Według danych opublikowanych w styczniu przez amerykańską Narodową Administrację Oceaniczną i Atmosferyczną (NOAA), stężenie metanu w atmosferze przekroczyło w zeszłym roku 1900 części na miliard, prawie trzykrotnie poziom sprzed epoki przemysłowej.

Naukowcy twierdzą, że ten ponury kamień milowy podkreśla znaczenie zobowiązania złożonego na zeszłorocznym szczycie klimatycznym COP26 do ograniczenia emisji metanu, gazu cieplarnianego co najmniej 28 razy silniejszego niż CO2.

Wzrost emisji metanu zwolnił na przełomie tysiącleci, ale rozpoczął się szybki i tajemniczy wzrost około 2007 roku. Skok spowodował, że wielu badaczy obawia się, że globalne ocieplenie tworzy mechanizm sprzężenia zwrotnego, który spowoduje uwalnianie coraz większej ilości metanu, co powoduje jeszcze trudniej powstrzymać wzrost temperatury.

„Poziomy metanu rosną niebezpiecznie szybko” – mówi Euan Nisbet, naukowiec zajmujący się Ziemią z Royal Holloway na Uniwersytecie Londyńskim w Egham w Wielkiej Brytanii. Emisje, które wydają się przyspieszone w ciągu ostatnich kilku lat, stanowią poważne zagrożenie dla światowego celu ograniczenia globalnego ocieplenia do 1,5–2°C w stosunku do temperatur sprzed epoki przemysłowej – mówi.

Enigmatyczne wzory

Od ponad dekady naukowcy rozmieszczają samoloty, wykonują pomiary satelitarne i uruchamiają modele, starając się zrozumieć przyczyny wzrostu (patrz „Niepokojący trend”) 1,2. Potencjalne wyjaśnienia obejmują rosnącą eksploatację ropy naftowej i gazu ziemnego oraz rosnące emisje ze składowisk odpadów, a także rosnące stada zwierząt gospodarskich i zwiększoną aktywność drobnoustrojów na terenach podmokłych3.

„Przyczyny trendów metanowych rzeczywiście okazały się dość enigmatyczne”, mówi Alex Turner, chemik atmosferyczny z University of Washington w Seattle. I pomimo zalewu badań, Turner mówi, że nie widzi jeszcze żadnych rozstrzygających odpowiedzi.

Jedna wskazówka dotyczy sygnatury izotopowej cząsteczek metanu. Większość węgla to węgiel-12, ale cząsteczki metanu czasami zawierają również cięższy izotop węgla-13. Metan wytwarzany przez drobnoustroje – na przykład po spożyciu węgla w błocie bagiennym lub w jelitach krowy – zawiera mniej 13C niż metan wytwarzany przez ciepło i ciśnienie wewnątrz Ziemi, który jest uwalniany podczas wydobywania paliw kopalnych.

Naukowcy starali się zrozumieć źródło tajemniczego metanu, porównując tę ​​wiedzę o produkcji gazu z tym, co obserwuje się w atmosferze.

Badając metan uwięziony dekady lub wieki temu w rdzeniach lodowych i nagromadzonym śniegu, a także gaz w atmosferze, byli w stanie wykazać, że przez dwa stulecia po rozpoczęciu rewolucji przemysłowej udział metanu zawierającego 13C wzrósł4. Jednak od roku 2007, kiedy poziom metanu ponownie zaczął rosnąć szybciej, udział metanu zawierającego 13C zaczął spadać (patrz „Wzrost i spadek metanu”). Niektórzy badacze uważają, że sugeruje to, że większość wzrostu w ciągu ostatnich 15 lat może być spowodowana źródłami mikrobiologicznymi, a nie wydobyciem paliw kopalnych.

Powrót do źródła

„To potężny sygnał”, mówi Xin Lan, naukowiec zajmujący się atmosferą z Globalnego Laboratorium Monitorowania NOAA w Boulder w Kolorado, i sugeruje, że sama działalność człowieka nie jest odpowiedzialna za wzrost. Zespół Lana wykorzystał dane atmosferyczne dotyczące 13C, aby oszacować, że drobnoustroje odpowiadają za około 85% wzrostu emisji od roku 2007, a pozostałą część stanowi wydobycie paliw kopalnych5.

Następnym – i najtrudniejszym – krokiem jest próba określenia względnego wkładu drobnoustrojów z różnych systemów, takich jak naturalne tereny podmokłe lub hodowane przez człowieka zwierzęta gospodarskie i składowiska odpadów. Może to pomóc w ustaleniu, czy samo ocieplenie przyczynia się do wzrostu, potencjalnie poprzez mechanizmy takie jak zwiększenie produktywności tropikalnych terenów podmokłych. Aby udzielić odpowiedzi, Lan i jej zespół opracowują modele atmosferyczne, aby prześledzić metan aż do jego źródła.

„Czy ocieplenie karmi ocieplenie? To niezwykle ważne pytanie ”- mówi Nisbet. „Na razie nie ma odpowiedzi, ale bardzo tak to wygląda”.

Niezależnie od tego, jak rozgrywa się ta zagadka, ludzie nie są zwolnieni. Opierając się na najnowszej analizie trendów izotopowych, zespół Lan szacuje, że źródła antropogeniczne, takie jak zwierzęta gospodarskie, odpady rolnicze, wysypiska śmieci i wydobycie paliw kopalnych, odpowiadały za około 62% całkowitej emisji metanu od 2007 do roku 2016.

Globalne zobowiązanie dotyczące metanu

Oznacza to, że można wiele zrobić, aby ograniczyć emisje. Pomimo niepokojących danych NOAA na r. 2021 naukowcy mają już wiedzę, która może pomóc rządom w podejmowaniu działań, mówi Riley Duren, która kieruje Carbon Mapper, konsorcjum non-profit w Pasadenie w Kalifornii, które wykorzystuje satelity do określania źródła emisji metanu.

Na przykład w zeszłym miesiącu Carbon Mapper i Environmental Defense Fund, grupa rzecznicza w Nowym Jorku, opublikowały dane ujawniające, że 30 obiektów naftowych i gazowych w południowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych łącznie wyemitowało około 100 000 ton metanu przez co najmniej trzy ostatnie trzy lata. lat, co odpowiada rocznemu wpływowi na ocieplenie pół miliona samochodów. Te obiekty mogą z łatwością powstrzymać te emisje, zapobiegając wyciekowi metanu, argumentują grupy.

Na COP26 w Glasgow w Wielkiej Brytanii ponad 100 krajów podpisało Globalne Zobowiązanie Metanowe do ograniczenia emisji o 30% w stosunku do poziomów z 2020 roku do roku 2030, a Duren twierdzi, że należy teraz położyć nacisk na działanie, w tym w krajach o niskich i średnich dochodach w całej Europie. globalne południe. „Zmaganie się z metanem to prawdopodobnie najlepsza okazja, jaką musimy kupić trochę czasu”, mówi, aby rozwiązać znacznie większe wyzwanie, jakim jest zmniejszenie światowych emisji CO2.

###

irme.pl

Bibliografia:

1. Nisbet, E. et al.Phil. Trans. R. Soc. A. https://doi.org/10.1098/rsta.2021.0112 (2021).
2. Palmer, P. I. et al.Phil. Trans. R. Soc. A. https://doi.org/10.1098/rsta.2021.0106 (2021).
3. Turner, A. J., Frankenburg, C. & Kort, E. A. Proc. Natl Acad. Sci. USA116, 2805–2813 (2019).
4. Ferretti, D. F. et al.Science309, 1714–1717 (2005).
5. Lan, X. et al.Global Biogeochem. Cycles https://doi.org/10.1029/2021GB007000 (2021).
6. Nature: https://doi.org/10.1038/d41586-022-00312-2