Metan od dziesięcioleci uchodzi za „cichego przyspieszacza" zmian klimatu. Chociaż pozostaje w atmosferze znacznie krócej niż dwutlenek węgla, jego zdolność zatrzymywania ciepła jest wielokrotnie większa. W okresie stu lat metan ogrzewa planetę około 28 razy silniej niż CO₂, a w pierwszych dwudziestu latach po emisji nawet około 80 razy silniej. Właśnie dlatego ten gaz znalazł się w centrum nowych międzynarodowych obietnic, takich jak inicjatywa Global Methane Pledge, w której rządy i przemysł zobowiązują się do zmniejszenia antropogenicznych emisji metanu o około 30% do 2030 roku.

Jednym z dużych, a często pomijanych źródeł metanu są składowiska odpadów komunalnych. Szacunki pokazują, że składowiska mają udział w ponad dziesięciu procentach całkowitych emisji metanu wytwarzanych przez człowieka. W momencie, gdy każda dodatkowa tona gazów cieplarnianych robi różnicę, uwaga naukowców i regulatorów szybko przesuwa się z sektora energetycznego i paliw kopalnych w stronę odpadów – miejsca, gdzie metan uwalnia się powoli, dyfuzyjnie i często z dala od świateł jupiterów opinii publicznej.

Satelity w ostatnich kilku latach stają się kluczowym narzędziem do ujawniania tych „niewidzialnych" emisji. Najpierw zyskały uznanie w monitorowaniu wycieków metanu z pól naftowych i gazowych, rurociągów i instalacji. Dziś ta sama technologia, udoskonalona lepszą rozdzielczością przestrzenną i wyrafinowanymi algorytmami, przechodzi na nowy obszar – składowiska odpadów, gdzie obraz emisji jest znacznie bardziej złożony, ale i potencjał redukcji duży.

Badanie nad Madrytem: jak satelity szukają wycieków metanu ze składowisk

Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) 15 grudnia 2025 roku opublikowała szczegółowy opis pionierskiego projektu nad składowiskiem Las Dehesas, które jest częścią parku technologicznego Valdemingómez na południowy wschód od Madrytu. Chodzi o duże składowisko miejskie, około 18 kilometrów od centrum hiszpańskiej stolicy, na którym powstaje znaczna ilość gazu wysypiskowego – mieszaniny metanu, dwutlenku węgla i innych związków.

Celem badania jest przetestowanie, czy kombinacja pomiarów satelitarnych, lotniczych i terenowych może dostarczyć wystarczająco szczegółowy obraz emisji ze składowiska, aby dokładnie pokazać operatorom, gdzie gaz ucieka z systemu zbierania. Zamiast ogólnych szacunków emisji sporządzonych na podstawie modeli lub ilości składowanych odpadów, eksperci próbują uzyskać niemal kryminalistyczny wgląd w zachowanie metanu nad każdym pagórkiem i każdą płaszczyzną bryły składowiska.

Od wiosny 2025 roku zespół skupiający badaczy z Uniwersytetu w Leicester, ekspertów ESA, kanadyjską firmę GHGSat, holenderską organizację badań kosmicznych SRON, Międzynarodowe Obserwatorium Emisji Metanu (IMEO) przy Programie Środowiskowym Organizacji Narodów Zjednoczonych oraz innych partnerów prowadzi szereg skoordynowanych kampanii pomiarowych nad Las Dehesas. W terenie mierzy się stężenia gazu, drony i samoloty ze specjalnymi czujnikami latają bezpośrednio nad składowiskiem, a satelity zapewniają szerszy i powtarzalny obraz z orbity.

Łącząc te poziomy danych, naukowcy otrzymują to, co sami nazywają „niespotykanym poziomem wglądu". Mogą śledzić, jak emisje zmieniają się w czasie, jak reagują na prace konserwacyjne, zmiany w harmonogramie składowania, a nawet na warunki meteorologiczne, takie jak wiatr czy nagłe zmiany temperatury. Dla operatora składowiska oznacza to, że nie musi już zgadywać, gdzie powstaje problem – lecz może go zobaczyć, zmierzyć i, co najważniejsze, szybko usunąć.

Od obrazu globalnego do wycieków wielkości kilku kilogramów na godzinę

Podstawę nowej metodologii stanowi kombinacja dwóch grup instrumentów. Pierwszą grupę reprezentują misje, które zapewniają obraz globalny, takie jak satelita Sentinel-5P z programu Copernicus. Jego instrument TROPOMI każdego dnia przelatuje nad całą planetą i mierzy stężenia metanu nad dużymi obszarami, z rozdzielczością przestrzenną rzędu kilku kilometrów. Dane te umożliwiają tworzenie map „gorących punktów" metanu, na których wyraźnie widać, że nad określonym miastem, strefą przemysłową lub składowiskiem występuje podwyższone stężenie.

Na podstawie takiej globalnej mapy działa również narzędzie internetowe Methane Hotspot Explorer, które w ramach systemu monitorowania atmosfery programu Copernicus (CAMS) wyświetla gazowe „pióropusze" metanu powiązane z tak zwanymi super-emiterami. Uczenie maszynowe w tle systemu każdego tygodnia analizuje nowe obrazy satelitarne, szuka wzorców charakterystycznych dla wycieków i oznacza lokalizacje potencjalnych źródeł. Chociaż dane te nie mają centymetrowej precyzji, są kluczowe dla odkrycia, gdzie należy szukać bardziej szczegółowej odpowiedzi.

Drugi filar nowej generacji monitorowania stanowią satelity komercyjne i badawcze o bardzo wysokiej rozdzielczości przestrzennej, jakie rozwija GHGSat i inni operatorzy. Ich instrumenty, taki jak czujnik o rozdzielczości około 25 x 25 metrów użyty w Madrycie, mogą wykrywać pojedyncze pióropusze metanu nad stosunkowo małymi obiektami – pojedynczą studnią gazową, częścią składowiska lub segmentem rurociągu. W idealnych warunkach satelity te rozróżniają nawet emisje wynoszące około stu kilogramów metanu na godzinę.

W przypadku Las Dehesas te zdjęcia satelitarne uzupełniają przeloty samolotów badawczych wyposażonych w instrumenty zdolne mapować metan ze szczegółowością około jednego metra. Takie mapy dosłownie pokazują, gdzie gaz przebija się przez pokrywę powierzchniową składowiska, gdzie może brakuje wypełnionej warstwy ziemi lub gdzie gaz znalazł drogę wzdłuż krawędzi struktur drenażowych i odpływowych. Razem z pomiarami terenowymi na poziomie gruntu, cały pakiet danych zamienia niewidzialny gaz w zbiór wyraźnie rozpoznawalnych, zmierzonych źródeł.

Naprawy na składowisku pod nadzorem satelitarnym

Jedna z najważniejszych faz madryckiego badania odbyła się między wiosną a jesienią 2025 roku. Po początkowym zarejestrowaniu stanu, operator składowiska przeprowadził szereg prac konserwacyjnych: serwisowano i modernizowano studnie do zbierania gazu, sprawdzono i w razie potrzeby naprawiono podziemne i naziemne rury do transportu metanu do instalacji energetycznych, a także dostosowano sposoby przykrywania aktywnych i zamkniętych kwater składowiska.

Po tych zabiegach ta sama kombinacja systemów pomiarowych została ponownie użyta we wrześniu i październiku 2025 roku. Satelity zarejestrowały nowe obrazy z orbity, samoloty ponownie przeleciały nad składowiskiem, a zespoły w terenie odnotowały zmiany w stężeniach gazu w pobliżu kluczowych punktów. Porównanie przed i po, które naukowcy obecnie szczegółowo analizują, powinno pokazać, na ile konkretne zabiegi – na przykład naprawa określonego rzędu studni – rzeczywiście zmniejszyły całkowite emisje.

Ważnym elementem całego procesu jest również szybkość wymiany informacji. Zespół badawczy regularnie dostarcza operatorowi składowiska mapy przedstawiające podejrzane ogniska, a personel w terenie może niemal w czasie rzeczywistym sprawdzić stan w tych lokalizacjach. W wielu przypadkach, jak podają naukowcy, pracownicy składowiska zdołali w krótkim czasie fizycznie odwiedzić problematyczny obszar, potwierdzić wyciek i natychmiast zaplanować lub przeprowadzić naprawę.

W ten sposób pomiary satelitarne i lotnicze przekształcają się z abstrakcyjnych danych naukowych w bardzo konkretne narzędzie operacyjne. Dla miasta Madryt oznacza to mniej niekontrolowanego metanu w atmosferze, ale także dokładniejszy wgląd w to, na ile istniejące systemy zbierania i wykorzystywania gazu wysypiskowego są rzeczywiście skuteczniejsze po inwestycjach w konserwację. Dla naukowców jest to zaś okazja do kalibracji modeli uwalniania gazu i porównania ich z tym, co satelity i instrumenty w terenie rzeczywiście mierzą.

Kto stoi za projektem: przykład współpracy nauki, miast i przemysłu

Projekt Las Dehesas nie jest klasycznym badaniem akademickim oderwanym od codzienności. Od początku są w niego zaangażowani operatorzy składowiska i administracja miejska Madrytu, którzy otwarcie dzielą się danymi o pracy zakładu – od harmonogramu składowania odpadów po kalendarz prac konserwacyjnych. Do tych informacji badacze dołączają zdjęcia satelitarne, pomiary z powietrza i dane z gruntu, dzięki czemu powstaje wspólna, przejrzysta mozaika.

Oprócz Uniwersytetu w Leicester i ESA, w projekcie uczestniczą również partnerzy tacy jak firma GHGSat, SRON z Holandii, Uniwersytet Techniczny w Danii oraz Międzynarodowe Obserwatorium Emisji Metanu, działające w ramach Programu Środowiskowego Organizacji Narodów Zjednoczonych. Właśnie IMEO i pokrewne inicjatywy starają się scalić dane z różnych źródeł – inwentaryzacji krajowych, pomiarów przemysłowych, kampanii pomiarowych i misji satelitarnych – aby decyzje o redukcji emisji były oparte na rzeczywistym, sprawdzalnym stanie.

Dla zarządców składowisk taki projekt jest okazją do porównania różnych technologii monitorowania, od klasycznych sieci studni i sond po najnowsze systemy kosmiczne. Dla władz miejskich stanowi narzędzie, którym mogą pokazać opinii publicznej, że aktywnie zarządzają emisjami, a nie tylko „udowadniają zgodność" z minimalnymi standardami prawnymi. W szerszym kontekście badanie służy jako prototyp dla przyszłych powiązań między operatorami satelitarnymi, instytucjami naukowymi i lokalnymi przedsiębiorstwami komunalnymi na całym świecie.

Globalna sieć satelitów dla metanu: od Sentinel-5P do konstelacji komercyjnych

Madryckie składowisko to tylko jeden przykład w znacznie szerszej fali projektów opierających się na nowych misjach satelitarnych. Oprócz wspomnianego Sentinel-5P, w ostatnich latach na orbitę wystrzelono również wyspecjalizowane misje, których głównym zadaniem jest właśnie wykrywanie i kwantyfikacja emisji metanu. Niektóre z nich rozwijają instytucje publiczne we współpracy z NASA i innymi agencjami, a inne prywatne firmy oferujące dane przemysłowi, rządom i organizacjom międzynarodowym.

Kanadyjska firma GHGSat do końca 2025 roku zarządza konstelacją szesnastu satelitów dedykowanych precyzyjnemu nadzorowi emisji przemysłowych. Ich instrumenty regularnie przelatują nad polami naftowymi i gazowymi, kopalniami węgla, hutami stali, ale także coraz większą liczbą składowisk odpadów na całym świecie. Dane, które zbierają, służą zarówno klientom komercyjnym, którzy chcą zidentyfikować straty metanu jako okazję ekonomiczną, jak i organom publicznym, które monitorują, czy redukcje emisji zostały rzeczywiście osiągnięte.

Do gry wchodzą również nowe publicznie dostępne misje, które kładą nacisk na przejrzystość. W sierpniu 2024 roku uruchomiono misję Tanager-1 w ramach koalicji Carbon Mapper, która przy pomocy technologii opracowanej w laboratoriach NASA stara się codziennie mapować duże pióropusze metanu z różnych sektorów, w tym ze składowisk. Podobną rolę przejął satelita MethaneSat, który został wystrzelony na początku 2024 roku przy wsparciu organizacji Environmental Defense Fund i partnerów, a został zaprojektowany tak, aby publicznie udostępniać dane o największych trucicielach. Chociaż w 2025 roku misja doznała poważnej awarii technicznej, wczesne zestawy danych są nadal wykorzystywane do analiz i rozwoju nowych podejść do monitorowania.

Dane z różnych misji są coraz częściej scalane na otwartych platformach. Na przykład Program Środowiskowy Organizacji Narodów Zjednoczonych rozwija systemy takie jak Methane Alert and Response System (MARS) i portal Eye on Methane, które integrują informacje z satelitów, kampanii terenowych i raportów przemysłowych. Takie platformy umożliwiają, aby zauważony wyciek metanu nie pozostał na poziomie pracy naukowej, lecz by informacje trafiały do właściwych organów i operatorów w celu podjęcia konkretnych środków.

Od orbity do polityki: jak dane satelitarne zmieniają zasady gry dla składowisk

Pomiary satelitarne metanu były do niedawna przede wszystkim źródłem danych dla prac naukowych i globalnych inwentaryzacji gazów cieplarnianych. Jednak w miarę postępu wysokiej rozdzielczości przestrzennej i częstotliwości obrazowania, coraz łatwiej powiązać pojedynczy pióropusz gazu z konkretną instalacją lub nawet kwaterą składowiska. Tym samym satelity wkraczają również w domenę praktyki regulacyjnej i sądowej, gdzie mogą służyć jako dodatkowy dowód do wszczęcia dochodzeń lub nałożenia kar.

W poszczególnych państwach trwają już dyskusje o tym, jak zaakceptować dane satelitarne jako część oficjalnych systemów nadzoru dla składowisk i innych instalacji. Regulatorzy dostrzegają, że satelity umożliwiają im stosunkowo tani i niezależny wgląd w stan na setkach lokalizacji, bez konieczności wysyłania inspektorów ze sprzętem pomiarowym na każde składowisko. Jednocześnie operatorzy otrzymują szansę proaktywnego reagowania na zauważone emisje i pokazania, że poważnie traktują obowiązki redukcji metanu.

Szczególnie ważne jest, aby pomiary satelitarne nie pozostały izolowanymi wyspami danych. Projekty takie jak madrycki pokazują, jak maksymalną wartość osiąga się, gdy połączy się je z lokalną wiedzą o zakładzie, szczegółowymi pomiarami terenowymi i jasnymi planami naprawczymi. Wtedy satelitarne „piksele" przestają być tylko ładną mapą do prezentacji, a stają się narzędziem, które na co dzień kieruje ekipy robocze w terenie.

Co wyniki z Madrytu oznaczają dla innych składowisk – i dla miast takich jak nasze

Chociaż Las Dehesas to specyficzne składowisko z własnymi warunkami klimatycznymi, geologicznymi i operacyjnymi, metodologia opracowana nad Madrytem może być łatwo przeniesiona na inne zakłady. Wiele kluczowych komponentów już istnieje: satelity śledzące metan niemal w czasie rzeczywistym, algorytmy do wykrywania pióropuszy, modele rozprzestrzeniania się gazów w atmosferze oraz standaryzowane metody szacowania emisji na poziomie składowiska.

Dla dużych miast w Unii Europejskiej, w tym tych w Chorwacji i regionie, takie projekty oferują swoisty „szablon", jak połączyć wymagania polityki klimatycznej, prawodawstwa dotyczącego odpadów i lokalnych planów zarządzania emisjami. Miasto, które chce zmniejszyć swój ślad węglowy, może na przykład zażądać, aby operator składowiska współpracował z instytucjami badawczymi i operatorami satelitarnymi, przeprowadził szczegółową kampanię pomiarową i na podstawie wyników opracował plan zabiegów naprawczych – od instalacji dodatkowych studni po lepsze przykrywanie kwater i wychwytywanie gazu do produkcji energii.

Warto przy tym podkreślić, że satelity nie są czarodziejską różdżką, która może rozwiązać wszystkie problemy z emisjami metanu z odpadów. Nie mogą zastąpić dobrze zaprojektowanych systemów zbierania gazu, wysokiej jakości przykrywania odpadów, modernizacji składowisk i, wreszcie, przetwarzania i zmniejszania powstawania odpadów. Ale mogą pokazać, gdzie istnieją największe dziury w obecnym systemie i zaoferować ilościowe dane o tym, na ile jakaś interwencja rzeczywiście zmniejszyła emisje.

W nadchodzących latach kombinacja coraz liczniejszych satelitów, wyrafinowanych algorytmów i współpracy między miastami, przemysłem i społecznością naukową prawdopodobnie zamieni opowieść o „niewidzialnym gazie" w bardzo konkretne listy lokalizacji, zabiegów i redukcji emisji. Wyniki madryckiego badania, którego prace naukowe i szczegółowe analizy oczekiwane są na początku 2026 roku, posłużą jako ważny test, jak daleko możemy się posunąć w kwantyfikacji metanu ze składowisk i kierowaniu środków tam, gdzie przyniosą największy efekt.