Kun Stephen Conley lensi ensimmäisen kerran Kalifornian Aliso-kanjonin yläpuolella lentävän maakaasun putken läpi, hän tiesi tilanteen olevan huono. Hän ei voinut nähdä metaania tai etaania kaatavan ulos vanhasta kaivosta, mutta hän saattoi haistaa maakaasuun lisätyn merkaptaanin mätähajua varoittamaan ihmisiä vuodoista. ”Se oli ilkeää”, hän muistelee.
Asiaan liittyvä sisältö
- Miksi kymmeniä tuhansia myrkyllisiä kaivoksia roskaisee Yhdysvaltojen länsipuolella
- Kaasu, todennäköisesti metaani, huomaa 570 paikasta itärannikon vieressä
Ja sitten oli lukemia hänen koneensa tieteellisestä instrumentoinnista. Conley on aiemmin lentänyt erikoistuneella tutkimuskoneellaan monien öljy- ja kaasuvuotojen kohdalla. Normaalissa, vuotamattomassa ilmassa hän havaitsee yleensä noin 2 miljoonasosaa (ppm) metaania. Vuodon yli, joka voi nousta jopa 4 tai 5 ppm. Mutta marraskuun Kalifornian yli käyneen ilman pinnankorkeus oli 50 ppm mailin päässä vuotopaikasta.
"Silloin sain ensimmäisen kerran ajatuksen, että pyhä paska, tämä on iso vuoto", sanoo Conley, ilmakehätutkija Kalifornian yliopistossa, Davis ja tieteellinen ilmailu.
Nyt Conleyn tietojen analysointi paljastaa, että vuotojen sulkeutumisen aikaan Alison kanjonista oli vapautunut hieman yli 107 000 tonnia metaania ja 8 000 tonnia etaania. Se vastaa kasvihuonekaasupäästöjä puoli miljoonaa autoa, jotka lennettiin ilmaan Los Angelesin lähellä 16 viikon kuluessa.
"Kasvihuonekaasupäästöjen minimoimiseksi toteutettujen valvontatoimien mittakaavassa se vie sitä vuotta myöhemmin", sanoo tutkimuksen yhteiskirjoittaja Thomas Ryerson, kansallisen valtameri- ja ilmakehän hallinnon kemisti.
Vaikka metaani on voimakas kasvihuonekaasu ja Aliso Canyon -tapahtuma oli "hirviön" päästö, tapahtuma tuo esiin vielä suuremman ongelman, Conley sanoo. Maassa on satoja tämänkaltaisia maakaasun varastointilaitoksia, eikä mitään ole paikallaan tarkkailla näitä tiloja vuotojen varalta tai reagoida niihin nopeasti.
"Vaikka jokainen vuotaa [vähän], se on iso numero", Conley varoittaa.
Aliso Canyonin vuoto tuli maakaasun varastosta, joka oli aloittanut toimintansa vuonna 1954 öljylähteenä. Vuonna 1973 kyseinen kaivo muutettiin maakaasun varastoinniksi, joka on yleinen käytäntö Yhdysvaltojen energiayhtiöille, jotka tarvitsevat polttoaineen varastointipaikan kaupunkien lähellä.
Läheisen Porter Ranch -kaupungin asukkaat ilmoittivat 23. lokakuuta hajuvan kaasuvuodon, ja Southern California Gas Company löysi vuodon Alison kanjonista. Kaksi viikkoa myöhemmin Kalifornian energiakomissio, jota varten hän oli työskennellyt sopimuksen mukaisesti, antoi Conleylle tehtäväksi lentää vuodon yläpuolella olevan putken läpi ja kartoittaa missä ja kuinka paljon metaania ja etaania pääsee.
Conley ja hänen tiiminsä tekivät 13 lentoa putken läpi 7. marraskuuta, kaksi viikkoa vuodon alkamisen jälkeen, ja 13. helmikuuta, kaksi päivää vuodon sulkemisen jälkeen.
Koska maakaasua oli varastoitu vanhaan öljylähteeseen, se sisälsi myös pieniä määriä aineita, kuten bentseeniä ja tolueenia, joita ei normaalisti löydy maakaasuputkesta, Ryerson sanoo. Muut tutkijat, joita johtaa Donald Blake Kalifornian yliopistosta, Irvine, keräsivät näytteitä kaasusta maassa ja analysoivat sen takaisin laboratoriossa. Yhdistämällä nämä tiedot Conleyn metaani- ja etaanimittauksiin saatiin tutkijoille ”vuodon DNA”, Ryerson sanoo.
Ryhmä vahvisti, että pyrkimykset vuodon lopettamiseksi olivat onnistuneet, vaikka siihen mennessä oli menettänyt 3 prosenttia laitoksessa varastoidusta maakaasusta. Tiedot osoittivat myös, että Aliso Canyon -tapahtumassa vapautui tarpeeksi metaania, jotta siitä tulisi historian suurin vuoto ilmastovaikutusten suhteen, Conley ja hänen kollegansa raporttivat tällä viikolla Science-lehdessä . Vain yksi aikaisempi tapahtuma, Moss Bluff, Texas, vuonna 2004, vapautti enemmän maakaasua, mutta suurin osa siitä palasi valtavaan tulipalloon.
Yli 2000 Porter Ranchin asukasta evakuoitiin metaanivuodon seurauksena. (Ted Soqui / Ted Soqui valokuvaus / Corbis) He myös löysivät ilmakehään ilmakehään noin 2, 5 tonnia syöpää aiheuttavaa bentseeniä. Se kuulostaa paljon, mutta autot ja muut lähteet säteilevät noin tuhat kertaa enemmän vuodessa, Ryerson sanoo. Höysteen tiellä olevat henkilöt ovat saattaneet altistua huolestuttavammille määrille ainetta, mutta toistaiseksi sitä ei voida tietää.
Southern California Gas Company on ilmoittanut vähentävänsä vuodosta johtuvia kasvihuonekaasupäästöjä. Francesca Hopkinsilla, NASA: n suihkumoottorilaboratorion maapallotekniikan tutkijalla, on ideoita siitä, kuinka he voivat tehdä sen.
UC Irvinessa ollessaan hän johti tutkimusta, jossa kartoitettiin metaanipäästöt LA-altaan yli valkoisella Ford Transit -autolla, joka oli varustettu snorkkeilla ja monilla tieteellisillä laitteilla. Kuten he raportoivat lehdessä Geofysical Research: Atmospheres , hänen työryhmänsä löysi metaania vuotamasta paineistettujen maakaasun polttoaineiden tankkausasemilta, kaasulämpövoimalaitoksilta, kaatopaikoilta - jopa sellaisilta, jotka olivat olleet suljettu 50 vuotta - ja tietysti lehmiä.
Näiden "hajavuotojen" kytkeminen voi olla osa kaasuyhtiön lieventämistoimia, Hopkins sanoo. Ja metaanivuotoihin kohdistaminen voisi tuoda huomattavasti suuremman bangin kuin hiilidioksidipäästöt, hän sanoo. Vaikka metaanin elinikä on lyhyempi ilmakehässä, se on myös paljon voimakkaampi kasvihuonekaasu ja sellainen, jolla on taloudellinen arvo, koska menetetty metaani on pääosin hukkaan polttoainetta. Onneksi metaanista on myös paljon helpompaa päästä eroon, koska se voi palaa.
Conley toteaa, että tämän yhden vuodon kokonaisvaikutus ilmastomuutokseen on vain tippa ämpäri. Tämä johtuu siitä, että ympäri maailmaa vapautuu jo niin paljon hiilidioksidia, metaania ja muita kasvihuonekaasuja. Hänen joukkueelleen todellinen kysymys on, kuinka estää tällaisia massiivisia vuotoja tapahtumasta useammin ja muuttumasta suuremmaksi ilmastouhkiksi.
"Kukaan ei oikeastaan tiedä vielä, mikä sai Alison tapahtumaan", Ryerson sanoo. Jos se olisi tapahtunut paikassa, joka on kaukana ihmisten asuinpaikasta, sitä ei ehkä olisi havaittu paljon kauemmin. Silloinkin joukkue pystyi mittaamaan vain tapahtuman laajuuden, koska Conley oli jo tehnyt valtion kanssa sopimuksen.
Tutkijoita oli myös saatavana kartoittamaan kahden aikaisemman öljy- ja kaasuonnettomuuden - Deepwater Horizonin öljyvuodon Meksikonlahdella vuonna 2010 ja maakaasuvuodon Pohjanmerellä vuonna 2013 - tulokset ja tarjoamaan avaintietoja tapahtumien pysäyttämiseksi. Mutta Ryerson ja Conley toteavat molemmat, että nämä kolme tilannetta johtuivat pääosin onnesta.
"Ei ole pysyvää kykyä reagoida nopeasti ilmassa tapahtuvaan kemialliseen mittaukseen", sanoo Ryerson. He väittävät, että olisi kehitettävä jonkinlainen "tartu ja mene -paketti", jotta tutkijat pääsevät paikalle tuntien eikä viikkojen tai kuukausien sijasta.
"Olemme onnistuneet kolme kertaa peräkkäin", Ryerson sanoo. "Meidän pitäisi tehdä jotain ollaksemme valmiita neljänteen."
