TROPOMI meet grote methaanuitstoot na explosie bij gasbron

(English follows Dutch)

Een explosie in een gasbron in de Amerikaanse staat Ohio heeft in 2018 geleid tot de uitstoot van 50.000 ton methaan in de 20 dagen die daarop volgden. Wetenschappers van SRON, EDF, VU en TNO hebben dit kunnen afleiden uit metingen van het ruimteinstrument TROPOMI. Het artikel met de bevindingen verschijnt in het wetenschappelijke tijdschrift PNAS.

*Powhatan Point gasbron. Screenshot van video opgenomen met de Ohio State Highway Patrol’s (OHSP) helicopter camera op de dag van de explosie. Video verkregen via Bradley Shaw.*

Op 15 februari 2018 slaagden arbeiders er niet in om een nieuwe gasbron in Belmont County, Ohio, in productie te nemen, wat leidde tot een explosie en een gaslek waarbij 20 dagen lang grote hoeveelheden aardgas in de aardatmosfeer terecht kwamen. Uit metingen van het ruimteinstrument TROPOMI, aan boord van de Europese Sentinel 5P-satelliet (ESA), bleek dat er ongeveer 120 ton methaan per uur werd uitgestoten, in de hele periode dus meer dan 50.000 ton. Dit is meer dan de jaarlijks gerapporteerde methaanemissies van de olie- en gasindustrie in Nederland. De ontdekking laat zien dat wetenschappers met behulp van satellietmetingen incidenten met methaanemissies wereldwijd in kaart kunnen brengen.

Belangrijke omissie

‘De Ohio Blowout laat zien dat TROPOMI heel goed in staat is om grote gaslekken te detecteren, ook bij incidenten,’ zegt eerste auteur Sudhanshu Pandey, SRON-onderzoeker en lid van het TROPOMI-onderzoeksteam. ‘Ons onderzoek geeft aan dat er een belangrijke omissie zit in de broeikasgasemissies die bedrijven en staten melden aan internationale organisaties als het UNFCCC. Incidenten met gaslekken zijn moeilijk in kaart te brengen, wat het belang van de door TROPOMI geleverde onafhankelijk informatie onderstreept.’

Methaanreductie

Methaan levert na kooldioxide de belangrijkste bijdrage aan de door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde: het gas is verantwoordelijk voor ten minste een kwart van de huidige opwarming. In tegenstelling tot kooldioxide verdwijnt methaan relatief snel uit de atmosfeer, in ongeveer 10 jaar. Daarnaast is methaan per molecuul een veel sterker broeikasgas dan kooldioxide. Daarom is het reduceren van de uitstoot van methaan een effectieve manier om de opwarming van de aarde op korte termijn tegen te gaan. Door de mens veroorzaakte methaanemissies kunnen afkomstig zijn van bijvoorbeeld de veehouderij, de fossiele brandstofindustrie, vuilstortplaatsen, en rijstbouw; reductie van methaan dat vrijkomt als gevolg van de productie van gas is zowel economisch als milieutechnisch aantrekkelijk, zodat een win-win-situatie ontstaat. Doordat TROPOMI dagelijks de hele aarde bestrijkt kan het instrument bijdragen aan het mondiaal in kaart brengen van grote methaanlekken.

*TROPOMI methaanmetingen in de omgeving van de gasbron (zwarte cirkel). De pijl geeft de windrichting aan en daarmee de richting van de methaanpluim (Copernicus data 2018/SRON).*

Publicatie

Sudhanshu Pandey, Ritesh Gautam, Sander Houweling, Hugo Denier van der Gon, Pankaj Sadavarte, Tobias Borsdorff, Otto Hasekamp, Jochen Landgraf, Paul Tol, Tim van Kempen, Ruud Hoogeveen, Richard van Hees, Steven P. Hamburg, Joannes D. Maasakkers and Ilse Aben: Satellite Observations Reveal Extreme Methane Leakage from a Natural Gas Well Blowout, PNAS

Dit onderzoek maakte deel uit van het GALES-project dat wordt gefinancierd door NWO. TROPOMI is een samenwerking tussen Airbus Defence and Space Netherlands, KNMI, SRON en TNO, in opdracht van het NSO en ESA. Airbus DS NL was hoofdaannemer voor het ontwerp en de bouw van het instrument. TNO was verantwoordelijk voor het optisch ontwerp. De wetenschappelijke leiding is in handen van het KNMI en SRON. TROPOMI is gefinancierd door het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat, het Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap en het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat.

TROPOMI measures large methane release after gas well blowout

An explosion in a natural gas well in Ohio in 2018 released over 50,000 tons of methane during the following twenty days. Scientists from SRON, EDF, VU and TNO were able to infer this from measurements of the Dutch TROPOMI space instrument. Publication in PNAS.

*Powhatan Point Well Pad Explosion image from Ohio State Highway Patrol’s helicopter camera on the day of the incident. Footage obtained through Bradley Shaw.*

On February 15th 2018 gas workers failed to bring a new gas well into production in Belmont County, Ohio, leading to a blowout resulting in uncontrolled release of natural gas to the atmosphere for the next 20 days. Data from the TROPOMI space instrument on the Sentinel-5P satellite (ESA) revealed that about 120 tons of methane were emitted per hour, adding up to more than 50,000 tons in total, over the 20-day period. Only three of the EU-15 countries have larger annual emissions from their oil and gas industry than this leak. This detection demonstrates the potential of satellite remote sensing to monitor accidental emissions of methane globally.

Incentive

‘The Ohio Blowout analysis demonstrates the capability of TROPOMI to detect major gas leaks related to incidents,’ says first author Sudhanshu Pandey from SRON Netherlands Institute for Space Research and member of the TROPOMI team. ‘Our study points to an important omission in the greenhouse gas emissions that companies and states are reporting to national and international organisations like UNFCCC. Accidental releases are difficult to measure and account for, thus highlighting the value of the independent information provided by TROPOMI’

Methane reduction

Methane is the second largest human-induced contributor to global warming after carbon dioxide, accounting for at least one quarter of the present-day global warming. Unlike carbon dioxide, methane disappears from the atmosphere relatively quickly, in about ten years. Therefore, reducing methane emissions is an effective climate mitigation policy to combat near-term global warming. Human-induced methane is emitted, for example, from livestock, fossil fuel industry, landfills and rice fields. Reducing emissions from as production is attractive environmentally as well as economically, creating a win-win situation. With its daily global coverage, TROPOMI can contribute to the global monitoring of large methane leaks.

TROPOMI methane measurements in the vicinity of the blowout well (marked with a dot). The black arrow shows the wind direction illustrating the direction of the methane plume (Copernicus data 2018/SRON).

Publication

The study was done as part of the GALES project funded by NWO. TROPOMI is a collaboration between Airbus Defense and Space Netherlands, KNMI, SRON and TNO, commissioned by NSO and ESA. Airbus DS NL was the main contractor for the design and construction of the instrument. TNO has been responsible for the optical design. The scientific management is in the hands of KNMI and SRON. TROPOMI is funded by the Dutch Ministry of Economic Affairs and Climate, the Ministry of Education, Culture and Science and the Ministry of Infrastructure and Water Management.