Новая технология повышает надежность измерения выбросов метана с рисовых полей

Совместная исследовательская группа доктора Намгу Канга из Корейского исследовательского института стандартов и науки (KRISS) и доктора Минсока Канга из Национального центра агрометеорологии (NCAM) разработала новую технологию, повышающую надежность измерения выбросов метана с рисовых полей. О своей работе они сообщают в Agricultural and Forest Meteorology.

Метан — парниковый газ, чей парниковый эффект в 25 раз сильнее, чем у диоксида углерода (CO₂) на единицу массы. Поскольку на метан приходится около 30% выбросов парниковых газов в сельскохозяйственном секторе страны, точное измерение его выбросов с рисовых полей необходимо для разработки эффективной политики в ответ на изменение климата.

Самый широко используемый в мире метод измерения выбросов метана с рисовых полей — камерный метод. Он предполагает установку камер коробчатой формы на почве через равные промежутки и расчет количества собранного метана на единицу площади и времени. Однако уровни выбросов могут искажаться, поскольку непрерывный мониторинг невозможен, а результаты ограничены площадью внутри камер.

Метод вихревой ковариации, устраняющий ограничения камерного метода, позволяет непрерывно измерять выбросы метана с рисовых полей на открытых и обширных пространствах. Проблема в том, что, хотя на результаты измерений может влиять высота установки оборудования в зависимости от условий почвы, соответствующих исследований и руководств недостаточно. Поэтому камерный метод по-прежнему используется для расчета страновых коэффициентов выбросов для регистрации в базе данных Рамочной конвенции ООН об изменении климата (UNFCCC).

Используя данные вихревой ковариации, собранные на рисовых полях в Чхорвоне (провинция Канвондо) в 2020 и 2021 годах, совместная исследовательская группа KRISS-NCAM впервые выявила разницу в результатах измерений из-за изменения высоты наблюдения и предложила метод коррекции.

Основой этого достижения стала технология использования эталонного газа метана, разработанная KRISS для точной калибровки как камерного метода, так и метода вихревой ковариации. Это первое исследование, в котором для измерения выбросов метана с рисовых полей был применен международно признанный стандарт.

Результаты могут быть использованы для проверки данных о национальных выбросах парниковых газов и повышения надежности данных путем взаимного сравнения камерного метода и метода вихревой ковариации. Кроме того, это может способствовать повышению точности измерений и интеграции данных в различных сетях наблюдения за парниковыми газами по всему миру.

Доктор Намгу Канг, руководитель группы исследования измерительных приборов и проверки данных и профессор специализации «Прецизионные измерения» в Университете науки и технологий, заявил: «Метод вихревой ковариации — это ключевая стратегическая технология, которая утвердится в качестве глобального стандарта, дополняющего камерный метод. Наши результаты внесут вклад в разработку и реализацию планов по достижению углеродной нейтральности в сельском, лесном и животноводческом хозяйствах на национальном уровне к 2050 году».

Совместная исследовательская группа планирует продолжить исследования, сосредоточившись на потенциале метода вихревой ковариации в лесном, садоводческом и животноводческом секторах. В частности, они разработают индивидуальную технологию управления качеством для точного мониторинга парниковых газов в рамках «умного сельского хозяйства».