Wetenschappers houden van een goed mysterie. Maar het is leuker als de toekomst van de mensheid niet op het spel staat.

Dit raadsel heeft betrekking op methaan, een krachtig broeikasgas. Twintig jaar geleden, het methaangehalte in de atmosfeer stopte met stijgen, de mensheid een beetje rust geven als het gaat om het vertragen van de klimaatverandering. Maar in 2007 begon de concentratie weer te stijgen - en de afgelopen vier jaar is het tempo toegenomen, volgens nieuw onderzoek.

Wetenschappers hebben de oorzaak niet gevonden, maar ze zeggen dat één ding duidelijk is:deze stijging kan het klimaatakkoord van Parijs in gevaar brengen. Dat komt omdat veel scenario's voor het bereiken van de doelen ervan uitgingen dat methaan nu zou vallen, tijd kopen om de langetermijnuitdaging van het verminderen van de uitstoot van kooldioxide aan te pakken.

"Ik wil niet de hele tijd rondrennen en wolf huilen, maar het is iets heel, erg verontrustend, " zei Euan Nisbet, een aardwetenschapper bij Royal Holloway, Universiteit van Londen, en hoofdauteur van een recente studie die meldt dat de groei van methaan in de atmosfeer versnelt.

Methaan wordt geproduceerd wanneer dood materiaal afbreekt zonder dat er veel zuurstof in de buurt is. In de natuur, het sijpelt uit drassige wetlands, veengebieden en sedimenten. Bosbranden produceren ook wat.

Tegenwoordig, echter, menselijke activiteiten zorgen voor ongeveer de helft van alle methaanemissies. Lekken van fossiele brandstoffen zijn een grote bron, net als de landbouw, met name het fokken van vee, die methaan produceren in hun ingewanden. Zelfs de hopen afval die op stortplaatsen rotten, produceren het gas.

De atmosfeer bevat veel minder methaan dan koolstofdioxide. Maar methaan is zo goed in het vasthouden van warmte dat één ton gas 32 keer zoveel opwarming veroorzaakt als één ton CO ₂ in de loop van een eeuw.

Molecuul voor molecuul, methaan "heeft een grotere impact, " zei Debra Wunch, een atmosferische fysicus aan de Universiteit van Toronto.

Voor 10, 000 jaar, de concentratie van methaan in de atmosfeer van de aarde zweefde onder de 750 delen per miljard, of ppb. Het begon te stijgen in de 19e eeuw en bleef stijgen tot het midden van de jaren negentig. Onderweg, het veroorzaakte tot een derde van de opwarming van de planeet sinds het begin van de industriële revolutie.

Wetenschappers dachten dat methaanniveaus mogelijk een nieuw evenwicht hadden bereikt toen ze rond de 1 stopten. 775 pp, en dat inspanningen om de uitstoot te verminderen de historische trend spoedig zouden kunnen keren.

"De hoop was dat methaan nu zijn weg naar beneden zou beginnen, " zei Matt Rigby, een atmosferische wetenschapper aan de Universiteit van Bristol in Engeland. "Maar we hebben precies het tegenovergestelde gezien:het groeit al meer dan tien jaar gestaag."

Die groei versnelde in 2014, methaanniveaus tot boven de 1 opdrijven 850 pp. Deskundigen hebben geen idee waarom.

"Het is gewoon zo'n verwarrend beeld, ' zei Rigby. 'Iedereen staat voor een raadsel. We staan ​​gewoon voor een raadsel."

Wetenschappers hebben verschillende verklaringen bedacht. Zou het de toenemende uitstoot van fossiele brandstoffen of de landbouw kunnen zijn? Een stijging van de methaanproductie in wetlands? Veranderingen in de snelheid waarmee methaan reageert met andere chemicaliën in de atmosfeer?

Nisbet en zijn team onderzochten of een van deze hypothesen overeenkwam met de veranderende chemische signatuur van methaan in de atmosfeer.

Sommige methaanmoleculen wegen meer dan andere, omdat sommige koolstof- en waterstofatomen zwaarder zijn dan andere. En de laatste tijd, het gemiddelde gewicht van methaan in de atmosfeer is lichter geworden.

Dat lijkt biologische bronnen zoals wetlands en vee te impliceren, die de neiging hebben om licht methaan te produceren. Daniël Jacob, een atmosferisch chemicus aan Harvard die niet betrokken was bij Nisbets studie, zei dat de verklaring haaks staat op zijn eigen onderzoek. Zijn resultaten suggereren dat het grootste deel van het extra methaan uit de tropen komt, die de thuisbasis zijn van uitgestrekte wetlands en een groot deel van het vee van de wereld.

Schattingen van de uitstoot van kolenmijnen en olie- en gasbronnen suggereren dat ook de bijdragen aan fossiele brandstoffen toenemen, maar die bronnen laten meestal zwaardere methaanmoleculen vrij, wat in strijd lijkt te zijn met de atmosferische waarnemingen.

Sommige onderzoekers hebben een manier voorgesteld om deze discrepantie op te lossen. Branden creëren een nog zwaardere versie van methaan, en het verbranden van landbouwproducten - vooral in ontwikkelingslanden - lijkt de afgelopen tien jaar te zijn afgenomen. Een daling van deze bron van ultrazwaar methaan zou atmosferisch methaan lichter maken, in het geheel, waardoor mogelijk een toename van de uitstoot van fossiele brandstoffen wordt gemaskeerd.

Eindelijk, reacties die methaan afbreken, elimineren meer van de lichtere moleculen dan de zwaardere. Als dat proces is vertraagd - waardoor methaan zich ophoopt in de atmosfeer - zou er meer licht gas achterblijven, mogelijk helpt bij het verklaren van de algemene trend.

Nisbet en zijn collega's concludeerden dat ze een van deze verklaringen nog niet kunnen uitsluiten. "Misschien gebeuren ze allemaal, " hij zei.

Eén mogelijkheid ontbreekt opvallend in de lijst. Wetenschappers hebben lang gevreesd dat bij het ontdooien van Arctische sedimenten en bodems enorme hoeveelheden methaan zouden kunnen vrijkomen. maar tot nu toe is daar geen bewijs van, zei Ed Dlugokencky, een atmosferische chemicus bij de National Oceanic and Atmospheric Administration die aan de studie werkte, die zal worden gepubliceerd in het tijdschrift Global Biochemical Cycles.

Nisbet zei dat hij vreest dat de stijgende methaanniveaus een teken kunnen zijn van een gevaarlijke cyclus:klimaatverandering kan ertoe leiden dat wetlands zich uitbreiden en het milieu meer vee kan ondersteunen, wat leidt tot nog meer methaanemissies.

"Het lijkt duidelijk alsof de opwarming de opwarming voedt, ' zei hij. 'Het is bijna alsof de planeet van versnelling is veranderd.'

Als methaan blijft toenemen, de onderzoekers zeggen dat het de inspanningen om de temperatuur van de planeet onder controle te houden ernstig in gevaar kan brengen. CO . snijden ₂ uitstoot genoeg om de klimaatdoelstellingen te halen is een hele opgave, zelfs zonder dit extra methaan.

"De onverwachte en aanhoudende huidige stijging van methaan kan alle vooruitgang van andere reductie-inspanningen zo sterk overweldigen dat de Overeenkomst van Parijs zal mislukken, " schreven Nisbet en zijn co-auteurs.

Het helpt niet dat wetenschappers onlangs het aardopwarmingsvermogen van methaan met 14 procent naar boven hebben bijgesteld.

Wat er ook achter de recente stijging zit, wetenschappers zeggen dat er manieren zijn om de methaanconcentraties te verminderen. En de voordelen lopen snel op omdat methaan een kortere levensduur heeft dan CO ₂ , slechts ongeveer een decennium in de atmosfeer blijven hangen.

Mensen zijn verantwoordelijk voor maar liefst 60 procent van de methaanemissies, en bijna de helft daarvan kan afkomstig zijn uit de fossiele brandstofindustrie, zei Jakob.

Een prioriteit is het dichten van lekken uit olie- en gasbronnen, hij zei. Methaan is het hoofdbestanddeel van aardgas, dus bedrijven hebben een financiële prikkel om zoveel mogelijk te vangen.

Vaak, een paar schuldigen dragen de meeste schuld, "wat zowel beangstigend als een goede zaak is, "omdat ze grote kansen vertegenwoordigen, zei Wunch. Bij de Barnett Shale in Texas, 2 procent van de faciliteiten produceert de helft van de methaanemissies van het veld. In Zuid-Californië, het Aliso Canyon-lek bracht ongeveer 100 vrij, 000 ton methaan in 2015 en 2016 - het equivalent van het verbranden van 1 miljard gallons benzine.

Wetenschappers hebben ook ideeën om de methaanemissies van vee te verminderen. Sommige experimenten tonen aan dat het veranderen van het dieet van runderen door het toevoegen van vetten of zeewier, bijvoorbeeld, kan de hoeveelheid methaan die dieren verdrijven verminderen. Het zou ook helpen om stortplaatsen af ​​te dekken en het methaan dat ze produceren voor elektriciteit te gebruiken.

Maatregelen als deze kunnen grote gevolgen hebben, en Wunch zei dat ze haar reden gaven om hoopvol te zijn.

"We zouden de hoeveelheid methaan in de atmosfeer kunnen verminderen op tijdschalen die relevant zijn voor het probleem waarmee we nu worden geconfronteerd, " ze zei.

©2019 Los Angeles Times
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.