NASA-ledet undersøgelse løser et metan-puslespil

En ny NASA-ledet undersøgelse har løst et puslespil, der involverer den nylige stigning i atmosfærisk metan, en potent drivhusgas, med en ny beregning af emissioner fra globale brande. Den nye undersøgelse løser, hvad der lignede uforenelige forskelle i forklaringer på stigningen.

Metan-emissionerne har været kraftigt stigende siden 2006. Forskellige forskerhold har lavet holdbare estimater for to kendte kilder til stigningen:emissioner fra olie- og gasindustrien, og mikrobiel produktion i våde tropiske miljøer som moser og rismarker. Men når disse skøn blev føjet til skøn fra andre kilder, summen var betydeligt mere end den observerede stigning. Faktisk, hvert nyt skøn var stort nok til at forklare hele stigningen af ​​sig selv.

Forsker John Worden fra NASA's Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, og kolleger fokuserede på brande, fordi de også ændrer sig globalt. Det område, der brændte hvert år, faldt med omkring 12 procent mellem begyndelsen af ​​2000'erne og den nyere periode fra 2007 til 2014, ifølge en ny undersøgelse, der bruger observationer fra NASA's Moderate Resolution Imaging Spectrometer satellitinstrument. Den logiske antagelse vil være, at metanudledningen fra brande er faldet med omtrent samme procent. Ved hjælp af satellitmålinger af metan og kulilte, Wordens team fandt, at det reelle fald i metan-emissioner var næsten dobbelt så meget, som den antagelse ville antyde.

Da forskerholdet trak dette store fald fra summen af ​​alle emissioner, metanbudgettet balancerede korrekt, med plads til både fossilt brændsel og vådområder øges. Forskningen er offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation .

De fleste metanmolekyler i atmosfæren har ikke identificerende træk, der afslører deres oprindelse. At spore deres kilder er et detektivarbejde, der involverer flere bevislinjer:målinger af andre gasser, kemiske analyser, isotopiske signaturer, observationer af arealanvendelse, og mere. "En sjov ting ved denne undersøgelse var at kombinere alle disse forskellige beviser for at sætte dette puslespil sammen, " sagde Worden.

Kulstofisotoper i metanmolekylerne er et spor. Af de tre metankilder, der blev undersøgt i det nye studie, emissioner fra brande indeholder den største procentdel af tunge kulstofisotoper, mikrobielle emissioner har de mindste, og udledning af fossile brændstoffer er midt imellem. Et andet spor er ethan, som (ligesom metan) er en bestanddel af naturgas. En stigning i atmosfærisk ethan indikerer stigende fossile brændselskilder. Brande udleder kulilte samt metan, og målinger af den gas er et sidste spor.

Wordens team brugte kulilte- og metandata fra målingerne af forurenende stoffer i Troposphere-instrumentet på NASAs Terra-satellit og Tropospheric Emission Spectrometer-instrumentet på NASAs Aura til at kvantificere brandemissioner af metan. Resultaterne viser, at disse emissioner er faldet meget hurtigere end forventet.

Ved at kombinere isotopiske beviser fra jordoverflademålinger med de nyligt beregnede brandemissioner, holdet viste, at omkring 17 teragram om året af stigningen skyldes fossile brændstoffer, yderligere 12 er fra vådområder eller risbrug, mens brande falder med cirka 4 teragrammer om året. De tre tal kombineres til 25 teragram om året - det samme som den observerede stigning.

Wordens medforfattere er ved Nationalt Center for Atmosfærisk Forskning, Kampesten, Colorado; og det nederlandske institut for rumforskning og universitetet i Utrecht, både i Utrecht, Holland.