We kunnen methaanemissies nauwkeuriger bepalen met satellietwaarnemingen, volgens een nieuwe methode. Dat concludeert Sudhanshu Pandey uit onderzoek dat hij deed bij SRON Netherlands Institute for Space Research en het Instituut voor Marien en Atmosferisch Onderzoek (IMAU), beide in Utrecht. Pandey is onlangs gepromoveerd op dit onderzoek.

Pandey ontwikkelde en testte een nieuwe methode om de wereldwijde uitstoot van methaan in de atmosfeer beter te kunnen bepalen. Methaan (CH4) is na kooldioxide (CO2) het belangrijkste broeikasgas dat door mensen wordt geproduceerd. Het is verantwoordelijk voor ruwweg 20% van het versterkte broeikaseffect.

De wereldwijde uitstoot van CH4 door bronnen aan het aardoppervlak wordt geschat met zogenaamde inverse modelleringstechniek waarbij je – simpel uitgedrukt – op basis van concentratiemetingen in de atmosfeer de emissie vanaf het aardoppervlak terugrekent. De metingen van satellieten zijn hiervoor goed bruikbaar, vanwege de benodigde wereldwijde meetdekking die satellieten kunnen bereiken. Maar het nut van deze metingen werd tot nu toe beperkt door meetonzekerheden die werden veroorzaakt doordat stofdeeltjes en cirrusbewolking het zonlicht verstrooien.

De zogenaamde ratio-inverse modelleringsmethode die Pandey gebruikte, schat de emissies van CH4 aan het aardoppervlak, op basis van de verhouding van methaan én kooldioxide die satellieten waarnemen. Het voordeel van deze methode is dat meetfouten door verstrooiing tegen elkaar wegvallen in de deling.

Pandey testte zijn verbeterde methode in een theoretische omgeving, met een computerexperiment. Daarin werden kunstmatige ‘metingen’ gemaakt op basis van vooraf vastgestelde ‘emissies’. De mate waarin Pandey’s meetmethode erin slaagde om uit die ‘metingen’ de vooraf vastgestelde ‘emissie’ terug te rekenen, gaf de kwaliteit aan van zijn methode.

Behalve in een computer-gesimuleerde test, paste Pandey de methode ook toe op echte satellietmetingen van de Greenhouse Gases Observing Satellite (GOSAT). Daaruit bepaalde hij de methaan- en kooldioxide-emissies voor de jaren 2009 en 2010. Dat bleek goed te werken en bevestigde de bruikbaarheid van de nieuwe methode.

Ook gebruikte hij de GOSAT-metingen om de invloed te bestuderen van het weerfenomeen La Nina in 2011 op de mondiale methaanemissie. Daarbij vond hij een toegenomen uitstoot van methaan door tropische overstromingsvlaktes die waren ontstaan na de toegenomen neerslag als gevolg van de La Nina.

Pandey heeft zijn proefschrift succesvol verdedigd op 8 februari 2017 bij de Universiteit Utrecht. Zijn onderzoeksresultaten zijn al verschenen in Atmospheric Chemistry and Physics. Binnenkort verschijnt ook een artikel in Nature Scientific Reports.