Nederlands satellietinstrument Tropomi meet voor het eerst uitstoot individuele schepen

Het Nederlandse satellietinstrument Tropomi kan vanuit de ruimte de stikstofuitstoot van individuele schepen waarnemen. Dat blijkt uit een gezamenlijke publicatie van het KNMI, de Inspectie Leefomgeving en Transport (ILT) en Universiteit Wageningen. De waarnemingen zijn een aardobservatieprimeur: nooit eerder was een satelliet in staat om zo nauwkeurig uitstoot van schepen te detecteren. Het onderzoek toont aan dat Nederlandse ruimtevaarttechnologie in de toekomst een belangrijke rol kan spelen bij de monitoring en handhaving van strengere emissienormen voor de scheepvaart.
Composiet van drie verschillende dagen TROPOMI data. Bron: KNMI

Tropomi is het enige meetinstrument aan boord van de Europese satelliet Sentinel-5P. Het instrument brengt elke dag opnieuw en wereldwijd de samenstelling van de dampkring in kaart. De onderzoekers keken naar de meetgegevens van 2 juli 2018 rondom een drukke vaarroute op de Middellandse Zee. Door de optimale weersomstandigheden die dag en de koppeling met andere gegevensbronnen, konden pluimen van stikstofdioxide in de gegevens van Tropomi herleid worden tot individuele zeeschepen.

Drukke vaarroute

‘Het was stabiel en helder weer die dag’, vertelt Jos de Laat, senior onderzoeker van het KNMI. ‘De zon weerkaatste op de Middellandse zee, wat zorgt voor kwalitatief hoogwaardige meetgegevens met weinig ruis. We hebben de gegevens van Tropomi gecombineerd met gegevens over windsnelheid en windrichting en locatiegegevens van 185 schepen die op die dag in het studiegebied aanwezig waren. Op deze manier hebben we de stikstofdioxide-uitstoot van de grootste schepen, zoals olietankers en containerschepen, kunnen vaststellen.’

In rood zichtbaar de pluimen stikstofdioxide. Bron: Tropomi data van 2 juli 2018, KNMI. De studie focust op de drukke vaarroute tussen het Suezkanaal en de zuidelijke punt van Gibraltar. Omdat Tropomi een wereldwijde dekking heeft, is dezelfde methode toe te passen op andere locaties in de wereld, zegt De Laat: ‘Met instrumenten als Tropomi kunnen we in de toekomst efficiënt en op mondiale schaal en heel nauwkeurig de uitstoot van zeeschepen monitoren.’

Strengere emissienormen handhaven

Sinds 1 januari 2020 mogen schepen in plaats van 3,5 procent nog maar 0,5 procent zwavel in hun brandstof hebben, op de Noordzee zelfs maar 0,1 procent. Ook de eisen aan stikstofemissies voor nieuw gebouwde schepen worden steeds strenger. In Nederland is de ILT verantwoordelijk voor de handhaving van deze regels. Jasper van Vliet, Chief Data Scientist bij de inspectie: ‘Wij hebben altijd al de uitdaging gehad dat we met een beperkt aantal mensen toezicht moeten houden op een groeiend aantal regels. Remote sensing technologie, zoals Tropomi, stelt ons in staat om onze taak beter te vervullen.’
NO2 patronen zijn duidelijk zichtbaar. Bron: Tropomi data van 2 juli 2018, KNMI.

De ILT en de universiteiten van Wageningen en Leiden ontwikkelen de komende jaren samen een methode om de uitstoot van schepen met behulp van satellietgegevens te monitoren: AVES-oculuS (Algorithms for the Verification of Emissions from Shipping with Satellites). Van Vliet: ‘Het is onze ambitie om uit satellietgegevens af te kunnen leiden of schepen zich wel of niet aan de regels houden. Zo weten wij als inspectie welke van de tienduizenden schepen we moeten inspecteren die jaarlijks de Nederlandse wateren en havens bezoeken.’

Over de studie en Tropomi

Het hier beschreven onderzoek werd uitgevoerd in het FAST project (First Assessment of Shipping emissions in Tropomi) en werd gefinancierd uit het programma Anders Omgaan Met Data van het ministerie van IenW en de ILT. FAST was een voorstudie ten behoeve van het AVES-oculuS project.

Tropomi is een samenwerking tussen Airbus Defence and Space Netherlands, KNMI, SRON en TNO, in opdracht van het NSO en ESA. Airbus Defence and Space Netherlands is hoofdaannemer voor het ontwerp en de bouw van het instrument. De wetenschappelijke leiding is in handen van het KNMI en SRON. Tropomi wordt gefinancierd door het Ministerie van Economische Zaken, het Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap en het Ministerie van Infrastructuur en Milieu.

Meer informatie:
KNMI nieuwsbericht: Internationale scheepvaartemissies en luchtkwaliteit