Fossila bränslen och jordbruk leder till en farlig acceleration av metanutsläppen, i en takt som är förenlig med en ökning av de globala temperaturerna med 3-4℃ under detta århundrade.

Våra två artiklar som publiceras i dag ger en oroväckande rapport om den globala metanbudgeten, och undersöker vad den innebär för att uppnå Parisavtalets mål om att begränsa uppvärmningen till en nivå som är långt under 2℃.

Metankoncentrationen i atmosfären nådde 1 875 delar per miljard i slutet av 2019 – mer än två och en halv gång högre än de förindustriella nivåerna.

När metan väl har släppts ut stannar metan kvar i atmosfären i cirka nio år – en betydligt kortare period än koldioxid. Dess globala uppvärmningspotential är dock 86 gånger högre än koldioxid när medelvärdet beräknas över 20 år och 28 gånger högre över 100 år.

I Australien ökar metanutsläppen från fossila bränslen på grund av expansionen av naturgasindustrin, medan utsläppen från jordbruket minskar.

Balansering av den globala metanbudgeten

Vi tog fram en metan ”budget” där vi spårade både metankällor och -sänkor. Metankällorna omfattar mänskliga aktiviteter som jordbruk och förbränning av fossila bränslen samt naturliga källor som våtmarker. Med sänkor avses förstörelsen av metan i atmosfären och marken.

Våra uppgifter visar att metanutsläppen ökade med nästan 10 % från decenniet 2000-2006 till det senaste året i studien, 2017.

Metan i atmosfären ökar med cirka 12 delar per miljard varje år – en takt som överensstämmer med ett scenario som modellerats av den mellanstatliga panelen för klimatförändringar enligt vilket jorden värms upp med 3-4 ℃ fram till 2100.

Från 2008-2017 var 60 % av metanutsläppen orsakade av människan. Dessa innefattar, i ordning efter bidrag:

• jordbruk och avfall, särskilt utsläpp från idisslande djur (boskap), gödsel, deponier och risodling
• produktion och användning av fossila bränslen, främst från olje- och gasindustrin, följt av kolbrytning
• biomassaförbränning, från vedeldning för uppvärmning, buskbränder och förbränning av biobränslen.

De återstående utsläppen (40 %) kommer från naturliga källor. I ordning efter bidrag omfattar dessa:

• våtmarker, främst i tropiska områden och kalla delar av planeten som Sibirien och Kanada
• sjöar och floder
• naturliga geologiska källor på land och i haven, t.ex. gasoljesläckage och slamvulkaner
• smindre källor, t.ex. små termiter i Afrikas och Australiens savanner.

Och hur är det med sänkorna? Cirka 90 procent av metanet förstörs eller oxideras slutligen i den lägre atmosfären när det reagerar med hydroxylradikaler. Resten förstörs i den högre atmosfären och i marken.

De ökande metankoncentrationerna i atmosfären kan delvis bero på att metanförstöringen minskar och att utsläppen ökar. Våra resultat tyder dock inte på att så är fallet.

Mätningarna visar att metan ackumuleras i atmosfären eftersom mänsklig verksamhet producerar det i mycket snabbare takt än vad det förstörs.

Problemets källa

De största bidragsgivarna till metanökningen var regioner på tropiska latituder, såsom Brasilien, Sydasien och Sydostasien, följt av regioner på nordliga-medelsvåra latituder såsom USA, Europa och Kina.

I Australien är jordbruket den största källan till metan. Boskap är den dominerande orsaken till utsläppen inom denna sektor, som har minskat långsamt över tid.

Fossilbränsleindustrin är den näst största bidragsgivaren i Australien. Under de senaste sex åren har metanutsläppen från denna sektor ökat på grund av expansionen av naturgasindustrin och därmed sammanhängande ”flyktiga” utsläpp – de som undslipper eller släpps ut under gasproduktion och transport.

De tropiska utsläppen dominerades av ökningar inom jordbruks- och avfallssektorn, medan utsläppen på de nordliga och mellersta breddgraderna främst kom från förbränning av fossila bränslen. När man jämför de globala utsläppen 2000-2006 med utsläppen 2017 bidrog både jordbruket och användningen av fossila bränslen lika mycket till utsläppsökningen.

Sedan 2000 har kolbrytning bidragit mest till de ökande metanutsläppen från sektorn för fossila bränslen. Men naturgasindustrins snabba tillväxt innebär att dess bidrag ökar.

En del forskare befarar att den globala uppvärmningen kommer att leda till att den kolrika permafrosten (marken i Arktis som är frusen året runt) kommer att tina, vilket frigör stora mängder metan.

Men på de nordliga höga breddgraderna hittade vi ingen ökning av metanutsläppen mellan de senaste två decennierna. Det finns flera möjliga förklaringar till detta. Det behövs förbättrade undersökningar på marken, i luften och via satellit för att säkerställa att utsläppen i denna stora region inte missas.

Fixa våra metanläckor

Runt om i världen pågår betydande forsknings- och utvecklingsinsatser för att hitta sätt att minska metanutsläppen. Metoder för att avlägsna metan från atmosfären undersöks också.

Europa visar vad som är möjligt. Där visar vår forskning att metanutsläppen har minskat under de senaste två decennierna – till stor del på grund av jordbruks- och avfallspolitik som lett till bättre hantering av boskap, gödsel och deponier.

Besättningar producerar metan som en del av sin matsmältningsprocess. Fodertillsatser och kosttillskott kan minska dessa utsläpp från idisslande boskap. Det pågår också forskning om selektiv avel för boskap med låga utsläpp.

Utvinning, bearbetning och transport av fossila bränslen bidrar till betydande metanutsläpp. Men ”superutsläppare” – olje- och gasanläggningar som släpper ut stora mängder metan – bidrar oproportionerligt mycket till problemet.

Denna skeva fördelning ger möjligheter. Det finns teknik som skulle göra det möjligt för superutsläppare att avsevärt minska utsläppen på ett mycket kostnadseffektivt sätt.

Det är uppenbart att de nuvarande uppåtgående trenderna för metanutsläpp är oförenliga med att uppfylla målen i klimatavtalet från Paris. Men metanets korta livslängd i atmosfären innebär att alla åtgärder som vidtas i dag skulle ge resultat om bara nio år. Detta ger en enorm möjlighet till snabb begränsning av klimatförändringarna.