Oamenii de știință adoră un mister bun. Dar este mai distractiv când viitorul umanității nu este în joc.

metanul

Această enigmă implică metan, un puternic gaz cu efect de seră. În urmă cu douăzeci de ani, nivelul de metan din atmosferă a încetat să crească, oferind omenirii un pic de pauză atunci când a venit vorba de încetinirea schimbărilor climatice. Dar concentrarea a început să crească din nou în 2007 - și a crescut ritmul în ultimii patru ani, potrivit noilor cercetări.

Oamenii de știință nu au aflat cauza, dar spun că un lucru este clar: această creștere ar putea pune în pericol acordul climatic de la Paris. Acest lucru se datorează faptului că multe scenarii pentru îndeplinirea obiectivului său de menținere a încălzirii globale „cu mult sub 2 grade Celsius” au presupus că metanul va cădea până acum, câștigând timp pentru a aborda provocarea pe termen lung a reducerii emisiilor de dioxid de carbon.

„Nu vreau să fug tot timpul și să plâng lup, tot timpul, dar este ceva foarte, foarte îngrijorător”, a spus Euan Nisbet, om de știință al Pământului la Royal Holloway, Universitatea din Londra, și autor principal al unui studiu recent. raportând că creșterea metanului atmosferic se accelerează.

Metanul este produs atunci când materialele moarte se sparg fără prea mult oxigen în jur. În natură, se scurge din zonele umede înundate de apă, turbării și sedimente. Incendiile de pădure produc și unele.

În zilele noastre, însă, activitățile umane produc aproximativ jumătate din toate emisiile de metan. Scurgerile din operațiunile cu combustibili fosili sunt o sursă importantă, la fel ca și agricultura - în special creșterea vitelor, care produc metan în intestine. Chiar și grămezile de deșeuri care putrezesc în depozitele de deșeuri produc gazul.

Atmosfera conține mult mai puțin metan decât dioxidul de carbon, care este principalul motor al schimbărilor climatice. Dar metanul este atât de bun la captarea căldurii încât o tonă de gaz cauzează de 32 de ori mai multă încălzire decât o tonă de CO2 pe parcursul unui secol.

Moleculă pentru moleculă, metanul „are un pumn mai mare”, a declarat Debra Wunch, fizician atmosferic la Universitatea din Toronto.

Timp de 10.000 de ani, concentrația de metan în atmosfera Pământului a oscilat sub 750 de părți pe miliard, sau ppb. A început să crească în secolul al XIX-lea și a continuat să urce până la mijlocul anilor 1990. Pe parcurs, a provocat până la o treime din încălzirea pe care a suferit-o planeta de la debutul Revoluției Industriale.

Oamenii de știință au crezut că nivelurile de metan ar fi putut atinge un nou echilibru atunci când s-au înălțat în jurul valorii de 1.775 ppb și că eforturile de reducere a emisiilor ar putea inversa curând tendința istorică.

„Speranța era că metanul va începe acum pe traiectoria sa în jos”, a spus Matt Rigby, un om de știință în atmosferă la Universitatea din Bristol, în Anglia. "Dar am văzut exact opusul: crește constant de peste un deceniu".

Această creștere s-a accelerat în 2014, determinând creșterea nivelului de metan peste 1.850 ppb. Experții habar nu au de ce.

„Este doar o imagine atât de confuză”, a spus Rigby. „Toată lumea este nedumerită. Suntem doar nedumeriți ".

Oamenii de știință au venit cu diverse explicații. Ar putea fi emisiile în creștere din combustibili fosili sau din agricultură? O creștere a producției de metan în zonele umede? Modificări ale vitezei cu care metanul reacționează cu alte substanțe chimice din atmosferă?

Nisbet și echipa sa au examinat dacă oricare dintre aceste ipoteze s-a sincronizat cu semnătura chimică în schimbare a metanului din atmosferă.

Unele molecule de metan cântăresc mai mult decât altele, deoarece unii atomi de carbon și hidrogen sunt mai grei decât alții. Și în ultimul timp, greutatea medie a metanului în atmosferă a devenit mai ușoară.

Acest lucru pare să implice surse biologice, cum ar fi zonele umede și animalele, care tind să producă metan ușor. Daniel Jacob, chimist atmosferic la Harvard, care nu a fost implicat în studiul lui Nisbet, a spus că explicația este în concordanță cu propria sa cercetare. Rezultatele sale sugerează că majoritatea metanului suplimentar provine de la tropice, care găzduiesc vaste zone umede și o mare parte a vitelor din lume.

Estimările emisiilor din minele de cărbune și din puțurile de petrol și gaze sugerează că și contribuțiile la combustibilii fosili cresc, dar aceste surse eliberează de obicei molecule mai grele de metan, ceea ce pare să fie în conflict cu observațiile atmosferice.

Unii cercetători au propus o modalitate de a rezolva această discrepanță. Incendiile creează o versiune și mai grea a metanului, iar arderea agricolă - în special în țările în curs de dezvoltare - pare să fi scăzut în ultimul deceniu. O scădere a acestei surse de metan ultra-greu ar face metanul atmosferic mai ușor în ansamblu, mascând potențial o creștere a emisiilor din combustibilii fosili.

În cele din urmă, reacțiile care descompun metanul elimină mai multe molecule mai ușoare decât cele mai grele. Dacă acest proces a încetinit - provocând acumularea de metan în atmosferă - ar lăsa mai mult gaz ușor în urmă, eventual ajutând la explicarea tendinței generale.

Nisbet și colegii săi au ajuns la concluzia că încă nu pot exclude niciuna dintre aceste explicații. „S-ar putea să se întâmple toate”, a spus el.

O posibilitate lipsește în mod vizibil din listă. Oamenii de știință s-au temut de mult că dezghețarea sedimentelor și solurilor arctice ar putea elibera cantități uriașe de metan, dar până acum nu există dovezi, a spus Ed Dlugokencky, chimist atmosferic la Administrația Națională Oceanică și Atmosferică care a lucrat la studiu, care va fi publicat. în revista Global Biogeochemical Cycles.

Nisbet a spus că se teme că creșterea nivelului de metan ar putea fi un semn al unui ciclu periculos: schimbările climatice pot determina extinderea zonelor umede și permite mediului să susțină mai multe animale, ducând la emisiile de metan și mai mari.

„Se pare clar că încălzirea alimentează încălzirea”, a spus el. "Este aproape ca și cum planeta ar fi schimbat vitezele."

Dacă metanul continuă să crească, spun cercetătorii, ar putea periclita serios eforturile de a menține temperatura planetei sub control. Reducerea suficientă a emisiilor de CO2 pentru a atinge obiectivele climatice este o comandă mare chiar și fără acest metan suplimentar.

"Creșterea neașteptată și susținută a metanului poate copleși atât de mult toate progresele rezultate din alte eforturi de reducere, încât Acordul de la Paris va eșua", au scris Nisbet și coautorii săi.

Nu ajută oamenii de știință să revizuiască recent potențialul de încălzire globală al metanului cu 14%.

Indiferent de ceea ce se află în spatele creșterii recente, oamenii de știință spun că există modalități de a reduce concentrațiile de metan. Iar beneficiile se vor acumula rapid, deoarece metanul are o durată de viață mai scurtă decât CO2, persistând în atmosferă doar aproximativ un deceniu.

Oamenii reprezintă până la 60% din emisiile de metan și aproape jumătate din acestea pot proveni din industria combustibililor fosili, a spus Jacob.

Una dintre priorități este blocarea scurgerilor din puțurile de petrol și gaze, a spus el. Metanul este ingredientul principal al gazelor naturale, astfel încât companiile au un stimulent financiar pentru a încerca să capteze cât mai mult posibil.

Adesea, câțiva vinovați poartă cea mai mare parte a vina, „ceea ce este atât înfricoșător, cât și un lucru bun”, deoarece reprezintă oportunități excelente, a spus Wunch. La Barnett Shale din Texas, 2% din instalații produc jumătate din emisiile de metan din câmp. În California de Sud, scurgerea Aliso Canyon a eliberat aproximativ 100.000 de tone de metan în 2015 și 2016 - echivalentul arderii a 1 miliard de galoane de benzină.

Oamenii de știință au, de asemenea, idei pentru reducerea emisiilor de metan de la animale. Unele experimente arată că schimbarea dietei bovinelor prin adăugarea de grăsimi sau alge, de exemplu, poate reduce cantitatea de animale metan expulzate. Limitarea depozitelor de deșeuri și utilizarea metanului pe care îl produc pentru electricitate ar ajuta și el.

Măsuri ca acestea ar putea avea un impact mare, iar Wunch a spus că îi dau motive să fie plină de speranță.

„Am putea reduce de fapt cantitatea de metan din atmosferă la scări de timp relevante pentru problema cu care ne confruntăm chiar acum”, a spus ea.