De hoeveelheid van het broeikasgas methaan in de atmosfeer neemt na een periode van stagnatie tot en met 2007 opnieuw snel toe. De oorzaak van deze recente toename is onderwerp van verhit wetenschappelijk debat. Scenario's waarin de toename te wijten was aan ofwel mijnbouw met fossiele energie of landbouw, leken elkaar uit te sluiten als de waarschijnlijke oorzaak. Een nieuwe studie van Nederlandse en Amerikaanse klimaatwetenschappers maakt nu een einde aan deze controverse.

De resultaten van dit onderzoek door onderzoekers van de Universiteit Utrecht, SRON Nederlands Instituut voor Ruimteonderzoek en de VU Amsterdam, samen met hun Amerikaanse partners, verschijnt deze week in het tijdschrift Natuurcommunicatie .

Sudhanshu Pandey (SRON/UU), postdoc onderzoeker in de onderzoeksgroep onder leiding van prof.dr. Thomas Röckmann (UU), gebruikte een computermodel om de bijdragen van verschillende bronnen aan de hoeveelheid methaan in de atmosfeer te bestuderen en vond de verklaring voor de tegenstrijdigheid.

De toename van methaan in de atmosfeer wordt nauwkeurig geregistreerd door een wereldwijd netwerk van meetstations. Helaas, het is moeilijk om op basis van hun metingen precies vast te stellen welke bronnen verantwoordelijk zijn voor de toename. Aanvullende informatie wordt geleverd door andere metingen, zoals de samenstelling van de methaanisotopen, of veranderingen in andere atmosferische gassen, zoals koolmonoxide of ethaan. Deze metingen dienden als basis voor Pandey's analyse.

Tegenstrijdige scenario's opgelost

De waargenomen veranderingen in de methaanisotopen geven aan dat landbouwactiviteiten, zoals veeteelt en rijstteelt, zijn verantwoordelijk voor de stijging, en sluit het gebruik van fossiele brandstoffen als bron van het extra methaan uit. Echter, metingen van ethaan in de atmosfeer suggereren dat de toename van methaan voornamelijk te wijten is aan mijnbouwgerelateerde bronnen. Het toegenomen gebruik van schaliegas in de Verenigde Staten, waarbij zowel ethaan als methaan vrijkomt in de atmosfeer, verantwoordelijk zou kunnen zijn. Een oplossing voor deze tegenstrijdige bevindingen vonden de onderzoekers in de conclusie dat er ook veranderingen zijn opgetreden in de uitstoot van methaan door bos- en savannebranden.

Het verbranden van biomassa is in het algemeen geen belangrijke bron van methaan, maar het heeft wel een grote invloed op de samenstelling van de isotopen in de atmosfeer. Recente schattingen van de wereldwijde emissies van bosbranden en savannebranden laten de afgelopen jaren een dalende trend zien. Deze trend kan worden verklaard door de omzetting van Afrikaanse savanne in landbouwgrond, die minder vaak wordt afgebrand, samen met maatregelen om de ontbossing van het Braziliaanse regenwoud te voorkomen.

Door de reductie van de methaanemissie door verbranding van biomassa mee te nemen in de berekeningen, de onderzoekers konden vaststellen dat een toename van de uitstoot van fossiele brandstoffen niet langer in strijd is met de isotopenwaarnemingen. Deze conclusie lost de controverse over het probleem in de wetenschappelijke gemeenschap op.

"Nadat onze Amerikaanse collega's een trend in de verbranding van biomassa ontdekten, konden we bepalen welk effect het had op de hoeveelheid methaan in de atmosfeer", zeggen Röckmann en Pandey. "In een computermodel we hebben verschillende scenario's berekend door de bijdragen van de verschillende bronnen van methaan te veranderen. Vervolgens hebben we de scenario's geselecteerd waarin de isotopensamenstelling overeenkomt met feitelijke waarnemingen."

Gerichte controle

De studie is een belangrijke stap voorwaarts om tot een beter begrip te komen van de invloed die de mens heeft op de wereldwijde methaancyclus, die nodig is om de inspanningen te concentreren om de door de mens veroorzaakte uitstoot van broeikasgassen te beheersen. Toekomstig onderzoek zal erop gericht zijn deze emissies verder te kwantificeren, en waar mogelijk te verminderen.