Pikirkan tentang langit sebagai semangkuk besar sup biru. Bahan-bahannya termasuk oksigen, nitrogen, dan karbon dioksida, yang dapat diukur dengan tepat oleh para ilmuwan. Tapi sejak Revolusi Industri, manusia telah menambahkan banyak CO2 ekstra₂ dengan membakar bahan bakar fosil, sejauh ini menghangatkan planet ini 1,2 derajat Celcius dan memperumit perhitungan tersebut.

Padahal cukup mudah untuk mengetahui berapa whole CO₂ ada di dalam sup atmosfer itu, sulit untuk menguraikan berapa banyak manusia yang ditambahkan pada waktu tertentu. Itu karena proses alami Bumi juga menghasilkan fuel, dan karena ada begitu banyak sumber emisi peradaban itu sendiri, beberapa di antaranya tumbuh atau berkurang setiap jam. Ini seperti membuang sejumput garam ke dalam sup yang sebenarnya dan kemudian mencoba menghitung dengan tepat berapa banyak biji-bijian yang masuk setelah mereka mengenai cairan.

Namun, apa yang dapat dilakukan oleh para ilmuwan atmosfer adalah membuat inventarisasi, upaya “dari bawah ke atas” untuk secara mendalam menghitung CO2 yang melambung tinggi₂ seperti yang diproduksi di Bumi. Misalnya, mereka dapat menjumlahkan berapa banyak bensin yang dibakar dan berapa banyak pembangkit listrik berbahan bakar fosil yang beroperasi pada waktu tertentu, untuk menghitung berapa banyak karbon yang dihembuskan ke atmosfer. Meskipun cukup akurat, semua inventarisasi itu membutuhkan waktu, sebagian besar karena beberapa information lambat masuk. Dan ketepatan waktu penting saat mengambil tindakan terhadap perubahan iklim, karena kita perlu mengidentifikasi sumber CO2₂ dan menghilangkannya secepat mungkin, misalnya dengan mengganti batu bara dengan energi terbarukan, mobil berbahan bakar bensin dengan kendaraan listrik, dan tungku fuel dengan pompa panas.

Anda mungkin bertanya-tanya mengapa para peneliti tidak dapat mengambil pendekatan yang lebih “top-down”, melatih satelit di titik-titik di planet ini dan mengukur CO2₂ datang dari mereka. Ini telah dicoba di bagian dunia tertentu, misalnya ketika satelit NASA melakukan pembacaan di cekungan Los Angeles. Tapi ada beberapa masalah: Udara bercampur, dan sulit untuk menentukan dengan tepat dari mana emisi berasal. Lainnya adalah sulit untuk memilih emisi manusia dari CO2₂ diciptakan oleh siklus karbon alami Bumi. Ketika tanaman berfotosintesis, mereka menyedot karbon dan menguncinya di jaringan mereka, dan pada gilirannya mengeluarkan oksigen. Ketika mereka mati dan membusuk, karbon itu dilepaskan lagi.

Tapi sekarang pandemi Covid-19, anehnya, memberi para ilmuwan alat top-down yang lebih baik untuk memperkirakan perubahan kecil dalam emisi bahan bakar fosil. Sebuah tim peneliti menggunakan Weybourne Atmospheric Observatory Inggris untuk menguji udara untuk karbon dioksida dan oksigen secara terpisah, kemudian menyimpulkan pengukuran bersama. Kemudian mereka menggunakan trik yang disebut oksigen potensial atmosfer, atau APO, yang menghitung ketidakseimbangan antara oksigen dan CO₂ dari emisi bahan bakar fosil.

Kunci untuk memisahkan emisi alami dan yang disebabkan manusia adalah rasio antara CO2₂ dan oksigen. Tumbuhan memproses keduanya dalam rasio satu banding satu: Mereka menyerap jumlah karbon dioksida yang sama dengan oksigen yang mereka keluarkan, sehingga jumlah totalnya saling meniadakan. Pembakaran bahan bakar fosil, di sisi lain, mengkonsumsi lebih banyak oksigen daripada menghasilkan CO2₂.