Paliwa kopalne i rolnictwo napędzają niebezpieczne przyspieszenie emisji metanu, w tempie zgodnym z 3-4 ℃ wzrostem globalnych temperatur w tym stuleciu.

Nasze dwie prace opublikowane dzisiaj dostarczają niepokojącej karty raportowej na temat globalnego budżetu metanu i badają, co to oznacza dla osiągnięcia celu Porozumienia paryskiego polegającego na ograniczeniu ocieplenia do poziomu znacznie poniżej 2 ℃.

Stężenie metanu w atmosferze osiągnęło 1 875 części na miliard pod koniec 2019 r. – ponad dwa i pół raza więcej niż poziomy przedprzemysłowe.

Po wyemitowaniu metan pozostaje w atmosferze przez około dziewięć lat – znacznie krótszy okres niż dwutlenek węgla. Jednak jego potencjał globalnego ocieplenia jest 86 razy wyższy niż dwutlenku węgla, gdy jest uśredniany w ciągu 20 lat i 28 razy wyższy w ciągu 100 lat.

W Australii emisje metanu z paliw kopalnych rosną z powodu ekspansji przemysłu gazu ziemnego, podczas gdy emisje z rolnictwa spadają.

Zbilansowanie globalnego budżetu metanu

Opracowaliśmy „budżet” metanu, w którym śledziliśmy zarówno źródła metanu, jak i pochłaniacze. Źródła metanu obejmują działalność człowieka, taką jak rolnictwo i spalanie paliw kopalnych, a także źródła naturalne, takie jak tereny podmokłe. Pochłaniacze odnoszą się do niszczenia metanu w atmosferze i glebach.

Nasze dane pokazują, że emisje metanu wzrosły o prawie 10% od dekady 2000-2006 do najnowszego roku badania, 2017.

Metan atmosferyczny wzrasta o około 12 części na miliard każdego roku – tempo zgodne ze scenariuszem modelowanym przez Międzyrządowy Panel ds. Zmian Klimatu, w ramach którego Ziemia ociepla się o 3-4℃ do 2100 r.

W latach 2008-2017 60% emisji metanu było wynikiem działalności człowieka. Obejmują one, w kolejności udziału:

• rolnictwo i odpady, w szczególności emisje ze zwierząt przeżuwających (zwierząt gospodarskich), obornika, wysypisk śmieci i hodowli ryżu
• produkcja i wykorzystanie paliw kopalnych, głównie z przemysłu naftowego i gazowego, a następnie wydobycia węgla
• spalanie biomasy, ze spalania drewna do ogrzewania, pożarów buszu i spalania biopaliw.

Pozostałe emisje (40%) pochodzą ze źródeł naturalnych. W kolejności udziału obejmują one:

• wilgotne tereny, głównie w regionach tropikalnych i zimnych częściach planety, takich jak Syberia i Kanada
• jeziora i rzeki
• naturalne źródła geologiczne na lądach i oceanach, takie jak wycieki gazu i ropy naftowej oraz wulkany błotne
• mniejsze źródła, takie jak maleńkie termity w sawannach Afryki i Australii.

Co zatem z pochłaniaczami? Około 90% metanu jest ostatecznie niszczone lub utleniane w dolnej atmosferze, gdy reaguje z rodnikami hydroksylowymi. Reszta jest niszczona w wyższych warstwach atmosfery i w glebie.

Wzrastające stężenie metanu w atmosferze może, w części, wynikać z malejącego tempa niszczenia metanu, jak również z rosnących emisji. Jednak nasze ustalenia nie sugerują, że tak jest w tym przypadku.

Pomiary pokazują, że metan gromadzi się w atmosferze, ponieważ działalność człowieka produkuje go w znacznie szybszym tempie niż jest on niszczony.

Źródło problemu

Największy wkład we wzrost metanu miały regiony na szerokościach tropikalnych, takie jak Brazylia, Azja Południowa i Azja Południowo-Wschodnia, a następnie regiony na szerokościach północnych-średnich, takie jak USA, Europa i Chiny.

W Australii największym źródłem metanu jest rolnictwo. Zwierzęta gospodarskie są główną przyczyną emisji w tym sektorze, które z czasem powoli się zmniejszały.

Przemysł paliw kopalnych jest kolejnym największym źródłem w Australii. W ciągu ostatnich sześciu lat, emisje metanu z tego sektora wzrosły z powodu ekspansji przemysłu gazu ziemnego i związanych z tym emisji „ulotnych” – tych, które uciekają lub są uwalniane podczas produkcji i transportu gazu.

Emisje tropikalne były zdominowane przez wzrost w sektorze rolnictwa i odpadów, podczas gdy emisje na północnych i średnich szerokościach geograficznych pochodziły głównie ze spalania paliw kopalnych. Porównując globalne emisje w latach 2000-2006 z tymi w 2017 r., zarówno rolnictwo, jak i wykorzystanie paliw kopalnych przyczyniły się w równym stopniu do wzrostu emisji.

Od 2000 r. górnictwo węglowe w największym stopniu przyczyniło się do wzrostu emisji metanu z sektora paliw kopalnych. Ale szybki rozwój przemysłu gazu ziemnego oznacza, że jego wkład rośnie.

Niektórzy naukowcy obawiają się, że globalne ocieplenie spowoduje rozmrożenie bogatej w węgiel wiecznej zmarzliny (grunt w Arktyce, który jest zamrożony przez cały rok), uwalniając duże ilości metanu.

Ale w północnych wysokich szerokościach geograficznych nie znaleźliśmy wzrostu emisji metanu między ostatnimi dwoma dekadami. Istnieje kilka możliwych wyjaśnień tego zjawiska. Potrzebne są ulepszone badania naziemne, lotnicze i satelitarne, aby upewnić się, że emisje w tym rozległym regionie nie zostały przeoczone.

Naprawa naszych wycieków metanu

Na całym świecie znaczne wysiłki badawczo-rozwojowe poszukują sposobów ograniczenia emisji metanu. Badane są również metody usuwania metanu z atmosfery.

Europa pokazuje, co jest możliwe. Tam nasze badania pokazują, że emisje metanu zmniejszyły się w ciągu ostatnich dwóch dekad – w dużej mierze dzięki polityce w zakresie rolnictwa i odpadów, która doprowadziła do lepszego zarządzania zwierzętami gospodarskimi, obornikiem i składowiskami.

Zwierzęta produkują metan jako część ich procesu trawienia. Dodatki paszowe i suplementy mogą zmniejszyć te emisje u zwierząt przeżuwających. Prowadzone są również badania nad selektywną hodowlą zwierząt o niskiej emisji.

Wydobycie, przetwarzanie i transport paliw kopalnych przyczynia się do znacznej emisji metanu. Ale „superemitenci” – miejsca wydobycia ropy naftowej i gazu, które uwalniają duże ilości metanu – przyczyniają się nieproporcjonalnie do problemu.

Ten skośny rozkład stwarza możliwości. Dostępna jest technologia, która umożliwiłaby super-emitentom znaczne zmniejszenie emisji w bardzo opłacalny sposób.

Jasne jest, że obecne tendencje wzrostowe w emisji metanu są niezgodne z realizacją celów porozumienia klimatycznego z Paryża. Ale krótki czas życia metanu w atmosferze oznacza, że każde działanie podjęte dzisiaj przyniosłoby rezultaty w ciągu zaledwie dziewięciu lat. Daje to ogromną szansę na szybkie złagodzenie zmian klimatycznych.

.