En visualisering af global metan den 26. januar, 2018. Rød viser områder med højere koncentrationer af metan i atmosfæren. Kredit:Cindy Starr, Kel Elkins, Greg Shirah og Trent L. Schindler, NASA Scientific Visualization Studio
Globale emissioner af metan har nået de højeste niveauer nogensinde. Stigninger er primært drevet af vækst i emissioner fra kulminedrift, olie- og naturgasproduktion, kvæg- og fårehold, og lossepladser.
Mellem 2000 og 2017, niveauer af den potente drivhusgas, der føres op mod veje, som klimamodeller foreslår, vil føre til 3-4 graders opvarmning inden udgangen af dette århundrede. Dette er en farlig temperaturgrænse, hvor forskere advarer om, at naturkatastrofer, herunder brande, tørke og oversvømmelser, og sociale forstyrrelser som hungersnød og massemigrationer bliver næsten almindelige. Resultaterne er skitseret i to artikler offentliggjort 14. juli i Earth System Science Data og Miljøforskningsbreve af forskere med Global Carbon Project, et initiativ ledet af Stanford University videnskabsmand Rob Jackson.
I 2017 det sidste år, hvor fuldstændige globale metandata er tilgængelige, Jordens atmosfære absorberede næsten 600 millioner tons af de farveløse, lugtfri gas, der er 28 gange stærkere end kuldioxid til at fange varme over en 100-årig periode. Mere end halvdelen af alle metan-emissioner kommer nu fra menneskelige aktiviteter. De årlige metanudledninger er steget med 9 procent, eller 50 millioner tons om året, fra begyndelsen af 2000'erne, da metankoncentrationerne i atmosfæren var forholdsvis stabile.
Med hensyn til opvarmningspotentiale, at tilføje denne meget ekstra metan til atmosfæren siden 2000 svarer til at sætte 350 millioner flere biler på verdens veje eller fordoble Tysklands eller Frankrigs samlede emissioner. "Vi har stadig ikke vendt hjørnet på metan, " sagde Jackson, en professor i jordsystemvidenskab ved Stanford's School of Earth, Energi- og miljøvidenskab (Stanford Earth).
Voksende metankilder
Globalt, fossile brændstoffer og køer er dobbeltmotorer, der driver metans opadgående stigning. "Emissioner fra kvæg og andre drøvtyggere er næsten lige så store som metan fra fossilindustrien, " sagde Jackson. "Folk joker med at bøvse køer uden at indse, hvor stor kilden egentlig er."
Gennem hele studietiden, landbruget tegnede sig for omkring to tredjedele af alle methanemissioner relateret til menneskelige aktiviteter; fossile brændstoffer bidrog med det meste af den resterende tredjedel. Imidlertid, disse to kilder har bidraget i nogenlunde lige stor grad til de stigninger, der er set siden begyndelsen af 2000'erne.
Metan-emissioner fra landbrug steg til 227 millioner tons metan i 2017, en stigning på næsten 11 procent fra gennemsnittet for 2000-2006. Metan fra produktion og brug af fossilt brændstof nåede 108 millioner tons i 2017, en stigning på næsten 15 procent i forhold til den tidligere periode.
Midt i coronavirus -pandemien, kulstofemissioner styrtdykkede, da fremstilling og transport stoppede. "Der er ingen chance for, at metanemissionerne faldt så meget som kuldioxidemissioner på grund af virussen, " sagde Jackson. "Vi opvarmer stadig vores hjem og bygninger, og landbruget bliver ved med at vokse. "
Det globale metanbudget for 2017 baseret på data fra satellitsensorer. Orange viser kilder relateret til menneskelige aktiviteter; grønne viser naturlige kilder og dræn til gas; skraveret orange-grøn viser kilder til metan knyttet til både menneskelige aktiviteter og natur, såsom naturbrande og brændende biomasse. Kredit:Jackson et al. 2020 Env. Res. Lett.
Emissioner over hele kloden
Metanemissionerne steg mest kraftigt i Afrika og Mellemøsten; Kina; og Sydasien og Oceanien, som omfatter Australien og mange stillehavsøer. Hver af disse tre regioner øgede emissionerne med anslået 10 til 15 millioner tons om året i undersøgelsesperioden. USA fulgte tæt efter, øge metan-emissionerne med 4,5 millioner tons, mest på grund af mere naturgasboring, distribution og forbrug.
"Anvendelsen af naturgas stiger hurtigt her i USA og globalt, " sagde Jackson. "Det opvejer kul i elsektoren og reducerer kuldioxidemissioner, men stigende metan-emissioner i den sektor." USA og Canada producerer også mere naturgas. "Som et resultat, vi udleder mere metan fra olie- og gasbrønde og utætte rørledninger, " sagde Jackson, som også er senior fellow ved Stanford's Woods Institute for the Environment og Precourt Institute for Energy.
Europa skiller sig ud som den eneste region, hvor metanemissionerne er faldet i løbet af de sidste to årtier, dels ved at neddæmpe emissioner fra kemisk fremstilling og dyrke mad mere effektivt. "Politikker og bedre forvaltning har reduceret emissioner fra lossepladser, gødning og andre kilder her i Europa. Folk spiser også mindre oksekød og mere fjerkræ og fisk, " sagde Marielle Saunois fra Université de Versailles Saint-Quentin i Frankrig, hovedforfatter af papiret i Earth System Science Data .
Mulige løsninger
Tropiske og tempererede områder har oplevet det største spring i metan-emissioner. Boreale og polære systemer har spillet en mindre rolle. På trods af frygt for, at smeltning i Arktis kan låse op for et udbrud af metan fra optøende permafrost, forskerne fandt intet bevis for at øge metan-emissionerne i Arktis - i hvert fald gennem 2017.
Menneskets drevne emissioner er på mange måder lettere at fastlægge end dem fra naturlige kilder. "Vi har overraskende svært ved at identificere, hvor metan udsendes i troperne og andre steder på grund af daglige til sæsonbestemte ændringer i, hvor vandfyldt jord er, " sagde Jackson, som også leder en gruppe på Stanford, der arbejder på at kortlægge vådområder og vandlidende jorder verden over ved hjælp af satellitter, fluxtårne og andre værktøjer.
Ifølge Jackson og kolleger, at begrænse metanemissioner vil kræve reduceret brug af fossilt brændstof og kontrol af flygtige emissioner såsom lækager fra rørledninger og brønde, samt ændringer i måden vi fodrer kvæg på, dyrk ris og spis. "Vi bliver nødt til at spise mindre kød og reducere emissioner forbundet med kvæg- og risavl, " sagde Jackson, "og erstatte olie og naturgas i vores biler og hjem."
Fodertilskud som f.eks. alger kan hjælpe med at reducere metanbøvser fra køer, og risavl kan skifte væk fra permanent vandfyldning, der maksimerer metanproduktionen i miljøer med lavt iltindhold. fly, droner og satellitter viser løfte om overvågning af metan fra olie- og gasbrønde. Jackson sagde, "Jeg er optimistisk, i de næste fem år, vi vil gøre reelle fremskridt på det område. "