化石燃料と農業は、今世紀中に地球の気温が3~4℃上昇するのと同じペースで、メタン排出量の危険な加速を促しています。
大気中のメタン濃度は2019年末に1,875ppmに達し、産業革命前のレベルの2.5倍以上となりました。
一旦排出されたメタンは大気中に約9年間留まり、二酸化炭素よりはるかに短い期間です。 しかし、その地球温暖化係数は、20年間平均で二酸化炭素の86倍、100年間では28倍です。
オーストラリアでは、天然ガス産業の拡大により化石燃料からのメタン排出量が増加していますが、農業からの排出量は減少しています。
Balancing the global methane budget
私たちは、メタン源と吸収源の両方を追跡するメタン「予算」を作成しました。 メタン源には農業や化石燃料の燃焼などの人間活動や、湿地などの自然発生源が含まれる。 吸収源は、大気や土壌におけるメタンの破壊を指します。
私たちのデータは、メタン排出量が2000年から2006年の10年間から研究の最新年である2017年にかけてほぼ10%増加したことを示しています。
大気中のメタンは毎年約10億分の1ずつ増加しており、この割合は、気候変動に関する政府間パネルがモデル化した、2100年までに地球が3~4℃温暖化するシナリオと一致しています。
2008~2017年の間に、メタン排出の60%は人為的なものです。 これらは寄与度の高い順に、
- 農業と廃棄物、特に反芻動物(家畜)、糞尿、埋立地、稲作からの排出
- 化石燃料の生産と使用、主に石油とガス産業から、次に石炭鉱業
- バイオマス燃焼、加熱用の木材燃焼、山火事、バイオ燃料の燃焼からである。
残りの排出量(40%)は自然界からのものである。 貢献度の高い順に挙げると、
- 主に熱帯地域の湿地、シベリアやカナダなど地球の寒い地域
- 湖や川
- ガス-オイル滲みや泥火山など陸や海の自然地質学的源
- アフリカやオーストラリアのサバンナにいる小さなシロアリなど小さな源、があります。
では、吸収源はどうでしょうか。 メタンの約90%は、ヒドロキシルラジカルと反応して、最終的に大気圏下部で破壊、または酸化される。 残りは高層大気や土壌で破壊される。
大気中のメタン濃度が増加しているのは、排出量の増加だけでなく、メタン破壊の速度が低下していることも一因である可能性があります。 しかし、今回の知見はこれを示唆するものではない。
測定結果は、人間の活動が破壊されるよりもはるかに速い速度でメタンを生成しているため、大気中にメタンが蓄積していることを示しています。
問題の原因
メタン増加の最大の要因は、ブラジル、南アジア、東南アジアなどの熱帯緯度の地域で、次いでアメリカ、ヨーロッパ、中国などの北中緯度の地域でした。
オーストラリアでは、農業がメタンの最大の発生源となっています。 家畜がこの部門の排出の主な原因であり、それは時間とともにゆっくりと減少している。
オーストラリアでは化石燃料産業が次に大きな排出源となっている。 過去6年間、この部門からのメタン排出量は、天然ガス産業の拡大と、それに伴う「逃走」排出(ガス生産と輸送中に逃げたり放出されたりするもの)により増加した。
熱帯の排出量は農業と廃棄物部門における増加が主であり、一方、北・中緯度の排出量はほとんどが化石燃料の燃焼によるものであった。 2000-2006年の世界の排出量と2017年の排出量を比較すると、農業と化石燃料の使用の両方が排出量の増加に等しく寄与している。
2000年以降、石炭採掘は化石燃料セクターからのメタン排出量の上昇に最も寄与している。
一部の科学者は、地球温暖化によって炭素を多く含む永久凍土(北極の年間を通じて凍結している地面)が解け、大量のメタンが放出されると懸念しています。
しかし、北部の高緯度地域では、過去20年間にメタン排出量が増えていないことがわかりました。 これにはいくつかの説明が考えられます。 この広大な地域での排出が見落とされていないことを確認するために、地上、航空、衛星による調査の改善が必要です。
Fixing our methane leaks
世界中で、メタン排出を減らす方法を求めて、かなりの研究開発努力がなされています。 メタンを大気から除去する方法も研究されています。
ヨーロッパは、何が可能かを示しています。 ヨーロッパでは、過去20年間にメタン排出量が減少しており、その主な理由は、家畜、糞尿、埋立地の管理を改善した農業および廃棄物政策によるものです。
家畜は消化の過程でメタンを発生させます。 飼料添加物やサプリメントは、反芻家畜からのこれらの排出を減らすことができる。 また、排出量の少ない家畜を選択的に繁殖させる研究も行われています。
化石燃料の抽出、処理、輸送は、かなりのメタンの排出に寄与しています。 しかし、「超排出者」、つまり大量のメタンを放出する石油やガスの現場は、この問題に不釣り合いに貢献している。
この偏った分布は、チャンスをもたらす。 超排出者が非常に費用対効果の高い方法で排出量を大幅に削減できるような技術が利用可能です。
明らかに、メタン排出量の現在の増加傾向は、パリ気候協定の目標を達成することと相容れません。 しかし、メタンは大気中での寿命が短いため、今日取られた措置はわずか 9 年で結果をもたらすことになる。 このことは、気候変動を迅速に緩和するための大きな機会を提供します。