เราจะรู้ได้อย่างไรว่าประเทศต่าง ๆ ลดการปล่อยคาร์บอนตามที่ได้ตกลงไว้ หนึ่งในวิธีการที่หลายคนคิดและเข้าใจนั้นคือการใช้ดาวเทียมที่ลอยอยู่เหนือหัวของพวกเราติดตามการปล่อยคาร์บอนตามพื้นที่ต่าง ๆ แต่ความเป็นจริงแล้วดาวเทียมกลับไม่สามารถติดตามการปล่อยคาร์บอนในชั้นบรรยากาศได้จริงตามที่พวกเรานั้นเข้าใจกัน

เพราะสถานการณ์ภาวะโลกร้อนมีแนวโน้มที่จะทวีความรุนแรงมากยิ่งขึ้น ถึงแม้หลาย ๆ ชาติจะให้คำมั่นสัญญาว่าพวกเขาจะลดการปล่อยกิจกรรมทางคาร์บอนลง แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าคำมั่นสัญญาเหล่านั้นพวกเขาจะทำได้จริง เพราะแม้แต่บริษัทรถยนต์ที่ใหญ่ที่สุดเจ้าหนึ่งของโลกอย่าง ฟ็อลคส์วาเกิน (Volkswagen) ก็ยังสามารถโกหกผลการทดสอบการปล่อยคาร์บอนของรถยนต์ได้ ข้อมูลการปล่อยคาร์บอนจากประเทศต่าง ๆ ก็อาจจะถูกตกแต่งให้สวยหรูเกินกว่าความเป็นจริงได้

เพื่อเป็นการตรวจสอบว่าแต่ละประเทศจะไม่ตกแต่งหรือโกหกผลการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและพาทุกคนบนโลกไปสู่หายนะที่หวนกลับไม่ได้ การตรวจสอบการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจึงกลายเป็นสิ่งที่จำเป็นขึ้นมา ดาวเทียมสำรวจโลกที่ลอยอยู่เหนือหัวของเราจึงกลายเป็นสิ่งที่จะหยิบยกขึ้นมาเวลามีการพูดถึงการตรวจวัดปริมาณก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ

ภาพข้อมูลความหนาแน่นของก๊าซต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นจากกิจกรรมของมนุษย์เทียบกับตำแหน่งของประเทศต่าง ๆ บนโลก ข้อมูลจากดาวเทียม Sentinel-5 Precursor ภาพจาก ESA

แต่ในความเป็นจริง ดาวเทียมสำรวจโลกของเราก็ไม่สามารถติดตามหรือระบุได้ว่า แต่ละประเทศปล่อยก๊าซคาร์บอนออกสู่ชั้นบรรยากาศในปริมาณเท่าใด

ตั้งแต่ปี 1957 ที่ดาวเทียมสปุตนิก 1 ลอยโคจรรอบโลกของเรา ตลอดระยะเวลา 66 ปีหลังจากดาวเทียมดวงนั้น มนุษย์ส่งดาวเทียมออกไปลอยขึ้นเหนือวงโคจรมากกว่า 11,000 ดวง ดาวเทียมเหล่านี้มีเพียงจำนวนน้อยนิดเท่านั้นที่เป็นดาวเทียมสำหรับการสำรวจโลก

ในปัจจุบันมีดาวเทียมสำรวจและติดตามกิจกรรมทางชั้นบรรยากาศของโลกมีไม่ถึง 20 ดวง และแม้ว่าแต่ละดวงจะถูกออกแบบมาให้ทำการตรวจวัดปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศได้ แต่พื้นที่ที่มันตรวจสอบวัดได้ยังคงอยู่ในขอบเขตของพื้นที่ขนาดใหญ่ เช่น ภูมิภาค หรือ ทวีป และนั่นหมายถึงเมื่อเราตีกรอบลงมาในพื้นที่ที่เล็กลงในระดับอย่างประเทศ เทคโนโลยีของดาวเทียมพวกเรายังไม่สามารถติดตามได้ในระดับนั้น

ภาพดาวเทียม Copernicus Sentinel-5 Precursor ภาพจาก ESA

อย่างดาวเทียม Sentinel-5 Precursor ซึ่งเป็นดาวเทียมติดตามการเปลี่ยนแปลงของสภาพชั้นบรรยากาศและคุณภาพอากาศที่มีความละเอียดสูงขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) ถึงแม้ดาวเทียมจะมีความละเอียดสูงแต่ชั้นบรรยากาศและพฤติกรรมของคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศก็ไม่ได้ใจดีกับเครื่องมือของเรา

คาร์บอนไดออกไซด์กว่า 75% ในชั้นบรรยากาศตอนนี้คาดว่ามาจากกิจกรรมของมนุษย์ทั้งจากการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลและการถางป่า และถึงแม้เราจะรู้แบบนี้แล้ว แต่คาร์บอนไดออกไซด์ที่เราปลดปล่อยออกมาในแต่ละวันนั้นจะลอยขึ้นไปสะสมและอยู่บนชั้นบรรยากาศของเราได้เป็นพันปี และชั้นคาร์บอนไดออกไซด์เหล่านี้สามารถซ้อนทับกันเป็นชั้น ๆ ที่มีความหนาแน่นไม่เท่ากันได้อีกตามสภาพของชั้นบรรยากาศ

ภาพกราฟิกแสดงแนวคิดการตรวจวัดของดาวเทียม Sentinel-5 Precursor ภาพจาก ESA

เมื่อการสะสมตัวจนกลายเป็นชั้นที่หนาแน่นของคาร์บอนไดออกไซด์เกิดขึ้นนั้น มันทำให้เหมือนเป็นสัญญาณพื้นหลังขนาดใหญ่ที่กีดกันการตรวจจับแหล่งที่มาของคาร์บอนไดออกไซด์ของยานอวกาศที่มาจากพื้นที่ขนาดเล็ก เช่น โรงงานไฟฟ้าหรือรถยนต์บนถนน

นอกจากนี้ คาร์บอนไดออกไซด์นั้นแตกต่างจากกลุ่มก๊าซเรือนกระจกอื่น เช่น มีเทน (CH4) ที่ตรวจจับง่ายกว่าเพราะในชั้นบรรยากาศของเรานั้นมีก๊าซมีเทนอยู่น้อย ดังนั้นความเข้มข้นเพียงน้อยนิดของก๊าซมีเทนที่ถูกปลดปล่อยออกมาจึงสามารถตรวจจับได้ง่าย เช่น การรั่วไหลของท่อส่งก๊าซธรรมชาติจะสามารถถูกติดตามและระบุตำแหน่งการรั่วไหลได้ง่าย

เมื่อเป็นเช่นนั้นแล้วการที่จะติดตามตำแหน่งที่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของเราจึงเป็นเรื่องที่มีความท้าทายสูง แต่ ESA มีความคาดหวังว่าพวกเขาจะสามารถสร้างเครื่องมือตรวจวัดให้กับดาวเทียมเพื่อติดตามตำแหน่งที่เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ นั่นคือการสร้างเครื่องมือเพื่อติดตามก๊าซในกลุ่มออกไซด์ของไนโตรเจน (NOx)

ก๊าซในกลุ่มออกไซด์ของไนโตรเจนมีอยู่ด้วยกันหลายชนิด เช่น ไนตริกออกไซด์ (NO) และไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) เป็นต้น เป็นก๊าซที่เกิดขึ้นจากการจับตัวของไนโตรเจนกับออกซิเจนในสถานที่ที่มีอุณหภูมิสูง เช่น ภายในกระบอกสูบของเครื่องยนต์และจากห้องเผาไหม้ของโรงงานไฟฟ้า หากเราพบก๊าซในกลุ่มนี้ หมายถึงตรงตำแหน่งนั้นเกิดการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงฟอสซิล

ESA คาดว่าจะสามารถส่งดาวเทียมสำรวจโลกชุดใหม่ที่สามารถติดตามตำแหน่งของก๊าซกลุ่มออกไซด์ของไนโตรเจนได้ภายในปี 2026 เพื่อติดตามและระบุตำแหน่งของแหล่งปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่แท้จริงของแต่ละตำแหน่งบนพื้นโลกได้

แต่ในช่วงเวลาระหว่างนี้ หนึ่งในความพยายามของ NASA คือการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อคาดการณ์ตำแหน่งของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากข้อมูลที่มีอยู่แล้วของดาวเทียมสำรวจก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ Orbiting Carbon Observatory-2 และ 3 (OCO2 และ OCO3) ถึงแม้วิธีการเหล่านี้จะไม่ได้แม่นยำสูง แต่ก็เป็นหนึ่งในวิธีที่ดีที่สุดในการติดตามคาร์บอนไดออกไซด์ภายในชั้นบรรยากาศในเวลานี้

และสุดท้าย การติดตามแหล่งกำเนิดของคาร์บอนไดออกไซด์ก็ยังคงกลับมาที่วิธีดั้งเดิมคือใช้ข้อมูลรายงานของกระทรวงอุตสาหกรรมและพลังงานของประเทศต่าง ๆ ที่ทำรายงานออกมา เพื่อคำนวณปริมาณคาร์บอนที่แต่ละประเทศปล่อยออกมา ซึ่งแน่นอนว่าข้อมูลที่ได้มาเหล่านี้นั้นอาจจะไม่เที่ยงตรง แต่นับว่าเป็นวิธีที่ดีที่สุดสำหรับการคำนวณคาร์บอนที่ถูกปล่อยออกมาสู่ชั้นบรรยากาศ

จนถึงตอนนี้ ข้อสรุปคือเรายังคงไม่มีเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์หรืออะไรที่สามารถบอกเราได้อย่างแม่นยำว่า ปริมาณการปล่อยคาร์บอนของโรงงานอุตสาหกรรมแต่ละแห่งหรือของแต่ละประเทศอยู่ที่ปริมาณเท่าไร และแต่ละประเทศสามารถลดการปล่อยคาร์บอนได้จริงตามที่พวกเขาได้ให้คำมั่นสัญญาไว้หรือไม่ แต่นักวิจัยต่างกำลังพยายามหาวิธีเพื่อใช้ในการสังเกตและติดตามปริมาณการปล่อยคาร์บอนของแต่ละประเทศให้ดีที่สุดเพื่อเป็นเครื่องมือที่จะตรวจสอบว่าพวกเราจะไม่ดำเนินวิถีชีวิตจนไปถึงจุดที่ภาวะโลกร้อนเลวร้ายเกินกว่าที่พวกเราจะหวนย้อนกลับได้

เรียบเรียงโดย : จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร : ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

ที่มาข้อมูล: bbc, pixalytics, sentinels

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

ทำไม ? “ดาวเทียม” ที่ลอยอยู่เหนือหัวเรา บอกไม่ได้ว่าแต่ละประเทศปล่อยคาร์บอนมากแค่ไหน