นาซ่าจะใช้เทคโนโลยีใหม่เพื่อค้นพบอีกครึ่งหนึ่งของข้อมูลการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

นาซ่าไม่ได้เป็นเพียงหน่วยงานอวกาศที่โดดเด่นของโลก แต่ยังเป็นโรงไฟฟ้าสำหรับการวิจัยด้านวิทยาศาสตร์โลก - โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องทำความเข้าใจกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เอเจนซี่เพิ่งจัดแถลงข่าวสั้น ๆ เพื่อให้รายละเอียดเกี่ยวกับการทำงานของแผนกวิทยาศาสตร์โลกกำลังทำการวัดและสังเกตการเปลี่ยนแปลงของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ไม่ใช่ ในอากาศ.

คาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์ที่ปล่อยออกมาจากเชื้อเพลิงฟอสซิลถูกดูดซับโดยมหาสมุทรและอายุการใช้งานของพืช มันเป็นเช่นนี้มาตลอด แต่เดลต้าที่นี่คือกุญแจสำคัญ: การตรวจวัดคาร์บอนของอากาศและบรรยากาศสามารถบอกเล่าเรื่องราวได้เพียงครึ่งเดียว

“ คาร์บอนเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับชีวิตบนโลก” Michael Freilich ผู้อำนวยการกองวิทยาศาสตร์โลกของนาซ่ากล่าว มันมีบทบาทสำคัญในฐานะก๊าซเรือนกระจกในการรักษาสภาพแวดล้อมและรักษาโลกให้คงที่ น่าเสียดายที่ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นจาก 270 ส่วนต่อล้านเป็น 400 ส่วนต่อล้าน ระดับยังคงเพิ่มขึ้น 2 ส่วนต่อล้านทุกปี จากนั้นอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกก็สูงขึ้น 1.83 องศาฟาเรนไฮต์ Freilich ย้ำว่าตอนนี้มันเป็นเป้าหมายสำคัญสำหรับนาซ่าที่จะเข้าใจวัฏจักรคาร์บอนได้ดีขึ้นและหน่วยงานอวกาศกำลังเร่งเทคโนโลยีดาวเทียมสำหรับโครงการวิจัยสำคัญสามโครงการ

สิ่งแรกคือการศึกษาแอโรแอตแลนติกเหนือและการศึกษาระบบนิเวศทางทะเลหรือ NAAMES ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการศึกษาบุปผาสาหร่ายและกระบวนการชีวิตแพลงก์ตอนที่เกี่ยวข้องกับการดูดซับคาร์บอนจากอากาศในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเทคโนโลยีดาวเทียมมีบทบาทสำคัญในการช่วยเปิดเผยว่าแพลงก์ตอนมีการเติบโตและหดตัวอย่างไรและบทบาทที่บุปผาสาหร่ายใช้คาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกินและขับไล่สเปรย์ของตัวเองขึ้นสู่อากาศ สามารถสร้างเมฆที่แสนหวานได้)

แน่นอนว่าในขณะที่ดาวเทียมมีประโยชน์อย่างมากสำหรับการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าของ NAAMES แต่ก็ไม่มีสิ่งใดแทนที่นักวิจัยที่จะออกทะเลไปบนเรือเพื่อศึกษามหาสมุทร “ ผู้คนจำนวนมากคิดว่านาซ่านั้นเกี่ยวกับการสำรวจอวกาศและดาวเทียม” Mike Behrenfeld ผู้ตรวจสอบหลักสำหรับการรณรงค์ภาคสนามของ NAAMES กล่าว “ แต่จริงๆแล้วมีงานพื้นดินเยอะ”

โครงการขนาดใหญ่ที่สองเกี่ยวข้องกับการศึกษาพืชบกผ่านดาวเทียม LIDAR - เทคโนโลยีตรวจจับระยะไกลที่วิเคราะห์แสงสะท้อนจากระยะไกล สิ่งนี้ได้ถูกนำมาใช้เป็นหลักในการศึกษาว่าป่าทึบในพื้นที่ชนบทของโลกสามารถช่วยควบคุมการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างไร ดาวเทียม LIDAR ปัจจุบันได้รวบรวมข้อมูลที่เป็นประโยชน์บางส่วนแล้ว แต่“ NASA สนใจที่จะขยายเทคโนโลยีนี้ขึ้น” George Hurtt กล่าวนำไปสู่ระบบตรวจสอบปริมาณคาร์บอนของ NASA เร็ว ๆ นี้นาซ่าจะแนะนำโลกให้รู้จักกับ LIDAR การตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศของโลก เมื่อติดตั้งบนสถานีอวกาศนานาชาติในปี 2561 GEDI จะเป็นเครื่องมือดาวเทียมความละเอียดสูงรายแรกของโลกสำหรับการศึกษาระบบนิเวศที่มีพืชพันธุ์หนาแน่น

สุดท้ายมีหอสังเกตการณ์โคจรรอบคาร์บอน -2 ซึ่งเป็นดาวเทียมดวงแรกของนาซ่าที่ออกแบบมาเพื่อวัดคาร์บอนไดออกไซด์โดยตรงจากอวกาศ ขณะนี้ OCO-2 มีข้อมูลน้อยกว่าหนึ่งปีและสามารถติดตามรูปแบบคาร์บอนไดออกไซด์ตลอดทั้งปีของโลกซึ่งมีกิจกรรมตามฤดูกาลเช่นการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศไฟฤดูร้อนพายุและอื่น ๆ

Annmarie Eldering รองนักวิทยาศาสตร์โครงการพันธกิจ OCO-2 เน้นย้ำว่าดาวเทียมสามารถรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั่วโลกได้ 100 เท่าเนื่องจากอุปกรณ์ที่ไวต่อแสง “ คาร์บอนไดออกไซด์นั้นเป็นก๊าซดักความร้อนที่ทรงพลัง” เธอกล่าว การรวบรวมแม้แต่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยสามารถเปิดเผยมากเกี่ยวกับพฤติกรรมของวัฏจักรคาร์บอนในภูมิภาคที่ไม่สามารถเข้าถึงและศึกษาได้อย่างง่ายดาย

เมื่อภาวะโลกร้อนยังคงก่อให้เกิดปัญหามากขึ้นเรื่อย ๆ ทั่วโลกข้อมูลใหม่ทั้งหมดนี้จะถูกนำมาใช้ในการสร้างแบบจำลองที่ทำนายแนวโน้มของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดูเหมือนว่าจะมีการดำเนินการโดยรัฐบาลของโลกหรือไม่ “ วัฏจักรคาร์บอนค่อนข้างซับซ้อน” เฟรลิชกล่าว “ มีกระบวนการที่เกิดขึ้นบนบกและมีกระบวนการต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในมหาสมุทร”

ทั้งหมดล้วนส่งผลกระทบต่อการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในแบบที่เรายังมีความเข้าใจเพียงเล็กน้อย โดยการทำความเข้าใจอีกครึ่งหนึ่งของสมการคาร์บอนทำให้เราสามารถคาดการณ์ได้ว่าเราจะต้องช่วยตัวเองให้รอดพ้นจากความหายนะอีกนานแค่ไหน (หรือน้อยกว่า)