Is ‘slow science’ het antwoord op de ecologische voetafdruk van de astronomie? Hemel en telescoop

Een internationaal team van astronomen heeft bepaald in hoeverre astronomische faciliteiten – namelijk de telescopen op aarde en in de ruimte waarmee astronomen de lucht bestuderen – bijdragen aan klimaatverandering. Melden in natuurlijke astronomieschat het team dat deze voetafdruk beter presteert dan alle andere onderzoeksgerelateerde activiteiten, een bevinding die aanzienlijke implicaties heeft voor de toekomst van het veld.

De onderzoekers voelden zich gemotiveerd om het onderzoek uit te voeren door de actualiteit: “De mensheid wordt geconfronteerd met een klimaatnoodsituatie”, zegt teamlid Annie Hughes (Max Planck Institute for Astronomy, Duitsland). “Het wetenschappelijke bewijs is ondubbelzinnig dat menselijke activiteit verantwoordelijk is voor het veranderen van het klimaat. Het wetenschappelijke bewijs is even duidelijk dat we onze activiteiten in het volgende decennium moeten veranderen.”

Astronomen hebben, net als iedereen, koolstof sporen. Deze gebruikte term kan subtiel verschillende definities hebben; In dit geval definiëren Jürgen Knodelsder (Universiteit van Toulouse, Frankrijk) en collega’s het als de totale uitstoot van broeikasgassen van een faciliteit gedurende zijn levenscyclus. De uitstoot bestaat voornamelijk uit koolstofdioxide en methaan, maar omvat ook een aantal andere warmtevasthoudende gassen.

Het algemene gebrek aan gegevens maakt het moeilijk om te bepalen hoeveel astronomen bijdragen aan de uitstoot van broeikasgassen. Eerdere studies waren gericht op onderzoeksgerelateerde activiteiten zoals reizen naar conferenties en het gebruik van supercomputers. Maar uit de nieuwe studie blijkt dat de grootste bron van de koolstofvoetafdruk van de astronomie de constructie en het gebruik van steeds grotere telescopen is.

Vanwege een gebrek aan nauwkeurige gegevens, vaak als gevolg van vertrouwelijkheidsproblemen, kwam het team tot deze conclusie met behulp van een techniek genaamd Economische input en output Analyseren. De CO2-uitstoot wordt voornamelijk bepaald door kosten en/of gewicht. Knödlseder vergelijkt het proces met het tanken van een auto: als de tank volledig wordt gevuld in plaats van halverwege, verdubbelt het gewicht. Verdubbeling van de brandstof zou twee keer zoveel kosten en twee keer zoveel uitstoot veroorzaken.

Met behulp van deze input-outputanalyse berekende het team dat de huidige astronomiefaciliteiten gedurende hun levenscyclus het equivalent van 20 miljoen ton koolstofdioxide-equivalent produceren, met een jaarlijkse uitstoot van meer dan een miljoen ton koolstofdioxide-equivalent.

“Om je enig perspectief te geven,” merkt Knudelsder op, “dit is de jaarlijkse CO2-voetafdruk van landen als Estland, Kroatië of Bulgarije.” Nog een stukje perspectief: in 2019 droegen de VS meer dan 6.5 Een miljard ton koolstofdioxide.

Het is een begin

Knodelsder zegt dat de kosten/gewichtsgegevens het voordeel hebben dat ze openbaar beschikbaar zijn, hoewel ze soms moeilijk te vinden zijn. Hierdoor is werkelijk elke berekening mogelijk. Maar Andrew Ross Wilson (University of Strathclyde, VK), die het bijbehorende perspectiefartikel schreef voor: natuurlijke astronomiezegt dat de methode niet vaak wordt gebruikt in koolstofboekhouding, vooral voor ruimteactiviteiten.

“Hij vindt dat het gebruik van economische input-output-methoden… de algehele milieu-impact enorm overschat.” De redenen zijn talrijk: ten eerste is de ruimtevaartindustrie, die vaak door de staat wordt gefinancierd, geen echt vrije markt. materialen kosten vaak Op bestelling gemaakt voor ruimtemissies is meer te danken aan onderzoek en ontwikkeling dan aan fabricage.

“Als zodanig hebben de European Space Agency (en anderen) een nieuwe procesdatabase gecreëerd om deze lacunes nauwkeuriger op te vullen en raden ze de toepassing van economische input- en outputdatabases aan voor beoordelingen van de levenscyclus van de ruimte”, zegt Wilson.

Het team van Nodelsider erkent deze kanttekeningen, maar stelt dat het verstrekken van deze eerste schattingen een cruciale eerste stap is. De volgende stap is dat nutsbedrijven hun eigen, meer gedetailleerde analyses uitvoeren – en vervolgens actie ondernemen.

Wilson is het daarmee eens en zegt: “Ik denk dat de beoordeling van Knodelsider een redelijk geschikte benadering is van de eerste orde vanwege het gebrek aan gegevens waarover hij en zijn team beschikten.” “Het is absoluut een goede eerste stap voor meer gedetailleerde beoordelingen.”

Maar hij waarschuwt: “Ik ben er niet van overtuigd dat een beoefenaar van de levenscyclusanalyse van de ruimte deze bevinding specifiek zou gebruiken om hun eigen analyses te baseren. De ESA zou deze schatting zeker niet twee keer bekijken.”

langzame vlag

Het team van Knodelsider stelt echter dat zelfs geschatte getallen de basis van het werk zijn: “De oplossingen zijn in onze handen, we moeten ze alleen kunnen accepteren”, zegt teamlid Luigi Tibaldo (Institute for Research in Astrophysics and Planetary Science, Frankrijk).

De eerste stap is om bestaande faciliteiten om te bouwen van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare energiebronnen, een inspanning die op veel plaatsen al aan de gang is. Er zijn nog steeds problemen voor telescopen op afgelegen locaties, omdat ze meestal niet zijn aangesloten op het lokale elektriciteitsnet. Zo wordt de Atacama Large Millimeter/submillimeter range in Chili aangedreven door dieselgeneratoren. Het kan gemakkelijker zijn om andere faciliteiten op te nemen in lopende methodologische veranderingen.

Het team zegt dat deze maatregelen niet voldoende zullen zijn. Astronomen moeten ook het tempo van het bouwen van nieuwe faciliteiten vertragen. De voordelen reiken verder dan het verminderen van de uitstoot, omdat “slow science” ons meer tijd zou geven om de gegevens die we al hebben ten volle te benutten. Zeker, de hele proefschriften zijn doorzocht met alleen de gearchiveerde aantekeningen.

Jennifer Wiseman, hoofdwetenschapper voor het Hubble Space Telescope-project, is het eens over de waarde van de archiefgegevens. “We hebben het Hubble-gegevensarchief zo ​​krachtig gemaakt dat er tegenwoordig minstens zoveel wetenschappelijke artikelen worden gepubliceerd op basis van archiefgegevens als op basis van nieuwe waarnemingen”, zegt ze. “Dit betekent goed, meervoudig gebruik van gegevens die nog vele jaren beschikbaar zullen zijn.”

Maar veel astronomen maken bezwaar tegen de vertraging. Sommige leden ondervonden zelfs weerstand van collega’s voordat de krant werd gepubliceerd.

“Er is niets dat zegt dat astronomie niet kan of wil overstappen op hernieuwbare energiebronnen, samen met de rest van de economie”, zegt John Mather (NASA’s Goddard Space Flight Center), James Webb Space Telescope-projectwetenschapper. “De berekende CO2-voetafdrukken zijn geen natuurconstanten, het zijn slechts schattingen van een deel van een systeem dat wordt beheerst door feedbackloops.”

Mather voert ook een tegenargument aan om het tempo van de wetenschap te vertragen: “Sommige soorten astronomie worden al moeilijk of onmogelijk gemaakt door lichtvervuiling, radio-interferentie en satellietconstellaties”, zegt hij. “Je zou kunnen stellen dat we onze inspanningen moeten opvoeren om alles te leren wat we kunnen, zo snel mogelijk, voordat we dat kunnen.”

Desalniettemin blijft het team stevig in zijn schoenen staan: “De strijd tegen klimaatverandering is een collectieve uitdaging, en iedereen, elke activiteitssector en elk land moet bijdragen aan het aangaan van deze uitdaging”, zegt Knudelsider. “In de strijd tegen klimaatverandering zijn er geen prioritaire oplossingen; we moeten alle mogelijke hefbomen activeren om onze uitstoot te verminderen. Natuurlijk zullen sommige acties efficiënter zijn dan andere, maar we hebben ze allemaal nodig om te slagen.”

Advertenties