Разпадът на СССР може да обясни необичайна тенденция в нивата на метановите емисии

methane-Credit-istockphotos.jpg

От индустриалната революция насам, концентрацията на метан се е увеличила бързо и стабилно, изкачвайки се от 700 ppb през 1750 г. до над 1800 ppb през 2015 г. Но от 1999 до 2006 г., това увеличение временно е спряло и учените са озадачени. Сега, ново изследване идентифицира най-вероятния виновник за това плато и подсказва какво може да е дало начален тласък на новия скок след 2006 г.

Имало много заподозрени, от които учените да избират. Естествени източници на метан са влажните зони и метановите хидрати (метан, погребан дълбоко под океанските седименти или леда), докато източниците, свързани с човешката дейност, варират от емисии от изкопаемите горива, през изгарянето на дървесина, до „емисиите“ от кравите и овцете, като вторичен продукт на мащабното животновъдство. От друга страна, процесите, които премахват метана протичат в самата атмосфера, където серия от химични реакции го превръща във въглероден окис, въглероден двуокис и вода. Но кой от процесите е виновен за платото?

За да разбере какво се е случило, Хайнрих Шефер – учен от Националния институт за водни и атмосферни изследвания на Нова Зеландия в Уелингтън и водещ автор на изследването, заедно с екипа си от Нова Зеландия, обединили сили с изследователи от Университета на Колорадо-Боулдър, Института за арктически и алпийски изследвания и Хайделбергския университет в Германия. За да получат глобален поглед върху концентрациите на метан преди, по време и след платото, екипът натрупал атмосферни данни за концентрацията на метан от измервателни станции, разположени от Канада до Китай и Австралия, обхващайки периода от 1984 до 2015 г. Освен това, те изследвали и публикувани по-рано данни за метана от антарктическия лед, простиращи се от 2000 години назад до настоящето.

Те започнали да изграждат модел, използвайки годишните промени на концентрацията, за да изчислят променящите се емисии. Данните също така включват стойностите на въглеродните изотопи. Различните източници имат различни относителни количества въглерод 13 и въглерод 12. Емисиите имат различни изотопни стойности: метанът от микробиологични процеси, каквито протичат във влажните зони или селското стопанство, имат стойности от около -60 ‰; емисиите от нефт, газ и въглища имат средна стойност от -37 ‰; а изгарянето на дървесина и растителност – средно около -22 ‰.
След като получили данните, учените започнали да търсят какво стои зад платото. Те открили рязък спад в концентрацията на метан след 1992; той отговарял на намаляването на източник с изотопна стойност от около -40 ‰. „Това категорично отговаря на стойностите на изкопаемите горива“ – казва Шефер. Данните не показват какво е довело до такъв драматичен спад в емисиите, но екипът на Шефер имал предположение: срив на производството на изкопаеми горива в Съветския съюз, след неговото разпадане през 1991.

И така, защо започват да се покачват емисиите на метан отново около 2006 г.? Екипът още веднъж изпробвал модели, чрез които тествали различни източници и проверили кои съответстват на данните от измервателните станции. Този път доминирали стойностите на въглероден изотоп от около -60 ‰, сочейки към микробиологичен източник, а не изкопаеми горива. Предвид размера на източника, вероятният виновник било увеличаване на емисиите от влажните зони или от селскостопанското производство. За да разбере кой е отговорен, Шефер и екипът му се обърнали към сателитни данни, които показват, че след 2006 г. най-големите източници на метан са в Китай, Индия и Югоизточна Азия.
Това помогнало за ограничаване на възможните източници, защото различните видове влажни зони имат различни изотопни „отпечатъци“. Докато размразяването на дълбоко замръзналата земя или северните влажни зони имат стойности от около -60 ‰, тропическите влажни зони имат стойности около -52 ‰. Но повечето тропически влажни зони са в южното полукълбо, а не в регионите, определени от сателитните изображения. Това води до извода, че причината за повишаващите се емисии е селското стопанство, съобщава екипът. Шефер казва, че както оризовите плантации, така и животновъдството вероятно са допринесли за процеса.
Това, че селското стопанство, а не изкопаемите горива, е източникът на метан, поставя нови проблеми пред правителствата, които се опитват да се борят с изменението на климата, казва Шефер. „Те трябва да поставят на кантара от една страна изменението на климата, а от друга – прехраната на населението“ – казва той, което означава проучване на нови технически решения, които могат да оптимизират производството на храни, свеждайки до минимум емисиите на парникови газове. Въпросът остава отворен.


РЕКЛАМА:

***

Превод: Росица Ташкова
Източник: http://www.sciencemag.org/


Европейска нощ на учените 2022 г.: