Le emissioni di metano, un potente gas che riscalda il clima, potrebbero essere circa il doppio di quelle stimate ufficialmente per l'area della baia di San Francisco. La maggior parte delle emissioni proviene da fonti biologiche, come le discariche, ma anche le perdite di gas naturale sono una fonte importante, secondo un nuovo studio del Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) del Dipartimento dell'energia.

Il rapporto dei ricercatori Seongeun Jeong e Marc Fischer è il primo a quantificare i contributi relativi di varie fonti alle emissioni di metano. La loro carta, "Stima delle emissioni di metano da fonti biologiche e di combustibili fossili nell'area della baia di San Francisco, " è stato recentemente pubblicato online sulla rivista Lettere di ricerca geofisica . Hanno lavorato con i collaboratori dell'UC Irvine, l'Amministrazione nazionale oceanica e atmosferica, il distretto di gestione della qualità dell'aria della Bay Area (BAAQMD), Laboratori Nazionali Sandia, e la San Jose State University.

"Questo studio, insieme ad alcuni altri che abbiamo pubblicato di recente, quantifica le emissioni di gas serra da più settori di origine in un modo che consentirà sia la valutazione di AB32 (il California Global Warming Solutions Act) sia aiuterà a guidare gli sforzi per mitigare le emissioni in futuro, " ha detto Fischer.

Il loro studio ha rilevato che le emissioni di metano sono circa 1,8 volte superiori a quelle stimate dal BAAQMD. In gergo statistico, i loro risultati avevano un livello di confidenza del 95% che le emissioni di metano sono da 1,3 a 2,3 volte l'inventario. Hanno inoltre scoperto che circa l'82% proviene da fonti biologiche, molto probabilmente da discariche, e il 17% da fonti di combustibili fossili. I loro risultati sono stati ottenuti combinando misurazioni di campioni d'aria da sei torri all'interno e intorno alla Bay Area con calcoli basati su modelli di trasporto atmosferico.

La ricerca è stata finanziata dal programma di ricerca sul gas naturale della California Energy Commission. "Quantificare e ridurre i livelli di metano è uno strumento importante per consentire alla California di raggiungere i suoi obiettivi di riduzione dei gas serra, " ha detto Robert Weisenmiller, presidente della California Energy Commission.

Il metano è un gas serra di breve durata che intrappola circa 83 volte più calore dell'anidride carbonica per unità di massa quando viene calcolato in media su un arco temporale di 20 anni. Rimane nell'atmosfera per circa 10 anni, considerando che l'anidride carbonica può rimanere nell'atmosfera per più di 100 anni. Le principali fonti artificiali di metano sono i combustibili fossili (gas naturale e petrolio), bestiame, discariche, e acque reflue. Ci sono anche fonti naturali, come le zone umide.

A livello statale, il California Air Resources Board (CARB) stima che la maggior parte delle emissioni di metano della California si verificano nella Central Valley. Però, gli autori osservano che "una crescente evidenza suggerisce che le grandi regioni metropolitane della California costituiscono un'altra importante componente del bilancio del metano antropogenico dello stato ... [e] che l'identificazione delle fonti di emissione di metano è importante a scala subregionale o urbana per la pianificazione della mitigazione".

Perdita di gas naturale e discariche principali colpevoli nella Bay Area

Le nove contee di San Francisco Bay Area rappresentano circa il 10% delle emissioni di metano dello stato. "Volevamo conoscere il contributo alle emissioni delle infrastrutture urbane del gas naturale, quindi abbiamo scelto la Bay Area perché non ha una significativa produzione di petrolio, " ha detto Jeong.

Per differenziare e quantificare le fonti delle emissioni di metano, Fischer e Jeong hanno misurato i livelli di diversi composti organici volatili. "Abbiamo usato misurazioni di alcani leggeri, in particolare etano, pentano, e un aromatico chiamato toluene, per stimare in modo quantitativo quanto metano fossile veniva emesso, perché le fonti biologiche non emettono alcun apprezzabile etano o pentano o toluene, " ha detto Fischer. "Utilizzando diversi traccianti diversi, siamo in grado di dire quanto delle emissioni di metano sono dovute al gas naturale, e quanto è il petrolio."

Il gas naturale potrebbe fuoriuscire ovunque lungo la rete di trasmissione e distribuzione, da tubi e raccordi al contatore del gas a casa o in azienda. Lo studio del Berkeley Lab ha rilevato che le emissioni totali di metano dovute al gas naturale sono comprese tra lo 0,3 e lo 0,5 percento del consumo totale di gas naturale nella Bay Area.

"È inferiore a quanto stimato per il South Coast Air Basin? sebbene le emissioni a Los Angeles siano altamente incerte a causa della presenza di altre fonti? ed enormemente inferiori al lavoro svolto a Boston, che è una città molto più antica, " ha detto Jeong.

Per le fonti biologiche, le discariche sono la fonte principale poiché la Bay Area ha pochissimo bestiame. "Hai milioni di persone che smaltiscono materia organica, e le discariche non sono perfettamente mitigate, " ha detto Fischer.

La buona notizia è che questa scoperta sottolinea l'importanza di costruire sistemi di recupero del metano per generare elettricità. "Ciò ha un'importante implicazione per l'adozione del metano da discarica come risorsa energetica non fossile, " ha osservato Fischer.

In linea con gli studi precedenti

Questo nuovo studio sulla Bay Area è coerente con le precedenti analisi di Fischer e Jeong, compreso un ampio studio pubblicato lo scorso novembre nel Giornale di ricerca geofisica sulle emissioni di metano dello stato che ora costituisce la base per la valutazione ufficiale di CARB.

Hanno anche contribuito ad altri due recenti articoli sul metano, uno che utilizzava campioni d'aria raccolti da aerei anziché da una torre e che aveva risultati coerenti, e un altro che utilizzava un approccio dal basso verso l'alto per prevedere la distribuzione spaziale delle emissioni di metano per gli Stati Uniti continentali.

Gli obiettivi climatici della California sono stabiliti in AB32 e in un ordine esecutivo del 2005. Lo stato mira a ridurre le emissioni di gas serra ai livelli del 1990 entro il 2020 - una riduzione di circa il 30 percento - e quindi una riduzione dell'80 percento al di sotto dei livelli del 1990 entro il 2050. Mentre l'anidride carbonica è di gran lunga il gas più diffuso per il riscaldamento del clima, il metano rappresenta una parte non banale.

"Riteniamo che il metano rappresenti dal 10 al 15% delle emissioni totali di gas serra della California su un arco temporale di 100 anni, " ha detto Fischer. "Se vogliamo ridurre le emissioni totali dell'80 per cento nel 2050, sarebbe molto più difficile farlo se non riduciamo anche il metano".