Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Menneskelig aktivitet forårsagede den langsigtede vækst af drivhusgassen metan

Udvikling af de observerede og simulerede koncentrationer (øverst) og vækstrater (nederst) på den sydlige halvkugle (SH) i løbet af 1988-2016. Måledata fra fire fjerntliggende marinestationer i SH (nemlig, Kap Grim, Palmer Station, Syowa og Sydpolen) bruges. Den skraverede baggrund i det nederste panel viser de 3 distinkte CH4 væksthastighedsfaser (perioder 1, 2 og 3). Også vist i det øverste panel er menneske-inducerede emissioner, der spillede vigtige roller i væksthastighedsvariationerne af atmosfærisk CH4. Kredit:NIES

Metan (CH 4 ) er den næstvigtigste drivhusgas efter kuldioxid (CO 2 ). Dens koncentration i atmosfæren er steget mere end to gange siden den præindustrielle æra på grund af øgede emissioner fra menneskelige aktiviteter. Mens det globale opvarmningspotentiale i CH 4 er 86 gange så stor som CO 2 over 20 år, det forbliver i atmosfæren i omkring 10 år, et meget kortere spænd end CO 2 , som kan forblive i atmosfæren i århundreder. Det forventes derfor, at emissionskontrol af CH 4 kunne have gavnlige effekter over en relativt kort tidsperiode og bidrage hurtigt til Parisaftalens mål om at begrænse den globale opvarmning et godt stykke under 2 grader.

En undersøgelse foretaget af et internationalt hold, udgivet i Journal of Meteorological Society of Japan , giver et solidt sæt af forklaringer om de processer og emissionssektorer, der førte til CH's hidtil uforklarede adfærd 4 i atmosfæren. Vækstraten (årlig stigning) af CH 4 i atmosfæren har varieret dramatisk i løbet af de sidste 30 år med tre forskellige faser:den langsommere (1988-1998), kvasi-stationære (1999-2006) og fornyede (2007-2016) vækstperioder (fig. 1). Imidlertid, der er ingen videnskabelig konsensus om årsagerne til CH 4 variabilitet i vækstraten. Holdet, ledet af Naveen Chandra fra National Institute for Environmental Studies, kombinerede analyser af emissionsopgørelser, invers modellering med en atmosfærisk kemi-transportmodel, og globale overflade-/fly-/satellitobservationer for at løse dette problem.

De viser, at reduktioner i emissioner fra Europa og Rusland siden 1988, især fra olie- og gasudvinding og enterisk gæring, førte til den bremsede CH 4 vækstrater i 1990'erne (fig. 2); reducerede emissioner fra naturlige vådområder på grund af virkningerne af Mount Pinatubo-udbruddet og hyppige El Niño-begivenheder spillede også roller. Denne periode blev efterfulgt af den kvasi-stationære tilstand af CH 4 vækst i begyndelsen af ​​2000'erne. CH 4 steg igen fra 2007, som blev tilskrevet stigninger i emissioner fra kulminedrift, hovedsageligt i Kina, og intensivering af husdyrbrug (drøvtyggere) og affaldshåndtering i det tropiske Sydamerika, det nordlige centrale Afrika og Syd- og Sydøstasien. Mens emissionsstigningen fra kulminedrift i Kina er gået i stå i perioden efter 2010, emissionerne fra olie- og gassektoren i Nordamerika er steget (fig. 2). Der er ingen beviser for emissionsforøgelse på grund af klimaopvarmning, herunder i de boreale regioner, i analyseperioden.

Disse resultater fremhæver nøglesektorer (energi, husdyr og affald) for effektive emissionsreduktionsstrategier mod klimaændringer. Sporing af lokalitet og kildetype er af afgørende betydning for udvikling af afbødningsstrategier og implementering af Paris-aftalen. Undersøgelsen understreger også behovet for flere atmosfæriske observationer med rum- og tidstætheder større end eksisterende analyser.

Tidsserier (1988-2016) af regionale CH4-emissionsanomalier som afledt af den omvendte analyse, og emissionsændringer fra 3 aggregerede sektorer i løbet af de tre adskilte faser af vækstraten (bar plots). Figuren viser emissionsanomalierne fra det langsigtede (2000-2016) gennemsnit for hver region. Tallene i hvert panel er det langsigtede gennemsnit af a posteriori-emissionerne (i Tg yr-1). Kredit:NIES