Metan, der udsendes af mennesker, er enormt undervurderet, finder forskere

Metan er en kraftig drivhusgas og bidrager stort til den globale opvarmning. Metanemissioner til atmosfæren er steget med cirka 150 procent i løbet af de sidste tre århundreder, men det har været svært for forskere at bestemme præcis, hvor disse emissioner stammer fra; varmefangende gasser som metan kan udledes naturligt, såvel som fra menneskelig aktivitet.

University of Rochester -forskere Benjamin Hmiel, en postdoktor i Vasilii Petrenkos laboratorium, professor i jord- og miljøvidenskab, og deres samarbejdspartnere, målte metan -niveauer i gamle luftprøver og fandt ud af, at forskere har undervurderet meget mængden af ​​metan, mennesker udsender til atmosfæren via fossile brændstoffer. I et papir udgivet i Natur , forskerne angiver, at reduktion af fossilt brændstofforbrug er et centralt mål for at dæmme op for klimaændringer.

"Placering af strengere regler for metanemission på fossilindustrien vil have potentiale til at reducere den fremtidige globale opvarmning i større omfang end tidligere antaget, "Siger Hmiel.

To typer metan

Metan er den næststørste menneskeskabte - der stammer fra menneskelig aktivitet - bidrager til global opvarmning, efter kuldioxid. Men, sammenlignet med kuldioxid, samt andre varmefangende gasser, metan har en relativt kort holdbarhed; det varer i gennemsnit kun ni år i atmosfæren, mens kuldioxid, for eksempel, kan forblive i atmosfæren i omkring et århundrede. Det gør metan til et særligt velegnet mål til at dæmpe emissionsniveauer på kort tid.

"Hvis vi stoppede med at udlede al kuldioxid i dag, høje kuldioxidniveauer i atmosfæren vil stadig vare ved i lang tid, "Hmiel siger." Metan er vigtig at studere, for hvis vi foretager ændringer i vores nuværende metanemissioner, det vil afspejle sig hurtigere. "

Metan, der udsendes til atmosfæren, kan sorteres i to kategorier, baseret på dens underskrift af carbon-14, en sjælden radioaktiv isotop. Der er fossil metan, som har været afsat i millioner af år i gamle kulbrinteforekomster og ikke længere indeholder kulstof-14, fordi isotopen er henfaldet; og der er biologisk metan, som er i kontakt med planter og dyreliv på planetens overflade og indeholder kulstof-14. Biologisk metan kan frigives naturligt fra kilder som vådområder eller via menneskeskabte kilder såsom lossepladser, rismarker, og husdyr. Fossil metan, som er fokus for Hmiels undersøgelse, kan udsendes via naturlige geologiske siver eller som følge af, at mennesker udvinder og bruger fossile brændstoffer, herunder olie, gas, og kul.

Forskere er i stand til nøjagtigt at kvantificere den samlede mængde metan, der udsendes til atmosfæren hvert år, men det er svært at opdele denne total i dens individuelle komponenter:Hvilke portioner stammer fra fossile kilder, og hvilke er biologiske? Hvor meget metan frigives naturligt, og hvor meget frigives ved menneskelig aktivitet?

"Som et videnskabeligt samfund har vi kæmpet for at forstå præcis, hvor meget metan vi som mennesker udsender i atmosfæren, "siger Petrenko, en medforfatter af undersøgelsen. "Vi ved, at den fossile komponent er en af ​​vores største komponentemissioner, men det har været udfordrende at fastgøre det, fordi i dagens atmosfære, de naturlige og menneskeskabte komponenter i de fossile emissioner ser ens ud, isotopisk. "

Vender sig til fortiden

For mere præcist at adskille de naturlige og menneskeskabte komponenter, Hmiel og hans kolleger vendte sig mod fortiden, ved at bore og indsamle iskerner fra Grønland. Iskerneprøverne fungerer som tidskapsler:de indeholder luftbobler med små mængder gammel luft fanget indeni. Forskerne bruger et smeltekammer til at udtrække den gamle luft fra boblerne og derefter studere dens kemiske sammensætning.

Hmiels forskning fokuserede på at måle luftens sammensætning fra begyndelsen af ​​1700 -tallet - før starten på den industrielle revolution - til i dag. Mennesker begyndte først at bruge fossile brændstoffer i betydelige mængder før i midten af ​​1800-tallet. Måling af emissionsniveauer før denne tidsperiode gør det muligt for forskere at identificere de naturlige emissioner, der mangler de fossile brændstoffer, der er til stede i dagens atmosfære. Der er ingen beviser for, at naturlige fossile metanemissioner kan variere i løbet af et par århundreder.

Ved at måle carbon-14 isotoper i luft fra mere end 200 år siden, forskerne fandt ud af, at næsten al metan, der blev udsendt til atmosfæren, var biologisk i naturen indtil omkring 1870. Det var da den fossile komponent begyndte at stige hurtigt. Timingen falder sammen med en kraftig stigning i brugen af ​​fossile brændstoffer.

Niveauerne af naturligt frigivet fossil metan er cirka 10 gange lavere end tidligere forskning rapporteret. I betragtning af de samlede fossile emissioner målt i atmosfæren i dag, Hmiel og hans kolleger udlede, at den menneskeskabte fossile komponent er højere end forventet-25-40 procent højere, de fandt.

Klimaændringer

Dataene har vigtige konsekvenser for klimaforskning:hvis menneskeskabte metanemissioner udgør en større del af det samlede beløb, at reducere emissioner fra menneskelige aktiviteter som udvinding og brug af fossilt brændsel vil have større indflydelse på at dæmme op for den fremtidige globale opvarmning, end forskere tidligere troede.

Til Hmiel, det er faktisk gode nyheder. "Jeg vil ikke blive for håbløs over dette, fordi mine data har en positiv betydning:de fleste metanemissioner er menneskeskabte, så vi har mere kontrol. Hvis vi kan reducere vores emissioner, det får større indflydelse. "