新一轮技术创新浪潮加深了我们对棘手环境挑战的认识，也为我们提供了应对这些挑战的新方法。本月，数千名商界领袖和政策制定者齐聚旧金山，参加全球气候行动峰会，这些改变格局的创新将在全城各处亮相。
其中一个例子是测量和减少甲烷排放的新方法。甲烷是一种强效温室气体，按单位质量计算，其近期增温效力是二氧化碳的80多倍。人为甲烷排放造成了当今全球四分之一的升温。
这是个问题，但也是一个巨大的机遇。甲烷的最大来源之一是石油和天然气行业。事实上，天然气的主要成分就是甲烷。事实证明，减少工业甲烷排放是减缓升温速度最快、最具成本效益的方法；与此同时，我们仍将继续努力实现能源系统脱碳。但直到最近我们才知道这一点——至少此前无法证明这一点——因为没人知道石油和天然气行业排放了多少甲烷。
数据揭示问题与机遇
五年前，环境保护基金会开始着手测量美国石油和天然气行业的甲烷排放，并启动了一项前所未有的科学研究计划，参与者包括来自40家机构的140多名研究人员，以及提供现场准入和技术建议的48家石油和天然气公司。研究人员采用多种技术——包括安装在无人机、飞机乃至谷歌街景车上的传感器——测量供应链各环节的排放，从偏远地区的井口到你家附近街道下方的管道，无一遗漏。
研究结果发表于30多篇经同行评审的科学期刊论文。一篇综合分析论文于今年夏天发表于《科学》，结论指出，美国石油和天然气行业每年排放1300万吨甲烷，比美国环保署目前的估算值高出近60%。不过，这些排放是可以控制的，通常只需进行简单维护。
该项目的数据在说服行业领袖和政策制定者认识到甲烷问题的严重性方面发挥了关键作用。研究结果助力科罗拉多州、怀俄明州、加利福尼亚州和宾夕法尼亚州等地制定新规，也推动了国家层面的政策，以减少联邦土地和部落土地上石油和天然气生产造成的排放。
如今，我们正利用这些数据，抵制现任政府试图不当撤销这些标准的做法。
推动全球减排目标
国际能源署（IEA）估计，全球石油和天然气行业的甲烷排放量约为7500万吨——其所含能源足以供非洲全境发电两次。IEA估计，利用现有技术，行业可将这些排放减少75%（其中三分之二无需净成本）。
我们环境保护基金会（EDF）呼吁，到2025年将全球石油和天然气行业的甲烷排放量减少45%。这将带来相当于关闭全球三分之一燃煤电厂所产生的20年气候效益。随着行业数字化程度不断提高，这样规模的成果已切实可期。例如，可靠、低成本的传感器、远程监测和油田物联网技术，可以帮助能源公司减少排放，同时避免可销售天然气的浪费。
为推动这些前景变为现实，EDF正与壳牌和Equinor（前身为Statoil）合作，测试由参加我们“移动监测挑战赛”的创业者开发的连续监测技术。我们还与斯坦福大学和埃克森美孚合作，研究利用飞机和无人机进行移动检测的技术。
数据驱动的透明度正在行业内部激发竞争。今年4月，英国石油公司（BP）设定了首个量化甲烷目标。上个月，埃克森美孚承诺减少排放和火炬燃烧气体量。壳牌、卡塔尔石油公司及其他生产商也承诺减少天然气供应链各环节的甲烷排放。
迈向太空
如今，我们正通过开发MethaneSAT进一步拓展技术边界。这项卫星任务计划于2021年发射，旨在以极高精度持续绘制全球近乎任何地点的甲烷排放分布图并进行测量。MethaneSAT将使人们能够“看到”如今难以追踪的地点所排放的甲烷。
任何人都可以免费获取MethaneSAT的数据。这些数据将帮助各国、企业和公众发现问题、确定减排机会，并持续衡量进展。它只是目前正在开发的几种太空甲烷监测工具之一。例如，欧洲航天局于2017年发射了TROPOMI卫星。一家名为GHGSAT的私人公司已有一颗卫星在轨，另一颗计划在一年内发射。
有人将此比作新一轮太空竞赛。但在我看来，这是一股转型浪潮，正从创新生态系统中的多个节点涌现。每个节点各具特色、能力互补，共同提供多路数据，勾勒出无可辩驳的问题全貌。
正如我们曾利用美国甲烷数据推动新政策和更好的商业实践，我们也将利用MethaneSAT及其合作伙伴的数据，助力实现到2025年减排45%的目标，并力争到2050年基本消除该行业的甲烷排放。
传感器，无处不在
我们也在部署先进传感器技术，通过其他方式助力打造更健康的环境——从绘制空气污染及其健康影响的谷歌汽车，到追踪你每日接触化学物质情况的可穿戴手环。
在其他领域，零售商和消费品牌正利用区块链提升跨越遥远地域的供应链问责水平和可持续性。传感器可以帮助农民减少田间化学品用量，“智能船只”则能帮助渔民有效管理渔获，增加利润和海洋鱼类资源。
全球气候行动峰会在加利福尼亚州举行并非偶然。加州是美国最具创新活力产业的中心，也是引领全美环境保护工作的州。加州一次又一次证明，强劲的经济与健康的环境相辅相成。如今，科技比以往任何时候都更是推动这项事业在全球取得成功的关键。
本文是世界经济论坛“地球第四次工业革命”系列文章之一。该系列探讨创新技术如何开始改变我们管理自然资源、应对气候变化及其他由工业化引发的环境挑战的方式。
