Наблюдая, как дышит планета: изучение углеродного цикла Земли из космоса

Исследовательская группа из Университета Оклахомы возглавляет новейшую миссию NASA Earth Venture — Геостационарную углеродную обсерваторию (GeoCarb). Этот проект разместит передовую аппаратуру на спутнике для наблюдения за Землей с высоты более 35 000 км над экватором. Ежедневный и ежегодный мониторинг концентраций ключевых парниковых газов — диоксида углерода (CO₂), метана (CH₄) и монооксида углерода (CO) — позволит совершить значительный прорыв в понимании естественных и антропогенных изменений углеродного цикла.

Понимание углеродного цикла критически важно, поскольку он связан с климатом, обеспечением энергией и жизнью на планете. Например, в годы Эль-Ниньо 1997-1998 и 2015-2016 наблюдался резкий рост CO₂, вызванный комплексом причин: пожарами в Индонезии и тропической Азии, снижением фотосинтеза в Амазонии и выбросами из почв в Африке. Спутник GeoCarb, размещенный на геостационарной орбите (~85° з.д.), будет ежедневно отслеживать подобную изменчивость над Америкой — от Саскатуна до Пунта-Аренас, включая тропические леса, сельхозугодья и урбанизированные территории.

Ключевым нововведением миссии станет одновременное измерение CO, CH₄ и солнечно-индуцированной флуоресценции (SIF) — «свечения» растений, указывающего на интенсивность фотосинтеза. Это позволит различать природные и антропогенные выбросы. Например, совместный рост концентраций CO и CO₂ сигнализирует о сжигании ископаемого топлива, а измерения CH₄ помогут отслеживать утечки при добыче природного газа, что может означать потери в миллиарды долларов ежегодно. В отличие от низкоорбитального спутника OCO-2, GeoCarb будет вести непрерывные ежедневные наблюдения, что позволит в режиме, близком к реальному времени, «увидеть, как Западное полушарие дышит», и улучшить прогнозы будущих изменений климата.