Forskerne brugte radiometre, vist her, at isolere signalet om metans drivhuseffekt. Radiometre er blandt de mange instrumenter på ARMs Southern Great Plains-observatorium, som holdet brugte som en del af denne undersøgelse. Kredit:ARM Climate Research Facility
Forskere har direkte målt den stigende drivhuseffekt af metan på jordens overflade for første gang. Et forskerhold fra det amerikanske energiministeriums Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) sporede en stigning i opvarmningseffekten af metan - en af de vigtigste drivhusgasser for Jordens atmosfære - over en 10-årig periode ved en DOE feltobservation sted i det nordlige Oklahoma.
Disse resultater blev offentliggjort online den 2. april i tidsskriftet Natur Geovidenskab i en artikel med titlen "Observationelt afledt stigning i methanoverfladekraft medieret af vanddamptendenser." Papiret indikerer, at drivhuseffekten fra metan fulgte den globale pause i metankoncentrationerne i begyndelsen af 2000'erne og begyndte at stige samtidig med, at koncentrationerne begyndte at stige i 2007.
"Vi har længe haft mistanke fra laboratoriemålinger, teori, og modeller, at metan er en vigtig drivhusgas, " sagde Berkeley Lab Research Scientist Dan Feldman, undersøgelsens hovedforfatter. "Vores arbejde måler direkte, hvordan stigende koncentrationer af metan fører til en stigende drivhuseffekt i jordens atmosfære."
Gasser, der fanger varme i atmosfæren, kaldes drivhusgasser, i høj grad fordi de absorberer visse bølgelængder af energi udsendt af Jorden. Efterhånden som deres atmosfæriske koncentrationer ændres, det videnskabelige samfund forventer, at mængden af energi, der absorberes af disse gasser, ændrer sig tilsvarende, men før denne undersøgelse, at forventningen til metan ikke var blevet bekræftet uden for laboratoriet.
Denne graf viser en tidsserie af drivhuseffekten af metan i watt per kvadratmeter, målt på jordens overflade over en tiårig periode på et forskningssted i det nordlige Oklahoma. Den røde linje er trenden i tidsserien, og den grå skygge repræsenterer usikkerhed. Kredit:Berkeley Lab
Forskerne analyserede højt kalibrerede langtidsmålinger for at isolere den skiftende drivhuseffekt af metan. De gjorde dette ved at se på målinger over de bølgelængder, hvor metan vides at udøve sin drivhuseffekt, og kombineret dem med en række andre atmosfæriske målinger for at kontrollere for andre forstyrrende faktorer, inklusive vanddamp.
Denne undersøgelse blev muliggjort af de omfattende målinger af Jordens atmosfære, som DOE rutinemæssigt har indsamlet i årtier på sine Atmospheric Radiation Measurement (ARM) faciliteter, og omvendt, ville ikke være muligt uden sådanne detaljerede observationer.
DOE ARM-programmet administrerer og understøtter tre langsigtede atmosfæriske observatorier - Southern Great Plains-observatoriet i Oklahoma, North Slope of Alaska observatorium i det fjerne nordlige Alaska, og det østlige nordatlantiske observatorium på Azorerne. Programmet implementerer også tre ARM-mobilfaciliteter og flere ARM-antennefaciliteter. Sammen, disse aktiver gør det muligt for forskere at udføre meget detaljerede, målrettede undersøgelser for at fremme den grundlæggende videnskabelige forståelse af jordsystemet.
Forskerne mener, at denne type direkte feltobservation kan give et mere præcist og fuldstændigt billede af sammenhængen mellem atmosfæriske drivhusgaskoncentrationer og deres opvarmningseffekt på Jordens overflade.