchio lungo oltre 200 chilometri, la cui esatta collocazione è stata individuata dai Sentinel-2, mentre la durata nel tempo è stata osservata dai Sentinel-3. Questa indagine è stata illustrata nell’articolo “Daily detection and quantification of methane leaks using Sentinel-3: a tiered satellite observation approach with Sentinel-2 and Sentinel-5p”, pubblicato su Remote Sensing of Environment.
In alto: la mappa dei super-emettitori realizzata con i dati di Sentinel-5P (Crediti: Esa/Sron)
In basso: le rilevazioni effettuate dai Sentinel sul sito di Hassi Messaoud (Crediti: Sron/Jpl – contiene dati modificati di Copernicus/Sentinel, processati da Esa)
