Fossiele brandstoffen en landbouw zorgen voor een gevaarlijke versnelling van de methaanuitstoot, in een tempo dat consistent is met een stijging van de mondiale temperatuur deze eeuw met 3 tot 4 ℃.

Onze twee vandaag gepubliceerde papers geven een verontrustend overzicht van de mondiale methaanbegroting, en onderzoeken wat dit betekent voor het bereiken van de doelstelling van de Overeenkomst van Parijs om de opwarming tot ver onder 2 ℃ te beperken.

De methaanconcentratie in de atmosfeer bereikte eind 2019 1.875 deeltjes per miljard – meer dan tweeënhalf keer zo hoog als het pre-industriële niveau.

Als methaan eenmaal is uitgestoten, blijft het ongeveer negen jaar in de atmosfeer – een veel kortere periode dan kooldioxide. Het aardopwarmingsvermogen van methaan is echter 86 keer zo hoog als dat van kooldioxide, gemiddeld over een periode van 20 jaar, en 28 keer zo hoog over een periode van 100 jaar.

In Australië stijgt de uitstoot van methaan uit fossiele brandstoffen door de uitbreiding van de aardgasindustrie, terwijl de uitstoot door de landbouw daalt.

Het in evenwicht brengen van de wereldwijde methaanbegroting

We hebben een methaan-“begroting” opgesteld waarin we zowel methaanbronnen als -putten hebben bijgehouden. Methaanbronnen omvatten menselijke activiteiten zoals landbouw en verbranding van fossiele brandstoffen, maar ook natuurlijke bronnen zoals wetlands. Putten verwijzen naar de vernietiging van methaan in de atmosfeer en de bodem.

Onze gegevens laten zien dat de uitstoot van methaan met bijna 10% is toegenomen van het decennium 2000-2006 tot het meest recente jaar van het onderzoek, 2017.

Methaan in de atmosfeer neemt elk jaar met ongeveer 12 deeltjes per miljard toe – een snelheid die consistent is met een door het Intergovernmental Panel on Climate Change gemodelleerd scenario waarin de aarde tegen 2100 met 3-4℃ opwarmt.

Van 2008-2017 was 60% van de methaanuitstoot door de mens veroorzaakt. Deze omvatten, in volgorde van bijdrage:

• landbouw en afval, met name emissies van herkauwers (vee), mest, stortplaatsen en rijstteelt
• de productie en het gebruik van fossiele brandstoffen, voornamelijk uit de olie- en gasindustrie, gevolgd door steenkoolwinning
• verbranding van biomassa, van houtverbranding voor verwarming, bushfires en het verbranden van biobrandstoffen.

De resterende emissies (40%) zijn afkomstig van natuurlijke bronnen. In volgorde van bijdrage zijn dit:

• wetlands, meestal in tropische gebieden en koude delen van de planeet zoals Siberië en Canada
• meren en rivieren
• natuurlijke geologische bronnen op land en oceanen zoals gas-oliekliffen en moddervulkanen
• kleinere bronnen zoals kleine termieten in de savannes van Afrika en Australië.

En hoe zit het met de putten? Ongeveer 90% van het methaan wordt uiteindelijk vernietigd, of geoxideerd, in de lagere atmosfeer wanneer het reageert met hydroxylradicalen. De rest wordt vernietigd in de hogere atmosfeer en in de bodem.

Toenemende methaanconcentraties in de atmosfeer zouden gedeeltelijk het gevolg kunnen zijn van een afnemende methaanvernietiging en een toenemende uitstoot. Onze bevindingen wijzen er echter niet op dat dit het geval is.

Metingen tonen aan dat methaan zich ophoopt in de atmosfeer omdat menselijke activiteiten het in een veel hoger tempo produceren dan het wordt vernietigd.

Bron van het probleem

De grootste bijdrage aan de toename van methaan wordt geleverd door regio’s op tropische breedtegraden, zoals Brazilië, Zuid-Azië en Zuidoost-Azië, gevolgd door regio’s op noordelijke en middelhoge breedtegraden, zoals de VS, Europa en China.

In Australië is de landbouw de grootste bron van methaan. De veeteelt is de belangrijkste oorzaak van de emissies in deze sector, die in de loop der tijd langzaam zijn afgenomen.

De fossiele-brandstofindustrie is de op een na grootste veroorzaker in Australië. In de afgelopen zes jaar zijn de methaanemissies van deze sector toegenomen als gevolg van de uitbreiding van de aardgasindustrie, en de daarmee gepaard gaande “vluchtige” emissies – de emissies die ontsnappen of vrijkomen bij de productie en het vervoer van gas.

Tropische emissies werden gedomineerd door stijgingen in de landbouw- en afvalsector, terwijl de emissies op noordelijke en middellange breedtegraden voornamelijk afkomstig waren van de verbranding van fossiele brandstoffen. Bij een vergelijking van de wereldwijde emissies in 2000-2006 met die in 2017 droegen zowel de landbouw als het gebruik van fossiele brandstoffen in gelijke mate bij aan de emissietoename.

Sinds 2000 heeft de steenkoolwinning het meest bijgedragen aan de stijgende methaanemissies van de sector fossiele brandstoffen. Maar de snelle groei van de aardgasindustrie betekent dat haar bijdrage toeneemt.

Sommige wetenschappers vrezen dat de opwarming van de aarde de koolstofrijke permafrost (grond in het noordpoolgebied die het hele jaar door bevroren is) zal doen ontdooien, waardoor grote hoeveelheden methaan vrijkomen.

Maar in de noordelijke hoge breedtegraden vonden we geen toename van de methaanuitstoot tussen de afgelopen twee decennia. Hiervoor zijn verschillende verklaringen mogelijk. Er zijn betere grond-, lucht- en satellietopnamen nodig om ervoor te zorgen dat de emissies in dit uitgestrekte gebied niet worden gemist.

Het dichten van onze methaanlekken

Overal ter wereld wordt er door middel van onderzoek en ontwikkeling hard gewerkt aan manieren om de uitstoot van methaan te verminderen. Ook wordt gezocht naar methoden om methaan uit de atmosfeer te verwijderen.

Europa laat zien wat er mogelijk is. Daar is uit ons onderzoek gebleken dat de uitstoot van methaan de afgelopen twee decennia is gedaald – grotendeels dankzij het landbouw- en afvalbeleid dat heeft geleid tot een beter beheer van de veestapel, de mest en de stortplaatsen.

Dieren produceren methaan als onderdeel van hun spijsverteringsproces. Toevoegingsmiddelen en supplementen in veevoeder kunnen deze emissies van herkauwers verminderen. Er wordt ook onderzoek gedaan naar het selectief fokken van vee met een lage uitstoot.

De winning, de verwerking en het vervoer van fossiele brandstoffen dragen bij tot een aanzienlijke uitstoot van methaan. Maar “supervervuilers” – olie- en gaslocaties waar een grote hoeveelheid methaan vrijkomt – dragen onevenredig veel bij aan het probleem.

Deze scheve verdeling biedt kansen. Er is technologie beschikbaar waarmee superveroorzakers hun emissies op een zeer kosteneffectieve manier aanzienlijk kunnen verminderen.

Het is duidelijk dat de huidige opwaartse trends in methaanemissies onverenigbaar zijn met het behalen van de doelstellingen van het klimaatakkoord van Parijs. Maar de korte levensduur van methaan in de atmosfeer betekent dat elke actie die vandaag wordt ondernomen, binnen negen jaar resultaten zou opleveren. Dat biedt een enorme kans om de klimaatverandering snel te beperken.