A fel nem használt metángázt felgyújtják a Qualco-létesítményben, a washingtoni Monroe közelében. Az erős üvegházhatású gáz gyorsuló ütemben épült fel a légkörben, és a tudósok megpróbálják kideríteni, miért. (Mike Siegel/Seattle Times)
A tudósok kedvelik a találós kérdéseket. De minden sokkal szórakoztatóbb, ha nincs szó az emberiség jövőjéről.
Ez a rejtély magában foglalja a metánt, egy erős üvegházhatású gázt. Húsz évvel ezelőtt a metán szintje a légkörben megállt, így az emberiség egy kis szünetet adott az éghajlatváltozás visszaszorításában. De a koncentráció 2007-ben kezdett ismét növekedni, és új kutatások szerint az elmúlt négy évben fokozta a tempót.
A tudósok nem fedezték fel az okát, de szerintük egy dolog egyértelmű: Ez a hullámzás veszélyeztetheti a párizsi klímamegállapodást. Ennek oka az, hogy sok célkitűzés elérésének forgatókönyve feltételezte, hogy a metán ezen a ponton csökken, ami időt ad a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésének hosszú távú kihívásának való megfelelésre.
"Nem akarok folyamatosan panaszkodni, de ez valami igazán aggasztó" - mondta Euan Nisbet, a londoni egyetem Royal Holloway tudósa és egy friss tanulmány vezető szerzője, amelyből kiderült, hogy a légköri metán növekedése gyorsul.
A metán akkor keletkezik, amikor az elhalt dolgok lebomlanak, anélkül, hogy körülötte sok oxigén lenne. A természetben vizes mocsarakba, tőzeglápokba és üledékekbe szivárog. Erdőtüzek is előidézik.
Azonban manapság az emberi tevékenységek az összes metánkibocsátás körülbelül felét produkálják. A fosszilis tüzelőanyagokból származó szivárgás hatalmas forrást jelent, csakúgy, mint a mezőgazdaság, különösen a szarvasmarha-tenyésztés, amely a belében metánt termel. Még a hulladéklerakókban rothadó hulladékhalmok is gázt termelnek.
A légkör sokkal kevesebb metánt tartalmaz, mint szén-dioxid. A metán azonban olyan jól képes megfogni a hőt, hogy egy tonna gáz egy évszázad alatt 32-szer nagyobb melegedést okoz, mint egy tonna CO2.
A molekula, a metán molekulájának "nagyobb hatása van" - mondta Debra Wunch, a Torontói Egyetem légköri fizikusa.
10 000 éven keresztül a metán koncentrációja a Föld légkörében 750 billió/ppb alatt maradt. A 19. században kezdett növekedni, és az 1990-es évek közepéig tovább emelkedett. Útközben az ipari forradalom kezdete óta a bolygó felmelegedésének akár harmadát is okozta.
A tudósok úgy vélték, hogy a metánszint új egyensúlyt érhetett el, amikor 1775 ppb körül stabilizálódott, és hogy a kibocsátás csökkentésére tett erőfeszítések hamarosan megfordíthatják a történelmi trendet.
"Az volt a remény, hogy a metán csökkenti a pályáját" - mondta Matt Rigby, az angliai Bristoli Egyetem légköri tudósa. "De láttuk az ellenkezőjét: több mint egy évtizede folyamatosan növekszik".
Ez a növekedés 2014-ben felgyorsult, és a metánszintet több mint 1850 ppb-re emelte. A szakértőknek fogalmuk sincs, miért.
- Ez olyan zavaros kép - mondta Rigby. "Zavarban vagyunk".
A tudósok különféle magyarázatokat adtak. Növekedhet-e a fosszilis üzemanyagok vagy a mezőgazdaság kibocsátása? A vizes élőhelyek metántermelésének növekedése? A metán reakciójának sebessége a légkörben lévő más vegyi anyagokkal?
Nisbet és csapata megvizsgálta, hogy ezek a hipotézisek szinkronban vannak-e a metán változó kémiai összetételével a légkörben.
Egyes metánmolekulák súlya nagyobb, mint másoké, mert egyes szén- és hidrogénatomok nehezebbek, mint mások. És az utóbbi időben a metán átlagos súlya a légkörben egyre könnyebb.
Úgy tűnik, hogy ez olyan biológiai forrásokat érint, mint a vizes élőhelyek és az állatállomány, amelyek általában könnyű metánt termelnek. Daniel Jacob, a Harvard légköri vegyésze, aki nem vett részt a Nisbet-tanulmányban, elmondta, hogy a magyarázat összhangban áll saját kutatásával. Eredményeik arra utalnak, hogy a további metán nagy része a trópusi területekről származik, amelyek hatalmas vizes élőhelyeknek és a világ állatállományának nagy részének adnak otthont.
A szénbányákból, az olaj- és a gázkutakból származó kibocsátások becslése szerint a fosszilis tüzelőanyagok hozzájárulása is növekszik, de ezek a források általában nehezebb metánmolekulákat szabadítanak fel, amelyek ellentmondani látszanak a légköri megfigyelésekkel.
Néhány kutató javaslatot tett ennek az ellentmondásnak a megoldására. A tüzek a metán még nehezebb változatát hozzák létre, és a mezőgazdasági égetés, különösen a fejlődő országokban, az elmúlt évtizedben úgy tűnik, hogy csökkent. Ennek a rendkívül nehéz metánforrásnak a csökkenése összességében könnyebbé teheti a légköri metánt, ami elfedheti a fosszilis üzemanyagok kibocsátásának növekedését.
Végül a metánt lebontó reakciók eltávolítják a könnyebb molekulákat a nehezebbek elõtt. Ha ez a folyamat lelassult (ami a metán felhalmozódását okozta a légkörben), akkor több könnyű gázt hagyott maga után, ami esetleg hozzájárulhat az általános trend magyarázatához.
Nisbet és munkatársai arra a következtetésre jutottak, hogy még mindig nem zárják ki ezen magyarázatok egyikét sem. "Mindegyik egyszerre történhet" - mondta.
Lehetséges, hogy hiányzik a listából. A tudósok már régóta tartanak attól, hogy az északi-sarkvidéki üledékek és talajok megolvasztása nagy mennyiségű metánt szabadíthat fel, de erre egyelőre nincs bizonyíték - mondta Ed Dlugokencky, az Országos Óceáni és Légköri Igazgatóság légköri vegyésze, aki a tanulmányban dolgozott. a Global Biochemical Cycles folyóiratban jelent meg.
Nisbet szerint attól tart, hogy az emelkedő metánszint veszélyes körforgás jele lehet: Az éghajlatváltozás miatt a mocsarak tágulhatnak, a környezet pedig több állatállományt támogathat, ami több metánkibocsátást eredményezhet.
"Világosan látszik, hogy a felmelegedés a melegedést is táplálja" - mondta. "Majdnem olyan, mintha a bolygó megváltoztatta volna az irányát".
A mezőgazdaság, beleértve a rizstermesztést az elárasztott területeken, az ember által okozott metánkibocsátás egyik legnagyobb forrása. (Prakash Mathemaprakash/AFP Photo)
Ha a metán tovább emelkedik, a kutatók szerint ez komolyan veszélyeztetheti a bolygó hőmérsékletének kordában tartására irányuló erőfeszítéseket. A szén-dioxid-kibocsátás elégséges csökkentése az éghajlati célok elérése érdekében nehéz feladat még e további metán nélkül is.
"A metán jelenlegi váratlan és tartós növekedése annyira elboríthatja a többi csökkentési törekvést, hogy a párizsi megállapodás kudarcot vall" - írta Nisbet és társszerzői.
Nem segít, hogy a tudósok nemrégiben 14% -kal átdolgozták a metán globális felmelegedési potenciálját.
Függetlenül attól, hogy mi áll a legutóbbi csúcs mögött, a tudósok szerint vannak módok a metánkoncentráció csökkentésére. Az előnyök pedig gyorsan összeadódnának, mert a metán élettartama rövidebb, mint a CO2, amely egy évtizedig megmarad a légkörben.
Az emberek a metánkibocsátás 60% -át teszik ki, és közel fele a fosszilis üzemanyagokból származhat - mondta Jacob.
Az egyik prioritás az olaj- és gázkutak szivárgásának megakadályozása - mondta. A metán a földgáz fő összetevője, ezért a vállalatok pénzügyi ösztönzést kapnak arra, hogy a lehető legtöbbet megpróbálják megfogni.
Gyakran ezek a tettesek némelyike viseli a felelősséget, "ami félelmetes, de jó is lehet", mert nagy lehetőségeket képviselnek - mondta Wunch. A texasi Barnett-palában a létesítmények 2% -a termeli a mező metán-kibocsátásának felét. Dél-Kaliforniában az Aliso Canyon szivárgása 2015-ben és 2016-ban körülbelül 100 000 tonna metánt bocsátott ki, ami 1 billió gallon benzin elégetésének felel meg.
A tudósoknak ötleteik vannak az állatállomány metánkibocsátásának csökkentésére is. Egyes kísérletek azt mutatják, hogy a szarvasmarhák étrendjének megváltoztatása például zsírok vagy hínár hozzáadásával csökkentheti az állatok által kitaszított metán mennyiségét. Hasznos lenne a hulladéklerakók korlátozása és az általuk termelt metán felhasználása villamos energia előállítására.
Az ilyen intézkedéseknek nagy hatása lehet, és Wunch szerint okot adnak a reményre.
"Fokozatosan csökkenthetjük a metán mennyiségét a légkörben, ami releváns a jelenleg szembesülő problémánk szempontjából" - mondta.
A jegyzet spanyol nyelvű elolvasásához kattintson ide