Tijdens de vroege jaren 2000, milieuwetenschappers die methaanemissies bestudeerden, merkten iets onverwachts op:de wereldwijde concentraties van methaan in de atmosfeer (CH4) - die al tientallen jaren waren toegenomen, aangedreven door methaanemissies van fossiele brandstoffen en landbouw - op onverklaarbare wijze afgevlakt.

Het methaangehalte bleef enkele jaren stabiel, begon vervolgens weer te stijgen in 2007. Eerdere studies hebben een verscheidenheid aan mogelijke boosdoeners gesuggereerd achter de hernieuwde stijging:toenemende emissies van wetlands op hoge breedtegraden, toenemende uitstoot van fossiele brandstoffen, of de groei van de landbouw in Azië.

Echter, nieuwe modellen door onderzoekers van Caltech en Harvard University suggereren dat de methaanemissies in 2007 misschien toch niet dramatisch zijn toegenomen. In plaats daarvan, de meest waarschijnlijke verklaring heeft minder te maken met methaanemissies en meer met veranderingen in de beschikbaarheid van de hydroxyl (OH) radicaal, die methaan in de atmosfeer afbreekt. Als zodanig, de hoeveelheid hydroxyl in de atmosfeer bepaalt de hoeveelheid methaan. Als de globale niveaus van hydroxyl afnemen, wereldwijde methaanconcentraties zullen toenemen, zelfs als de methaanemissie constant blijft, zeggen de onderzoekers.

Methaan is het op één na meest voorkomende broeikasgas, na kooldioxide. Echter, de kleurloze, geurloos gas kan moeilijk te traceren zijn en is afkomstig van een breed scala aan bronnen, van ontbindend biologisch materiaal tot lekkages in aardgasleidingen.

Wanneer de atmosferische concentraties van methaan toenemen, het is misschien niet correct om het alleen toe te schrijven aan een toename van de methaanemissies, zegt Christian Frankenberg van Caltech, co-corresponderende auteur van een onderzoek naar de decenniumtrends van methaanconcentraties die in de week van 17 april werd gepubliceerd in de vroege online-editie van de Proceedings van de National Academy of Sciences .

Frankenberg is een universitair hoofddocent milieuwetenschappen en techniek bij Caltech en een onderzoekswetenschapper bij het Jet Propulsion Laboratory, die wordt beheerd door Caltech voor NASA. Zijn medewerkers op het papier zijn Paul Wennberg, de R. Stanton Avery Professor of Atmospheric Chemistry and Environmental Science and Engineering aan Caltech, en Alexander Turner en Daniel Jacob van Harvard.

"Denk aan de sfeer als een gootsteen met een lopende kraan, " legt Frankenberg uit. "Als het waterniveau in de gootsteen stijgt, dat kan betekenen dat je de kraan meer open hebt gezet. Of het kan betekenen dat de afvoer verstopt raakt. Je moet naar beide kijken."

In deze analogie hydroxyl vertegenwoordigt een deel van het afvoermechanisme in de gootsteen. Hydroxyl is de neutrale vorm van het negatief geladen hydroxidemolecuul (OH?). Het wordt beschreven als een "radicaal" omdat het zeer reactief is en, als zodanig, werkt als een wasmiddel in de atmosfeer, het afbreken van methaan in zuurstof en waterdamp.

Decadale trends volgen in zowel methaan als hydroxyl, Frankenberg en zijn collega's merkten op dat fluctuaties in hydroxylconcentraties sterk correleerden met fluctuaties in methaan.

Echter, de auteurs hebben nog geen mechanistische verklaring voor de wereldwijde veranderingen in hydroxylconcentraties van de afgelopen tien jaar. Toekomstige studies zijn nodig om dit verder te onderzoeken, zegt Frankenberg. De onderzoekers zouden ook graag zien dat de trends die ze ontdekten geverifieerd worden met een meer gedetailleerde studie van zowel methaanbronnen als putten.

"De tropen zijn het lastige deel, Frankenberg zegt. "Ze zijn erg complex in termen van methaanemissies en vernietiging." Methaan heeft de kortste levensduur in de tropen vanwege de grote hoeveelheden waterdamp en straling daar. Maar omdat tropische gebieden vaak afgelegen en met wolken bedekt zijn (het belemmeren van satellietobservatie), ze blijven onderbelicht, zegt Frankenberg.

De PNAS studie is getiteld "Ambiguïteit in de oorzaken van decadale trends in atmosferisch methaan en hydroxyl." Alexander Turner, afgestudeerde student aan de Harvard University, is de hoofdauteur. De co-auteurs zijn Christian Frankenberg en Paul Wennberg van Caltech, en Daniel Jacob van Harvard. Dit onderzoek werd gefinancierd door het Department of Energy en een NASA Carbon Monitoring System-beurs.