Невикористаний газ метану спалюється на заводі Qualco поблизу Монро, штат Вашингтон. Потужний парниковий газ накопичується в атмосфері прискореними темпами, і вчені намагаються з'ясувати, чому. (Майк Зігель/Сіетл Таймс)

вчені

Вчені люблять загадки. Але все веселіше, коли майбутнє людства не на кону.

Ця загадка стосується метану, потужного парникового газу. Двадцять років тому рівень метану в атмосфері перестав підніматися, давши людству трохи перерви, коли мова заходила про стримування кліматичних змін. Але концентрація знову почала зростати в 2007 році, і, згідно з новими дослідженнями, вона набирає темп протягом останніх чотирьох років.

Вчені не виявили причини, але вони кажуть, що очевидно одне: цей сплеск може поставити під загрозу Паризьку кліматичну угоду. Це пояснюється тим, що багато сценаріїв досягнення поставлених цілей передбачали, що метан на даний момент скорочуватиметься, що дасть час для вирішення довгострокової проблеми зменшення викидів вуглекислого газу.

"Я не хочу постійно скаржитися, але це щось насправді викликає занепокоєння", - сказав Юан Нісбет, вчений з Лондонського університету в Королівському Холлоуеї та головний автор недавнього дослідження, яке показало, що ріст атмосферного метану прискорюється.

Метан виробляється, коли мертві речі розкладаються без великої кількості кисню навколо. У природі вона просочується в заболочені болота, болота та відклади. Лісові пожежі також його виробляють.

Однак сьогодні на діяльність людини припадає близько половини всіх викидів метану. Витоки, пов'язані з операціями з викопним паливом, є величезним джерелом, як і сільське господарство, особливо скотарство, яке виробляє метан у кишках. Навіть купи відходів, які гниють на звалищах, виробляють газ.

Атмосфера містить набагато менше метану, ніж вуглекислий газ. Але метан настільки добре утримує тепло, що тона газу викликає в 32 рази більше потепління, ніж тона СО2 протягом століття.

Молекула для молекули метану "має більший вплив", сказала Дебра Вунч, фізик атмосфери з Університету Торонто.

Протягом 10 000 років концентрація метану в атмосфері Землі залишалася нижче 750 частин на трильйон, або ppb. Він почав зростати в 19 столітті і продовжував зростати до середини 90-х років. На цьому шляху це спричинило до третини потепління, яке пережила планета з початку промислової революції.

Вчені вважали, що рівні метану могли досягти нової рівноваги, коли вони стабілізувались приблизно на 1775 ppb, і що зусилля щодо скорочення викидів можуть незабаром змінити історичну тенденцію.

"Надія була на те, що метан почне падати по своїй траєкторії", - сказав Метт Рігбі, вчений з атмосфери з Бристольського університету в Англії. "Але ми бачили протилежне: воно невпинно зростає вже більше десяти років".

Це зростання прискорилося в 2014 році, підвищивши рівень метану до понад 1850 ppb. Експерти поняття не мають, чому.

"Це така заплутана картина", - сказала Рігбі. "Ми спантеличені".

Вчені дали різні пояснення. Чи можуть зростати викиди від викопного палива чи сільського господарства? Збільшення виробництва метану на заболочених територіях? Зміни швидкості реакції метану з іншими хімічними речовинами в атмосфері?

Нісбет та його команда дослідили, чи синхронізована будь-яка з цих гіпотез із мінливою хімією метану в атмосфері.

Деякі молекули метану важать більше, ніж інші, оскільки деякі атоми вуглецю та водню важчі за інші. І останнім часом середня вага метану в атмосфері стає легшим.

Здається, це стосується біологічних джерел, таких як заболочені землі та худоба, які, як правило, виробляють легкий метан. Даніель Джейкоб, хімік з атмосферних атмосфер з Гарварду, який не брав участі у дослідженні Nisbet, сказав, що пояснення відповідає його власним дослідженням. Отримані ними результати дозволяють припустити, що більша частина додаткового метану надходить із тропіків, де проживають величезні заболочені ділянки та значна частина світового поголів'я.

Оцінки викидів від вугільних шахт, нафтових і газових свердловин свідчать про те, що вклад викопного палива також зростає, але ці джерела, як правило, виділяють важчі молекули метану, що суперечить спостереженням атмосфери.

Деякі дослідники запропонували спосіб вирішити цю невідповідність. Пожежі створюють ще важчу версію метану, і, як видається, спалювання в сільському господарстві, особливо в країнах, що розвиваються, зменшилось за останнє десятиліття. Падіння цього надважкого джерела метану може зробити атмосферний метан загалом легшим, що потенційно маскує збільшення викидів від викопного палива.

Нарешті, реакції, що розщеплюють метан, видаляють легші молекули перед важчими. Якби цей процес сповільнився (спричиняючи накопичення метану в атмосфері), він залишив би позаду більше легкого газу, можливо, допомагаючи пояснити загальну тенденцію.

Нісбет та його колеги дійшли висновку, що досі не можуть виключити жодне з цих пояснень. "Всі вони можуть відбуватися одночасно", - сказав він.

Є ймовірність того, що він відсутній у списку. Вчені вже давно побоюються, що розморожування арктичних відкладів і ґрунтів може виділити велику кількість метану, але до цього часу доказів цього немає, - сказав Ед Длугокенкі, хімік з атмосферних питань з Національного управління океанічних і атмосферних досліджень, який працював у дослідженні. бути опублікованим у журналі Global Biochemical Cycles.

Нісбет заявив, що побоюється, що підвищення рівня метану може бути ознакою небезпечного циклу: зміна клімату може призвести до розширення боліт, а навколишнє середовище підтримуватиме більше худоби, що призведе до збільшення викидів метану.

"Очевидно, що потепління сприяє потеплінню", - сказав він. "Це майже так, ніби планета змінила курс".

Сільське господарство, включаючи вирощування рису на затоплених полях, є одним з найбільших джерел техногенних викидів метану. (Пракаш Матемапракаш/Фото AFP)

Якщо метан продовжить зростати, дослідники заявляють, що це може серйозно поставити під загрозу підтримання температури планети під контролем. Зменшити викиди СО2, достатньо для досягнення кліматичних цілей, є складним завданням, навіть без цього додаткового метану.

"Нинішнє несподіване та стійке зростання метану може настільки перекрити прогрес інших зусиль щодо скорочення, що Паризька угода зазнає краху", - написали Нісбет та його співавтори.

Не допомагає те, що нещодавно вчені переглянули потенціал глобального потепління метану на 14%.

Незалежно від того, що стоїть за останнім стрибком, вчені кажуть, що існують способи знизити концентрацію метану. І користь швидко зросте, оскільки метан має менший термін служби, ніж СО2, який залишається в атмосфері протягом десяти років.

На люди припадає до 60% викидів метану, і майже половина з них може походити з промисловості викопного палива, сказав Джейкоб.

Одним з пріоритетів є усунення витоків з нафтових і газових свердловин, сказав він. Метан є основним інгредієнтом природного газу, тому компанії мають фінансовий стимул намагатися видобути якомога більше.

Часто деякі з цих винних несуть більшу частину вини, "що страшно, але може бути і добре", оскільки вони представляють великі можливості, сказав Вунч. У сланці Барнетт в Техасі 2% об'єктів виробляють половину викидів метану на родовищі. У Південній Каліфорнії під час витоку каньйону Алісо у 2015 та 2016 роках було виділено приблизно 100 000 тонн метану, що еквівалентно спаленню 1 трлн галонів бензину.

Також вчені мають ідеї щодо зменшення викидів метану від худоби. Деякі експерименти показують, що зміна раціону великої рогатої худоби, наприклад, додаючи жири або водорості, може зменшити кількість метану, який тварини виганяють. Також було б корисно обмежити звалища та використовувати метан, який вони виробляють, для виробництва електроенергії.

Такі заходи можуть мати великий вплив, і Вунч сказав, що вони дають йому привід сподіватися.

"Ми могли б зменшувати кількість метану в атмосфері поступово, що відповідає проблемі, з якою ми стикаємося зараз", - сказав він.

Щоб прочитати цю примітку іспанською мовою, натисніть тут