Metan i atmosfæren stiger, og det gjorde forskerne bekymrede

Forskere elsker et godt mysterium. Men det er sjovere, når menneskehedens fremtid ikke er på spil.

Denne gåde involverer metan, en potent drivhusgas. For tyve år siden, niveauet af metan i atmosfæren holdt op med at stige, give menneskeheden lidt af en pause, når det kom til at bremse klimaændringerne. Men koncentrationen begyndte at stige igen i 2007 - og det har taget fart i løbet af de sidste fire år, ifølge ny forskning.

Forskere har ikke fundet ud af årsagen, men de siger, at én ting er klar:Denne stigning kan bringe Paris-klimaaftalen i fare. Det er fordi mange scenarier for at nå dets mål antog, at metan ville falde nu, at købe tid til at tackle den langsigtede udfordring med at reducere udledningen af ​​kuldioxid.

"Jeg vil ikke løbe rundt og græde ulv hele tiden, men det er noget, der er meget, meget bekymrende, " sagde Euan Nisbet, en jordforsker ved Royal Holloway, University of London, og hovedforfatter af en nylig undersøgelse, der rapporterer, at væksten af ​​atmosfærisk metan accelererer.

Metan dannes, når døde ting nedbrydes uden meget ilt i nærheden. I naturen, det siver ud af vandfyldte vådområder, tørvemoser og sedimenter. Skovbrande producerer også nogle.

Disse dage, imidlertid, menneskelige aktiviteter udleder omkring halvdelen af ​​alle metanudledninger. Lækager fra fossile brændstoffer er en stor kilde, ligesom landbruget - især kvægavl, som producerer metan i deres tarme. Selv de dynger af affald, der rådner på lossepladser, producerer gassen.

Atmosfæren indeholder langt mindre metan end kuldioxid. Men metan er så god til at fange varme, at et ton af gassen forårsager 32 gange så meget opvarmning som et ton CO2 ₂ i løbet af et århundrede.

Molekyle for molekyle, metan "giver et større slag, " sagde Debra Wunch, en atmosfærisk fysiker ved University of Toronto.

For 10, 000 år, koncentrationen af ​​metan i Jordens atmosfære svævede under 750 ppm, eller ppb. Det begyndte at stige i det 19. århundrede og fortsatte med at klatre indtil midten af ​​1990'erne. Langs vejen, det forårsagede op til en tredjedel af den opvarmning, planeten har oplevet siden begyndelsen af ​​den industrielle revolution.

Forskere troede, at metanniveauerne kunne have nået en ny ligevægt, da de nåede et plateau omkring 1, 775 ppb, og at bestræbelser på at reducere emissionerne snart kan vende den historiske tendens.

"Håbet var, at metan ville begynde på sin bane nedad nu, " sagde Matt Rigby, en atmosfærisk videnskabsmand ved University of Bristol i England. "Men vi har set det modsatte:det er vokset støt i over et årti."

Denne vækst accelererede i 2014, skubber metanniveauet op over 1, 850 ppb. Eksperter aner ikke hvorfor.

"Det er bare sådan et forvirrende billede, " sagde Rigby. "Alle er forvirrede. Vi er bare forundrede."

Forskere er kommet med forskellige forklaringer. Kan det være stigende emissioner fra fossile brændstoffer eller landbrug? En stigning i metanproduktionen i vådområder? Ændringer i den hastighed, hvormed metan reagerer med andre kemikalier i atmosfæren?

Nisbet og hans team undersøgte, om nogen af ​​disse hypoteser synkroniserede med den skiftende kemiske signatur af metan i atmosfæren.

Nogle molekyler af metan vejer mere end andre, fordi nogle atomer af kulstof og brint er tungere end andre. Og på det seneste, den gennemsnitlige vægt af metan i atmosfæren er blevet lettere.

Det ser ud til at implicere biologiske kilder såsom vådområder og husdyr, som har tendens til at producere let metan. Daniel Jacob, en atmosfærisk kemiker ved Harvard, som ikke var involveret i Nisbets undersøgelse, sagde, at forklaringen stemmer overens med hans egen forskning. Hans resultater tyder på, at det meste af den ekstra metan kommer fra troperne, som er hjemsted for store vådområder og en stor del af verdens kvæg.

Skøn over emissioner fra kulminer og olie- og gasbrønde tyder på, at bidraget til fossile brændstoffer også stiger, men disse kilder frigiver normalt tungere molekyler af metan, hvilket synes at være i konflikt med de atmosfæriske observationer.

Nogle forskere har foreslået en måde at løse denne uoverensstemmelse på. Brande skaber en endnu tungere version af metan, og landbrugsafbrænding - især i udviklingslande - ser ud til at være faldet i løbet af det sidste årti. Et fald i denne kilde til ultra-tung metan ville gøre atmosfærisk metan lettere, i det hele taget, potentielt maskere en stigning i emissioner fra fossile brændstoffer.

Endelig, reaktioner, der nedbryder metan, fjerner flere af de lettere molekyler end de tungere. Hvis denne proces er blevet langsommere - hvilket får metan til at opbygge sig i atmosfæren - ville det efterlade mere let gas bag sig, muligvis med til at forklare den overordnede tendens.

Nisbet og hans kolleger konkluderede, at de ikke kan udelukke nogen af ​​disse forklaringer endnu. "De kan alle ske, " han sagde.

En mulighed mangler iøjnefaldende på listen. Forskere har længe frygtet, at optøning af arktiske sedimenter og jord kan frigive enorme mængder metan, men indtil videre er der ingen beviser for det, sagde Ed Dlugokencky, en atmosfærisk kemiker ved National Oceanic and Atmospheric Administration, der arbejdede på undersøgelsen, som vil blive offentliggjort i tidsskriftet Global Biochemical Cycles.

Nisbet sagde, at han frygter, at de stigende metanniveauer kan være et tegn på en farlig cyklus:Klimaændringer kan få vådområder til at udvide sig og tillade miljøet at understøtte flere husdyr, fører til endnu mere metan-udledning.

"Det ser tydeligt ud som om opvarmningen nærer opvarmningen, " sagde han. "Det er næsten, som om planeten skiftede gear."

Hvis metan bliver ved med at stige, forskerne siger, at det i alvorlig grad kan bringe bestræbelserne på at holde planetens temperatur i skak i fare. Skæring af CO ₂ emissioner nok til at nå klimamålene er en høj ordning selv uden denne ekstra metan.

"Den uventede og vedvarende stigning i metan kan så meget overvælde alle fremskridt fra andre reduktionsbestræbelser, at Paris-aftalen vil mislykkes, " skrev Nisbet og hans medforfattere.

Det hjælper ikke, at videnskabsmænd for nylig reviderede det globale opvarmningspotentiale af metan opad med 14 procent.

Uanset hvad der ligger bag den seneste stigning, videnskabsmænd siger, at der er måder at reducere metankoncentrationerne på. Og fordelene vil opstå hurtigt, fordi metan har en kortere levetid end CO ₂ , dvælende i atmosfæren i kun omkring et årti.

Mennesker står for så meget som 60 procent af metanudledningen, og næsten halvdelen af ​​det kan komme fra fossilindustrien, sagde Jacob.

En prioritet er at lukke lækager fra olie- og gasbrønde, han sagde. Metan er den primære ingrediens i naturgas, så virksomheder har et økonomisk incitament til at forsøge at fange så meget som muligt.

Tit, nogle få skyldige bærer hovedparten af ​​skylden, "hvilket er både skræmmende og en god ting, fordi de repræsenterer store muligheder, sagde Wunch. På Barnett Shale i Texas, 2 procent af anlæggene producerer halvdelen af ​​feltets metanudledning. I det sydlige Californien, Aliso Canyon-lækagen udløste omkring 100, 000 tons metan i 2015 og 2016 - hvad der svarer til at forbrænde 1 milliard liter benzin.

Forskere har også ideer til at reducere metan-emissioner fra husdyr. Nogle eksperimenter viser, at ændring af kvægets kost ved at tilføje fedtstoffer eller tang, for eksempel, kan reducere mængden af ​​udstødte metandyr. Afdækning af lossepladser og brug af den metan, de producerer til elektricitet, ville også hjælpe.

Tiltag som disse kan have stor indflydelse, og Wunch sagde, at de giver hende grund til at være håbefuld.

"Vi kunne faktisk reducere mængden af ​​metan i atmosfæren på tidsskalaer, der er relevante for det problem, vi står over for lige nu, " hun sagde.

©2019 Los Angeles Times
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.