炭素モニタリング

温室効果ガス監視の一環としての炭素監視とは、特定の活動によって特定の時間にどれだけの二酸化炭素またはメタンが生成されるのかを追跡することを指します。たとえば、農業からのメタン排出量 、森林伐採などの土地利用の変化による二酸化炭素排出量、または発電所、自動車、その他の装置での化石燃料の燃焼による二酸化炭素排出量を追跡することを指します。二酸化炭素は最も多く排出される温室効果ガスであり、メタンはさらに強力な温室効果ガスであるため、炭素排出量の監視は、排出量を削減し、それによって気候変動を遅らせるためのあらゆる取り組みにとって非常に重要であると広く考えられています。

炭素排出量の監視は、現在ヨーロッパで使用されているキャップアンドトレード制度やカリフォルニアの制度の鍵であり、パリ協定のような将来のあらゆる同様の制度にも必要となるでしょう。炭素排出量に関する一貫したデータの信頼できる情報源が不足していることは、排出量削減の取り組みにとって大きな障害となっています。^[1]

こうした排出データの情報源には次のようなものがあります。

カーボンモニタリングアクション（CARMA）^{[2] –}世界開発センターが提供するオンラインデータベース。世界中の50,000以上の発電所と4,000の電力会社の工場レベルの排出量、および国、州、地域の発電による総排出量が含まれています。発電による炭素排出量は、世界のCO2排出量の約25％を占めています_。 [ ^3]

ETSWAP – 現在英国とアイルランドで使用されている排出量監視・報告システム。EU ETS（欧州連合排出量取引制度）の要件に従い、関係組織が炭素排出量を監視、検証、報告することを可能にする。^[4]

FMS – EU ETSの対象となる工場運営者の年間排出量報告書を記録・計算するためにドイツで使用されているシステム。^[5]

炭素排出量も世界規模で監視されています（国、セクター、企業、活動などのデータを使用）。

米国のほぼすべての気候変動規制には、経済部門ごとに二酸化炭素とメタンの排出量を削減する規定があるため、これらの排出量を正確に監視および評価できることは、これらの規制の遵守を評価するために非常に重要です。^[16]国レベルでの排出量の推定はかなり正確であることが示されていますが、州レベルでは依然として多くの不確実性があります。^[16]パリ協定の一環として、米国はCOP21で交渉されたパリ協定の一環として、「2025年までに温室効果ガス排出量を2005年比で26～28%削減する」ことを約束した。^[17]これらの規制を遵守するためには、特定の排出源セクターからの排出量を定量化する必要がある。^[16]排出源セクターとは、特定の温室効果ガスを排出する経済セクターであり、例えば石油・ガス産業からのメタン排出量であり、米国はパリ協定の貢献達成に向けたより具体的な行動として、 2025年までに2012年比で40～45%削減することを約束している^{[18] 。}

現在、米国政府を含むほとんどの政府は、特定の活動の単位あたりの炭素排出量を示す排出係数と、その活動がどれだけ行われたかに関するデータを使用して、「ボトムアップ」アプローチで炭素排出量を推定しています。^[16]たとえば、燃焼したガソリン1ガロンあたりの二酸化炭素排出量の排出係数を決定し、これをガソリン販売データと組み合わせて、小型車両からの炭素排出量を推定できます。^{[19]その他の例としては、さまざまな場所の牛の数や}発電所で燃焼した石炭の量を特定し、これらのデータを適切な排出係数と組み合わせてメタンまたは二酸化炭素排出量を推定することなどが挙げられます。炭素排出量を監視するために「トップダウン」方法が使用されることもあります。これには、大気中の温室効果ガスの濃度を測定し、これらの測定値を使用して、結果として生じる濃度の原因となった排出量の分布を決定することが含まれます。^[16]

セクター別の会計は、二重計上の可能性がある場合には複雑になる可能性がある。例えば、石炭をガス化して合成天然ガスを製造し、それを天然ガスと混合して天然ガス発電所で燃焼させる場合、天然ガスセクターの一部として会計処理する場合、この活動は石炭セクターから差し引かれ、天然ガスセクターに追加されなければ適切に会計処理されない。^[16]

NASA炭素モニタリングシステム（CMS）は、 2010年の議会命令によって創設された気候研究プログラム^{[20]であり、二酸化炭素とメタンの排出量を測定する気候研究に年間約50万ドルの助成金を提供しています。 [20]}衛星や飛行機の機器を使用して、CMSが資金を提供する研究プロジェクトは、米国やその他の国に、パリの気候変動排出削減協定に関する各国の進捗状況を追跡するのに役立つデータを提供します。たとえば、CMSプロジェクトは、森林破壊と森林劣化による炭素排出量を測定しました。CMSは、「発生源と吸収源の観測結果をつなぎ合わせて、地球の炭素の流れの高解像度モデルを作成しました。」^{[21] 2019年の連邦予算は、}トランプ政権が資金提供を終了することを提案した後、 ^[20] CMSへの資金提供を明確に保証しました。^{[21] [22]}

欧州連合排出量取引制度（EU-ETS）^[23]の一環として、キャップアンドトレード制度の遵守を確実にするために炭素モニタリングが必要である。この炭素モニタリングプログラムは、大気中の二酸化炭素測定、ボトムアップの二酸化炭素排出量マップ、および最初の2つの要素からの情報を統合する運用データ同化システムの3つの主要な要素から構成される。^[24]

トップダウンの大気測定アプローチには、衛星データと二酸化炭素濃度の現場測定、および二酸化炭素の大気輸送をモデル化する大気モデルが含まれます。これらは、高解像度の空間スケールで二酸化炭素排出量を決定する能力が限られており、通常、1 km グリッドよりも細かいスケールを表現することはできません。モデルは、化石燃料の燃焼などの人為的発生源からの二酸化炭素のフラックス、および陸上生態系と海洋などの自然の相互作用からの二酸化炭素のフラックスも解決する必要があります。^[24] トップダウンアプローチの複雑さと制限のため、EU はこの方法をボトムアップアプローチと組み合わせています。

現在のボトムアップデータは、取引制度の排出者によって自己申告された情報に基づいています。しかし、EUはこの情報源を改善しようとしており、空間解像度が大幅に向上し、ほぼリアルタイムで更新される、改良されたボトムアップ排出量マップの計画を提案しています。^[24]

前述の2つの情報源から収集された情報を組み合わせる運用データシステムも計画されている。^{[25] [26]} EUは、2030年代までにこれが運用され、欧州連合全体で非常に洗練された炭素監視プログラムが可能になることを期待している。^[24]

衛星は軌道上から二酸化炭素濃度を監視するために使用できる。^[27] NASAは現在、軌道上炭素観測衛星2号（OCO-2）を運用しており、日本も独自の衛星である温室効果ガス観測技術衛星（GOSAT）を運用している。^{[27]これらの衛星は、排出インベントリのデータギャップを埋めるための貴重な情報を提供することができる。OCO-2は}中東上​​空の強い二酸化炭素フラックスを測定したが、これは排出インベントリには反映されておらず、ボトムアップの排出量推定では重要な発生源が無視されていることを示している。^[28]これらの衛星の測定誤差は現在約0.5％だが、米国と日本のチームは誤差を0.25％に減らしたいと考えている。中国は最近、地球上の温室効果ガス濃度を監視するための独自の衛星TanSatを2016年12月に打ち上げた。^[29]現在、3年間のミッションが計画されており、16日ごとに二酸化炭素濃度を測定する。^[29]

• 温室効果ガス排出量の主要原因
• 二酸化炭素排出量による国別リスト
• サプライチェーンマネジメント

• Climatechange.gov.au
• エディネット