science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wereldwijde methaanemissie stijgt naar recordhoogte

Een visualisatie van globaal methaan op 26 januari, 2018. Rood toont gebieden met hogere concentraties methaan in de atmosfeer. Krediet:Cindy Starr, Kel Elkins, Greg Shirah en Trent L. Schindler, NASA Scientific Visualization Studio

De wereldwijde uitstoot van methaan heeft het hoogste niveau ooit bereikt. De stijgingen worden voornamelijk gedreven door de groei van de uitstoot door de mijnbouw, olie- en aardgasproductie, vee- en schapenhouderij, en stortplaatsen.

Tussen 2000 en 2017, niveaus van het krachtige broeikasgas stegen op naar paden die volgens klimaatmodellen voor het einde van deze eeuw zullen leiden tot 3-4 graden Celsius opwarming. Dit is een gevaarlijke temperatuurdrempel waarbij wetenschappers waarschuwen dat natuurrampen, inclusief bosbranden, droogte en overstromingen, en sociale ontwrichtingen zoals hongersnoden en massale migraties worden bijna alledaags. De bevindingen worden uiteengezet in twee artikelen die op 14 juli zijn gepubliceerd in Wetenschapsgegevens van het aardsysteem en Brieven voor milieuonderzoek door onderzoekers van het Global Carbon Project, een initiatief onder leiding van wetenschapper Rob Jackson van Stanford University.

in 2017, het laatste jaar waarin volledige wereldwijde methaangegevens beschikbaar zijn, De atmosfeer van de aarde absorbeerde bijna 600 miljoen ton van de kleurloze, geurloos gas dat 28 keer krachtiger is dan koolstofdioxide bij het vasthouden van warmte over een periode van 100 jaar. Meer dan de helft van alle methaanemissies is nu afkomstig van menselijke activiteiten. Jaarlijkse methaanemissie stijgt met 9 procent, of 50 miljoen ton per jaar, vanaf het begin van de jaren 2000, toen de methaanconcentraties in de atmosfeer relatief stabiel waren.

Wat het opwarmingspotentieel betreft, Het toevoegen van zoveel extra methaan aan de atmosfeer sinds 2000 staat gelijk aan 350 miljoen extra auto's op de wereldwegen of een verdubbeling van de totale uitstoot van Duitsland of Frankrijk. "We zijn nog steeds niet de hoek omgegaan met methaan, " zei Jackson, een professor in Aardsysteemwetenschap in Stanford's School of Earth, Energie- en milieuwetenschappen (Stanford Earth).

Groeiende bronnen van methaan

wereldwijd, fossiele brandstoffen en koeien zijn twee motoren die de opwaartse klim van methaan aandrijven. "De uitstoot van runderen en andere herkauwers is bijna net zo groot als die van de fossiele brandstofindustrie voor methaan, Jackson zei. "Mensen maken grappen over boeren die koeien laten boeren zonder te beseffen hoe groot de bron eigenlijk is."

Gedurende de gehele studieperiode, landbouw was goed voor ongeveer twee derde van alle methaanemissies die verband houden met menselijke activiteiten; fossiele brandstoffen droegen het grootste deel van het resterende derde bij. Echter, die twee bronnen hebben in ongeveer gelijke mate bijgedragen aan de stijgingen sinds het begin van de jaren 2000.

De methaanemissie van de landbouw steeg in 2017 tot 227 miljoen ton methaan, bijna 11 procent hoger dan het gemiddelde van 2000-2006. Methaan uit de productie en het gebruik van fossiele brandstoffen bereikte 108 miljoen ton in 2017, een stijging van bijna 15 procent ten opzichte van de eerdere periode.

Te midden van de pandemie van het coronavirus, de koolstofemissies kelderden toen de productie en het transport tot stilstand kwamen. "Er is geen kans dat de uitstoot van methaan zoveel is gedaald als de uitstoot van kooldioxide vanwege het virus, Jackson zei. "We verwarmen nog steeds onze huizen en gebouwen, en de landbouw blijft groeien."

Het wereldwijde methaanbudget voor 2017 op basis van gegevens van satellietsensoren. Oranje toont bronnen die verband houden met menselijke activiteiten; groen toont natuurlijke bronnen en putten voor het gas; gearceerd oranje-groen toont bronnen van methaan gekoppeld aan zowel menselijke activiteiten als de natuur, zoals bosbranden en het verbranden van biomassa. Krediet:Jackson et al. omg. 2020 Onderzoek Let.

Emissies over de hele wereld

De methaanemissies stegen het sterkst in Afrika en het Midden-Oosten; China; en Zuid-Azië en Oceanië, waaronder Australië en veel eilanden in de Stille Oceaan. Elk van deze drie regio's verhoogde de uitstoot tijdens de onderzoeksperiode met naar schatting 10 tot 15 miljoen ton per jaar. De Verenigde Staten volgden op de voet, verhoging van de methaanemissie met 4,5 miljoen ton, vooral door meer aardgasboringen, distributie en consumptie.

"Het gebruik van aardgas stijgt snel hier in de VS en wereldwijd, Jackson zei. "Het compenseert steenkool in de elektriciteitssector en vermindert de uitstoot van kooldioxide, maar toenemende methaanemissies in die sector.” De VS en Canada produceren ook meer aardgas. we stoten meer methaan uit uit olie- en gasbronnen en lekkende pijpleidingen, " zei Jackson, die ook een senior fellow is bij Stanford's Woods Institute for the Environment en Precourt Institute for Energy.

Europa onderscheidt zich als de enige regio waar de methaanemissies de afgelopen twee decennia zijn afgenomen, gedeeltelijk door de uitstoot van chemische productie te verminderen en voedsel efficiënter te verbouwen. "Beleid en beter beheer hebben de uitstoot van stortplaatsen verminderd, mest en andere bronnen hier in Europa. Mensen eten ook minder rundvlees en meer gevogelte en vis, " zei Marielle Saunois van de Université de Versailles Saint-Quentin in Frankrijk, hoofdauteur van het artikel in Wetenschapsgegevens van het aardsysteem .

Mogelijke oplossingen

Tropische en gematigde streken hebben de grootste sprong in methaanemissies gezien. Boreale en polaire systemen hebben een minder grote rol gespeeld. Ondanks de vrees dat smelten in het noordpoolgebied een uitbarsting van methaan kan veroorzaken door ontdooiende permafrost, de onderzoekers vonden geen bewijs voor toenemende methaanemissies in het noordpoolgebied - in ieder geval tot en met 2017.

Door mensen veroorzaakte emissies zijn in veel opzichten gemakkelijker vast te stellen dan die van natuurlijke bronnen. "We hebben een verrassend moeilijke tijd om te bepalen waar methaan wordt uitgestoten in de tropen en elders vanwege de dagelijkse tot seizoensgebonden veranderingen in hoe drassige bodems zijn, " zei Jackson, die ook een groep leidt op Stanford die werkt om wetlands en drassige bodems wereldwijd in kaart te brengen met behulp van satellieten, fluxtorens en ander gereedschap.

Volgens Jackson en collega's, het terugdringen van methaanemissies vereist een vermindering van het gebruik van fossiele brandstoffen en het beheersen van vluchtige emissies zoals lekken uit pijpleidingen en putten, evenals veranderingen in de manier waarop we vee voeren, rijst verbouwen en eten. "We zullen minder vlees moeten eten en de uitstoot van vee- en rijstteelt moeten verminderen. "Jackson zei, "en olie en aardgas in onze auto's en huizen vervangen."

Voedingssupplementen zoals algen kunnen helpen om methaanboeren van koeien te verminderen, en rijstteelt kan overgaan van permanente wateroverlast die de methaanproductie in zuurstofarme omgevingen maximaliseert. Vliegtuigen, drones en satellieten zijn veelbelovend voor het monitoren van methaan uit olie- en gasbronnen. Jackson zei, "Ik ben optimistisch dat in de komende vijf jaar, we zullen echt vooruitgang boeken op dat gebied."