Fossiiliset polttoaineet ja maatalous kiihdyttävät vaarallisesti metaanipäästöjä, mikä on sopusoinnussa maapallon lämpötilan 3-4 ℃:n nousun kanssa tällä vuosisadalla.

Kahdessa tänään julkaisemassamme julkaisussa esitämme huolestuttavan katsauksen globaaliin metaanibudjettiin, ja selvitämme, mitä se merkitsee Pariisin sopimuksen tavoitteen saavuttamiselle, joka on ilmaston lämpenemisen rajoittaminen reilusti alle kahteen ℃:een.

Metaanin pitoisuus ilmakehässä oli vuoden 2019 lopussa 1 875 osaa miljardissa – yli kaksi ja puoli kertaa suurempi kuin esiteollisella kaudella.

Päästön jälkeen metaani pysyy ilmakehässä noin yhdeksän vuotta – paljon lyhyemmän ajan kuin hiilidioksidi. Sen ilmastonlämpenemispotentiaali on kuitenkin 86 kertaa suurempi kuin hiilidioksidin 20 vuoden keskiarvona ja 28 kertaa suurempi 100 vuoden keskiarvona.

Australiassa fossiilisista polttoaineista peräisin olevat metaanipäästöt kasvavat maakaasuteollisuuden laajenemisen vuoksi, kun taas maatalouden päästöt laskevat.

Metaanin maailmanlaajuisen budjetin tasapainottaminen

Tuotimme metaanin ”budjetin”, jossa seurasimme sekä metaanin lähteitä että nieluja. Metaanilähteisiin kuuluvat ihmisen toiminta, kuten maatalous ja fossiilisten polttoaineiden polttaminen, sekä luonnolliset lähteet, kuten kosteikot. Nieluilla tarkoitetaan metaanin tuhoutumista ilmakehässä ja maaperässä.

Tietojemme mukaan metaanipäästöt kasvoivat lähes 10 prosenttia vuosien 2000-2006 vuosikymmenestä viimeisimpään tutkimusvuoteen 2017.

Amosfäärin metaanipitoisuus kasvaa vuosittain noin 12 osaa miljardia kohti – nopeus, joka vastaa hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin mallintamaa skenaariota, jonka mukaan maapallo lämpenee 3-4 ℃ vuoteen 2100 mennessä.

Vuosina 2008-2017 60 prosenttia metaanipäästöistä oli ihmisen aiheuttamia. Näihin kuuluvat osuuden mukaisessa järjestyksessä:

• maatalous ja jätteet, erityisesti märehtijöiden (karjan), lannan, kaatopaikkojen ja riisinviljelyn päästöt
• fossiilisten polttoaineiden tuotanto ja käyttö, pääasiassa öljy- ja kaasuteollisuudesta, ja sen jälkeen hiilen louhinta
• biomassan poltto, puun polttaminen lämmitykseen, pensaikkopalot ja biopolttoaineiden poltto.

Loppuosa päästöistä (40 %) on peräisin luonnollisista lähteistä. Osuuden mukaisessa järjestyksessä näitä ovat:

• kosteikot, lähinnä trooppisilla alueilla ja maapallon kylmissä osissa, kuten Siperiassa ja Kanadassa
• järvet ja joet
• luonnolliset geologiset lähteet maalla ja valtamerissä, kuten kaasuöljyn tihkuvuodot ja mutavyöryt
• pienemmät lähteet, kuten pikkutermiitit Afrikan ja Australian savanneilla.

Mutta entä nielut? Noin 90 % metaanista tuhoutuu eli hapettuu lopulta alemmassa ilmakehässä, kun se reagoi hydroksyyliradikaalien kanssa. Loput tuhoutuu ylemmässä ilmakehässä ja maaperässä.

Metaanipitoisuuksien kasvu ilmakehässä voi osittain johtua sekä metaanin tuhoutumisnopeuden vähenemisestä että kasvavista päästöistä. Tuloksemme eivät kuitenkaan viittaa siihen, että näin olisi.

Mittaukset osoittavat, että metaania kertyy ilmakehään, koska ihmisen toiminta tuottaa sitä paljon nopeammin kuin sitä tuhotaan.

Ongelman lähde

Metaanin lisääntymiseen vaikuttivat eniten trooppisilla leveysasteilla sijaitsevat alueet, kuten Brasilia, Etelä-Aasia ja Kaakkois-Aasia, ja seuraavaksi eniten pohjoisen ja keskileveysasteen alueet, kuten Yhdysvallat, Eurooppa ja Kiina.

Australiassa maatalous on suurin metaanin lähde. Kotieläintuotanto on tämän sektorin päästöjen pääasiallinen aiheuttaja, ja päästöt ovat vähentyneet hitaasti ajan myötä.

Fossiilisten polttoaineiden teollisuus on seuraavaksi suurin aiheuttaja Australiassa. Viimeisten kuuden vuoden aikana tämän sektorin metaanipäästöt ovat lisääntyneet maakaasuteollisuuden laajentumisen ja siihen liittyvien ”hajapäästöjen” – kaasuntuotannon ja -kuljetuksen aikana karkaavien tai vapautuvien päästöjen – vuoksi.

Trooppisilla leveysasteilla päästöjä hallitsivat maatalous- ja jätealan lisäykset, kun taas pohjoisilla ja keskileveysasteilla päästöt tulivat enimmäkseen fossiilisten polttoaineiden poltosta. Kun verrataan vuosien 2000-2006 maailmanlaajuisia päästöjä vuoden 2017 päästöihin, sekä maatalous että fossiilisten polttoaineiden käyttö vaikuttivat yhtä paljon päästöjen kasvuun.

Vuoden 2000 jälkeen hiilen louhinta on vaikuttanut eniten fossiilisten polttoaineiden sektorin metaanipäästöjen kasvuun. Mutta maakaasuteollisuuden nopea kasvu tarkoittaa, että sen osuus kasvaa.

Jotkut tiedemiehet pelkäävät ilmaston lämpenemisen aiheuttavan hiilirikkaan ikiroudan (arktisen alueen maaperä, joka on jäätynyt ympäri vuoden) sulamisen, jolloin vapautuu suuria määriä metaania.

Mutta pohjoisilla korkeilla leveysasteilla emme havainneet metaanipäästöjen lisääntyneen kahden viime vuosikymmenen aikana. Tähän on useita mahdollisia selityksiä. Tarvitaan parempia maa-, ilma- ja satelliittitutkimuksia, jotta voidaan varmistaa, että päästöt tällä laajalla alueella eivät jää huomaamatta.

Metaanivuodon korjaaminen

Ympäri maailmaa etsitään huomattavilla tutkimus- ja kehitystoimilla keinoja metaanipäästöjen vähentämiseksi. Myös menetelmiä metaanin poistamiseksi ilmakehästä tutkitaan.

Eurooppa näyttää, mikä on mahdollista. Siellä tutkimuksemme osoittaa, että metaanipäästöt ovat vähentyneet kahden viime vuosikymmenen aikana – suurelta osin maatalous- ja jätepolitiikkojen ansiosta, jotka ovat johtaneet parempaan karjan, lannan ja kaatopaikkojen hallintaan.

Karja tuottaa metaania osana ruoansulatusprosessiaan. Rehun lisäaineilla ja lisäravinteilla voidaan vähentää näitä märehtijäkarjan päästöjä. Myös vähäpäästöisten kotieläinten valikoivaa jalostusta tutkitaan.

Fossiilisten polttoaineiden louhinta, jalostus ja kuljetus aiheuttavat merkittäviä metaanipäästöjä. Mutta ”superpäästöjen aiheuttajat” – öljy- ja kaasualueet, jotka vapauttavat suuria metaanimääriä – aiheuttavat ongelmaa suhteettoman paljon.

Tämä vinoutunut jakautuminen tarjoaa mahdollisuuksia. Saatavilla on teknologiaa, jonka avulla superpäästöjen aiheuttajat voisivat vähentää päästöjä merkittävästi ja erittäin kustannustehokkaasti.

On selvää, että metaanipäästöjen nykyinen nouseva suuntaus on ristiriidassa Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteiden saavuttamisen kanssa. Metaanin lyhyt elinikä ilmakehässä tarkoittaa kuitenkin sitä, että kaikki tänään toteutettavat toimet tuottaisivat tuloksia vain yhdeksässä vuodessa. Tämä tarjoaa valtavan mahdollisuuden ilmastonmuutoksen nopeaan hillitsemiseen.