بررسی‌های هوایی پیشرفته نشان می‌دهند که انتشار متان از محل‌های دفن زباله بسیار بیشتر از تخمین‌ها است

برای دهه‌ها، حسابرسی جهانی گازهای گلخانه‌ای به شدت به مدل‌های ریاضی متکی بود تا مشاهدات مستقیم. در مورد زباله‌های جامد شهری – محل‌های دفن گسترده‌ای که بقایای زندگی مدرن را جذب می‌کنند – تنظیم‌کنندگان از فرمول‌هایی بر اساس میزان زباله دفن شده و نرخ‌های فرضی تجزیه استفاده می‌کردند.[2][5]

یک تلاش تحقیقاتی مهم چند ساله اکنون این فرضیات را زیر و رو کرده و نشان می‌دهد که محل‌های دفن زباله متان را با نرخی بسیار فراتر از تخمین‌های رسمی منتشر می‌کنند. دانشمندان با استفاده از طیف‌سنج‌های تصویربرداری پیشرفته نصب شده بر روی هواپیماها برای اندازه‌گیری مستقیم هوای بالای محل‌های زباله، توانسته‌اند توده‌های نامرئی گازی را که به اتمسفر فرار می‌کنند، ثبت کنند.[1]

یافته‌ها تکان‌دهنده هستند: انتشار متان مشاهده شده از محل‌های دفن زباله مورد بررسی، به طور متوسط ۱.۴ تا ۲.۷ برابر بیشتر از ارقامی است که به آژانس‌های حفاظت از محیط زیست گزارش شده است. این اختلاف اساساً محاسبات اهداف اقلیمی ملی را تغییر می‌دهد و یک نقطه کور بزرگ را در حسابداری جهانی کربن آشکار می‌سازد.[1][2]

متان یک گاز گلخانه‌ای با قدرت منحصر به فرد است. در حالی که این گاز بسیار سریع‌تر از دی‌اکسید کربن در جو تجزیه می‌شود، اما در یک دوره ۲۰ ساله تقریباً ۸۰ برابر بیشتر گرما را به دام می‌اندازد. این قدرت کوتاه‌مدت به این معنی است که مهار متان به طور گسترده‌ای سریع‌ترین راه برای کاهش سرعت گرمایش جهانی محسوب می‌شود.[3][5]

بخش زباله مسئول تخمین زده شده ۲۰ درصد از انتشار متان ناشی از فعالیت‌های انسانی در سطح جهان است. در داخل محل دفن زباله، مواد آلی مانند ضایعات غذایی و کاغذ در محیطی بدون اکسیژن تجزیه می‌شوند؛ فرآیندی که هضم بی‌هوازی نامیده می‌شود و جریان ثابتی از بیوگاز غنی از متان تولید می‌کند.[3][4]

برای جلوگیری از فرار این گاز، محل‌های دفن زباله مدرن با سیستم‌های پیچیده جمع‌آوری مهندسی شده‌اند. شبکه‌هایی از لوله‌های سوراخ‌دار در داخل زباله‌ها دفن می‌شوند تا گاز را مکش کنند، در حالی که لایه‌های ضخیم خاک رس و پوشش‌های مصنوعی سطح را می‌پوشانند تا محیط مهر و موم شده باقی بماند.[2][5]

با این حال، بررسی‌های هوایی جدید نشان می‌دهند که این سیستم‌های مهار به شدت مستعد خرابی‌های موضعی هستند. محققان کشف کردند که اکثریت قریب به اتفاق انتشار گازهای محاسبه نشده، به طور یکنواخت از سطح محل‌های دفن نشت نمی‌کنند، بلکه از منابع نقطه‌ای خاص و بسیار متمرکز فوران می‌کنند.[1][4]

این رویدادهای «فوق‌انتشار» اغلب زمانی رخ می‌دهند که یک لوله ترک می‌خورد، یک شیر خراب می‌شود، یا بخشی از پوشش محافظ نشست کرده و پاره می‌شود. از آنجا که این نشت‌ها با چشم غیرمسلح نامرئی و بدون بو هستند، اپراتورهای تأسیسات اغلب از وقوع یک شکاف عظیم بی‌اطلاع می‌مانند.[5]

جهش تکنولوژیکی که این کشف را ممکن ساخت، طیف‌سنج تصویربرداری است. این حسگرها که در ابتدا برای اکتشافات سیاره‌ای توسعه یافته بودند، طول موج‌های دقیق نوری را که توسط گازهای مختلف جذب می‌شود، اندازه‌گیری می‌کنند و به دانشمندان اجازه می‌دهند توده‌های متان را به صورت بلادرنگ «ببینند» و آن‌ها را به منبع دقیقشان ردیابی کنند.[4]

سازمان‌هایی مانند «کربن مپر» (Carbon Mapper) و آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا (NASA's Jet Propulsion Laboratory) پیشگام استفاده از این فناوری بوده‌اند و هواپیماهای تخصصی را بر فراز صدها محل دفن زباله فعال در سراسر آمریکای شمالی به پرواز درآورده‌اند. داده‌های آن‌ها یک نقشه با وضوح بالا از انتشار گازها ارائه می‌دهد که حسگرهای مستقر در زمین به سادگی نمی‌توانند با آن برابری کنند.[4]

روش سنتی تخمین انتشار گازها متکی بر «مدل پوسیدگی مرتبه اول» است. این فرمول متان مورد انتظار را بر اساس تناژ زباله محاسبه می‌کند و نرخ بازدهی استانداردی را برای سیستم‌های جمع‌آوری گاز فرض می‌کند. داده‌های تجربی جدید ثابت می‌کند که فرض عملکرد بی‌نقص سیستم جمع‌آوری، یک نقص حیاتی در مدل‌سازی است.[1][2]

در حالی که کشف انتشار متان بالاتر از حد انتظار ممکن است صرفاً خبر بدی برای اقلیم به نظر برسد، محققان بر یک روایت متقابل بسیار خوش‌بینانه تأکید می‌کنند. از آنجا که متان اضافی از منابع فوق‌انتشار متمرکز می‌آید و نه از نشت پراکنده، این یک مشکل کاملاً قابل حل است.[4][5]

شناسایی محل دقیق نشت به اپراتورهای محل دفن زباله اجازه می‌دهد تا تیم‌هایی را برای وصله کردن پوشش پاره شده یا تعمیر شیر شکسته اعزام کنند، که اغلب یک منبع انتشار عظیم را در عرض چند روز برطرف می‌کند. در چندین مورد در طول این مطالعه، محققان مدیران تأسیسات را از نشت‌ها مطلع کردند و آن‌ها به سرعت رفع شدند.[1][4]

همچنین یک انگیزه اقتصادی قوی برای جمع‌آوری این گاز فراری وجود دارد. متان محل دفن زباله را می‌توان تصفیه کرد و به عنوان گاز طبیعی تجدیدپذیر فروخت، یا در محل سوزاند تا برق تولید شود. هر تن متانی که به اتمسفر نشت می‌کند، نشان‌دهنده درآمد از دست رفته برای تأسیسات مدیریت زباله است.[5]

پیامدهای این یافته‌ها برای تنظیم‌کنندگان محیط زیست عمیق است. آژانس‌ها اکنون با فشار فزاینده‌ای روبرو هستند تا از گزارش‌دهی صرفاً مبتنی بر مدل فاصله بگیرند و داده‌های تجربی و مشاهده‌ای را برای اطمینان از انطباق، در چارچوب‌های نظارتی خود بگنجانند.[2][5]

این تغییر با اهداف «تعهد جهانی متان» (Global Methane Pledge) همسو است؛ یک توافق بین‌المللی که در سال ۲۰۲۱ برای کاهش ۳۰ درصدی انتشار جهانی متان تا سال ۲۰۳۰ راه‌اندازی شد. دستیابی به این هدف بدون خطوط مبنای دقیق و توانایی تأیید اینکه تلاش‌های کاهش واقعاً مؤثر هستند، غیرممکن خواهد بود.[3][5]

فاز بعدی این پاسخگویی جوی شامل حرکت از هواپیما به مدار زمین است. ماهواره‌های جدید مجهز به طیف‌سنج‌های تشخیص متان در حال حاضر در حال استقرار هستند و نوید نظارت جهانی و مستمر بر محل‌های زباله، میادین نفت و گاز و مراکز کشاورزی را می‌دهند.[4]

در نهایت، این پیشرفت در علم جوی، یک متغیر اقلیمی دلهره‌آور را به یک چالش زیرساختی قابل مدیریت تبدیل می‌کند. دانشمندان با مرئی کردن نامرئی‌ها، مختصات دقیقی را که برای بستن یکی از مهم‌ترین شکاف‌های گازهای گلخانه‌ای جهان لازم است، در اختیار سیاست‌گذاران و رهبران صنعت قرار داده‌اند.[1][5]