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Corrida ao metano

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De  Copernicus
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Apesar da nossa obsessão pelo dióxido de carbono, o gás metano pode ser um aliado mais útil para combater as mudanças climáticas

O que têm em comum um campo de arroz, uma vaca, um pântano e uma mina de carvão? É bem possível que haja mais de uma resposta correta, mas uma coisa é certa: todas emitem gases. Todos os exemplos acima libertam metano, um gás menos famoso do que o dióxido de carbono, mas conhecido pela sua capacidade de reter calor. E dado o constante aumento de emissões, o mundo começa a tomar cada vez mais atenção. Cientistas e governos por todo o mundo veem no metano uma forma de obter resultados mais rápidos na mitigação das alterações climáticas. Mas, para lidar com o metano, temos de perceber exatamente quanto deste gás chega realmente à atmosfera e quem causa as emissões.

O metano vem de várias fontes naturais e humanas. Cerca de um terço das emissões globais vêm dos pântanos, onde grandes quantidades de matéria orgânica produzem metano durante a sua decomposição. A agricultura é a maior causadora das emissões de metano no que diz respeito aos efeitos causados pelo homem, sendo responsável por um quarto das emissões antropogénicas, principalmente ligadas à pecuária e a plantações cultivadas em campos de cultura de arroz. O metano é um subproduto das fossas de estrume e dos gases dos ruminantes. Nos campos, como os de arroz, o metano é originado pelas bactérias em decomposição sob uma camada de água. Um quarto das emissões mundiais de metano vem das indústrias do petróleo e do gás, que causam constantes fugas e libertam mais gás metano. Outras fontes incluem a queima de biomassa e o degelo do pergelissolo.

Mas o que faz do metano o segundo maior contribuinte para as mudanças climáticas é o seu poder de aquecer a atmosfera. Sendo cerca de 20 vezes mais potente por unidade do que o dióxido de carbono, a libertação de 1 kg de metano é equivalente à emissão de 84 kg de dióxido de carbono. E dado o rápido aumento das emissões globais de metano, podemos contar com um aquecimento cada vez mais intenso.

Em 2020, o metano atingiu as maiores concentrações desde o início dos registos de satélites em 2003, de acordo com dados preliminares do Serviço de Monitorização das Alterações Climáticas do Copernicus (C3S). O Projeto Carbono Global indica um aumento de 9 por cento das emissões em 2017, quando comparadas com os dados de 2000-2006, e aponta a agricultura e a gestão de resíduos como duas prováveis ​​impulsionadoras deste aumento. “Na última década, as pessoas aperceberam-se de que a quantidade de metano estava a aumentar muito depressa, o que é extremamente problemático”, diz o Dr. Drew Shindell, cientista climático da Universidade de Duke e principal autor da Avaliação Global de Metano da ONU de 2021.

Mas o principal debate centra-se na procura pelos verdadeiros culpados. “Existe seguramente uma forte influência humana neste crescimento”, diz a Dra. Ilse Aben, cientista sénior do SRON, o Instituto Holandês de Pesquisa Espacial, e coinvestigadora principal do instrumento TROPOMI, que faz observações acerca do metano a bordo do satélite Copernicus Sentinel-5P. “Mas distinguir as emissões naturais das antropogénicas é um processo complicado.”

O dióxido de carbono permanece na atmosfera por 300 anos, o que torna urgente a redução das emissões, sendo que o metano permanece no ar por pouco mais de uma década. Por este motivo, a redução das emissões de metano pode trazer benefícios rápidos à mitigação dos problemas climáticos. “O que descobrimos é que o controlo do metano é uma estratégia interessante e benéfica”, disse o Dr. Shindell sobre o relatório da ONU. “Por exemplo, se assumíssemos medidas relevantes em prol da redução do metano ainda este ano, veríamos mudanças nas suas concentrações já no ano seguinte.” O metano contribui para a poluição quando se mistura com emissões de combustão na baixa atmosfera, reagindo para criar ozono, o que prejudica o sistema respiratório, pelo que a redução de metano pode trazer vantagens imediatas à saúde das pessoas.

No entanto, os benefícios para o clima podem levar cerca de uma década ou mais. “Ainda assim, este período de tempo seria considerado pequeno em comparação com quase qualquer ação que se possa tomar para mitigar as mudanças climáticas”, diz o Dr. Shindell. Por exemplo, cortar em 45 por cento as emissões de metano resultantes do petróleo e gás nos próximos quatro anos, o que equivale a fechar 1300 centrais elétricas movidas a carvão, só beneficiaria o clima passados 20 anos. Numa escala maior, reduzir pela metade o metano produzido globalmente pelo homem até 2050 poderia reduzir o aquecimento global em 0,2 °C nos próximos 30 anos, diz a Comissão Europeia. “As pessoas ainda não chegaram a esta conclusão, mas como os benefícios são tão óbvios, não seria difícil convencê-las”, disse o Dr. Shindell.

O Copernicus Sentinel-5 Precursor é o primeiro dos Sentinels de atmosfera, e foi lançado a 13 de outubro de 2017, para uma missão de sete anos.
© ESA/ATG medialabO Copernicus Sentinel-5 Precursor é o primeiro dos Sentinels de atmosfera, e foi lançado a 13 de outubro de 2017, para uma missão de sete anos.

Observações mais precisas aproximam-nos do objetivo

O impulso para a mitigação do metano está a crescer. A estratégia da União Europeia quanto ao metano inclui a ambição de reduzir as emissões do gás de efeito estufa não-CO2 dominante da UE em 35-37 por cento até 2030 (em comparação com os níveis de 2005). A estratégia passa por melhorar a monitorização e os relatórios sobre as emissões de metano, principalmente por meio do Serviço de Monitorização da Atmosfera do Copernicus (CAMS). No início deste ano, o Departamento de Estado dos EUA também anunciou que investirá 35 milhões de dólares no REMEDY, um programa que desenvolverá tecnologias para reduzir as emissões de metano nas indústrias do petróleo, gás e carvão. Globalmente, 45 países que produzem cerca de três quartos das emissões mundiais de metano fazem parte da Iniciativa Global do Metano, que também se concentra na mitigação do metano nessas indústrias.

Mas, para reduzir o metano na fonte, é necessário uma monitorização precisa. O SRON usa medições in situ em todo o mundo, nas quais são coletadas amostras de ar para análise, explica a Dra. Aben. “Esta rede de cerca de 80 estações é uma ótima forma de acompanhar as mudanças globais do metano. Mas não é o suficiente para nos dar informações cerca da localização das fontes de metano.”

Ao contrário do dióxido de carbono, as emissões de metano são mais esquivas, explica o Dr. Sergio Noce, pesquisador do Centro Euro-Mediterrâneo de Mudanças Climáticas e contribuidor do Projeto Carbono Global. “Segundo o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, há mais incerteza acerca das emissões de CO2 do que acerca das de metano, provavelmente porque sabemos mais sobre onde o CO2 é produzido e a rede de observação é muito mais desenvolvida. Em relação ao metano, não há dados globais precisos sobre as atividades de produção e a amostragem não é distribuída igualmente [...]. Sabemos muito sobre alguns países e muito pouco ou nada sobre outros.”

“A cobertura global é essencial, daí a importância das observações de satélite”, diz a Dra. Aben. “As medições são um desafio, pois uma vez emitido, o metano mistura-se e move-se com o ar. Podemos ver apenas uma concentração média de metano em determinado local, mas o metano medido também pode vir de outro local. Observamos as variações nessas concentrações em todo o mundo e tentamos localizar e calcular as emissões.” Mas o instrumento de monitorização TROPOsférica (TROPOMI) pode fornecer uma visão muito mais precisa das emissões, recolhendo dados em pequenas áreas de 5 km por 7,5 km e fornecendo até 40 milhões de observações diárias. “Pela primeira vez, temos uma cobertura global completa e observações em alta resolução”, diz a Dra. Aben.

O TROPOMI é o instrumento de satélite a bordo do satélite Copernicus Sentinel-5 Precursor, projetado para monitorizar a poluição do ar em todo o mundo.
© ESA/ATG medialabO TROPOMI é o instrumento de satélite a bordo do satélite Copernicus Sentinel-5 Precursor, projetado para monitorizar a poluição do ar em todo o mundo.

Os dados potencialmente mais importantes para a mitigação estão ligados à identificação dos maiores emissores de metano, ou superemissores. Visto que as fontes naturais também lançam quantidades significativas de metano para a atmosfera, é ainda difícil saber quanto é induzido pelo homem e quanto é natural. “Em alguns casos, temos instalações de petróleo e gás perto de pântanos, o que dificulta a perceção de exatamente quanto metano vem de onde”, explica a Dra. Aben. Portanto, identificar os superemissores é essencial.

O TROPOMI procura exatamente esses superemissores, que são maioritariamente fontes pontuais, como minas de carvão ou perdas originárias da extração de petróleo e gás. “Tentamos sempre concentrar-nos nos que mais se destacam e analisá-los em maior pormenor. Procuramos os casos que saltam à vista”, diz a Dra. Aben. “Colaboramos com outros parceiros com satélites menores que podem medir o metano em escalas mais subtis.” O TROPOMI deteta as emissões a nível global e identifica os locais que mais sobressaem, enquanto os satélites menores podem manter-se focados em áreas mais reduzidas para determinar com precisão que infraestrutura é responsável.

A Kayrros, uma start-up europeia de tecnologia, usa dados do Copernicus Sentinel-5P, bem como dados in situ e inteligência artificial, para monitorizar o metano globalmente na sua plataforma Methane Watch. Também se concentram nos superemissores e fornecem dados a empresas de energia, ao setor público e muito mais. “As empresas querem compreender as suas próprias emissões para cumprir o regulamento relativo à mitigação e aos níveis de metano”, disse Antoine Rostand, fundador e presidente da Kayrros. A empresa também trabalhará com o Fórum Internacional de Energia, a maior organização de energia do mundo, para desenvolver uma metodologia de medição de metano que permita ao setor de energia rastrear pontos de concentração de metano com mais precisão e definir melhores metas de mitigação como parte dos planos para cumprir os objetivos do Acordo de Paris.

Dados do painel Kayrros sobre fugas de metano. Captura de ecrã da plataforma de monitorização Methane Watch.
© Plataforma KayrrosDados do painel Kayrros sobre fugas de metano. Captura de ecrã da plataforma de monitorização Methane Watch.

Melhorar as observações de satélite e reduzir a incerteza ajudará a impulsionar a mitigação do metano, ainda em fase inicial. “Estamos aquém do objetivo em termos da filtração de dados, e só pode haver conclusões acerca das emissões de metano se não houver interferência de nuvens. Mas dados os planos para novos satélites e para satélites menores de resolução mais alta, as medições destes instrumentos continuarão a evoluir com o tempo”, diz a Dra. Aben.

Quantificar as emissões de metano continua a ser um desafio

Apesar das observações, as concentrações mais altas de metano em 2020 continuam a ser controversas. “Não sabemos qual é a explicação”, diz o Dr. Frederic Chevallier, cientista do Laboratório de Ciências Climáticas e Ambientais em Gif-sur-Yvette, França, que afirma ser difícil atribuir o aumento de concentração a um único fator. Mais pesquisa será necessária para saber como as fontes naturais de metano reagem às mudanças climáticas, e se as mudanças nas chuvas e na temperatura podem desencadear maiores libertações de metano. “Alguns estudos mostram que, com o aumento da temperatura, os pântanos emitem mais metano”, diz a Dra. Aben.

Uma análise aos níveis mais antigos não indica que as fontes naturais de metano tenham emitido metano muito acima da média de 2000-2006, diz o Projeto Carbono Global. Por outro lado, as emissões da agricultura, impulsionadas pelo aumento do consumo de carne vermelha, aumentaram cerca de 12 por cento em 2017, sendo que a contribuição dos combustíveis fósseis de metano aumentou 17 por cento.

Cratera de gás ardente de Darvaza, Turquemenistão, incendiada intencionalmente por geólogos para evitar a propagação do gás metano. Há indícios de que está em chamas desde 1971.
© Getty ImagesCratera de gás ardente de Darvaza, Turquemenistão, incendiada intencionalmente por geólogos para evitar a propagação do gás metano. Há indícios de que está em chamas desde 1971.

Reduzir as emissões de metano do petróleo e gás é, pelo menos por enquanto, mais simples do que convencer as pessoas a comerem menos carne. A indústria de extração possui uma gama de novas tecnologias para substituir a infraestrutura antiga, reduzir fugas e recuperar metano, mas são precisos mais dados para saber onde devemos agir. As centrais de produção podem usar observações de satélite para detetar e corrigir fugas das quais podem não ter conhecimento, o que acaba por poupar dinheiro. “Mas ainda estão relutantes em tomar medidas significativas até que a regulamentação sobre o metano seja mais clara”, explica Antoine Rostand, da Kayrros. No entanto, no que diz respeito ao gado, as coisas são mais complexas. As estratégias de mitigação visam mudar a dieta dos ruminantes e melhorar a forma como os resíduos agroindustriais são tratados. Algumas soluções incluem a digestão anaeróbica para capturar o metano do estrume ou alimentar o gado com algas marinhas, que as pesquisas descobriram reduzir em 82 por cento o metano produzido.

A medição do metano continua a ser crítica para impulsionar a mudança nas indústrias ricas em metano, especialmente porque 40 por cento das emissões poderiam ser mitigadas sem custos adicionados, de acordo com estimativas da Agência Internacional de Energia. A mais recente iniciativa das Nações Unidas e da Comissão da UE é um Observatório Internacional de Emissões de Metano, que visa melhorar a monitorização do metano, criando uma imagem mais completa das emissões através da combinação de relatórios de empresas, dados de satélite e pesquisa científica. “As pessoas começam a perceber que podem fazer algo com essas medições”, diz a Dra. Aben. “O início é lento e ainda vai demorar algum tempo, mas é possível ver que as coisas vão melhorar.”