دانشمندان نسبت به افزایش خطرناک انتشار متان در جو زمین هشدار می دهند

بر اساس داده های منتشر شده توسط اداره ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده (NOAA) در ژانویه سال جاری، غلظت متان اتمسفر در سال گذشته از 1900 قسمت در میلیارد فراتر رفت. این رقم تقریباً سه برابر بیشتر از انقلاب پیش از صنعت است. دانشمندان بر این باورند که این نقطه عطف تلخ بر اهمیت توافق حاصل شده در اجلاس آب و هوای COP26 2021 برای محدود کردن انتشار متان تاکید می کند. لازم به ذکر است که متان یک گاز گلخانه ای است و از نظر آسیب به جو و زمین حداقل 28 برابر قویتر از دی اکسید کربن است.

رشد انتشار متان در پایان هزاره دوم کند شد. اما در حدود سال 2007، دوباره به سرعت و به طور مرموزی شروع به افزایش کرد. این افزایش باعث نگرانی بسیاری از محققین شده است. آنها نگران این هستند که گرمایش جهانی مکانیزم بازخوردی برای آزادسازی هرچه بیشتر متان ایجاد کند. در چنین شرایطی، کنترل افزایش دما دشوارتر از وضعیت فعلی خواهد بود.

ایان نیسترویال هالووی، دانشمند زمین، دانشگاه لندن، آگام، بریتانیا می گوید.

سطح متان به سرعت و به طور خطرناکی در حال افزایش است.

به گفته وی، انتشار گازهای گلخانه ای و تحقیقات نشان می دهد که شتاب روند در چند سال اخیر تهدیدی بزرگ برای هدف اصلی جامعه جهانی برای محدود کردن گرمایش زمین به 1.5 تا 2 درجه سانتیگراد نسبت به دمای صنعتی قبلی است.

یک روند هشدار دهنده: سطح متان در جو زمین از زمان انقلاب صنعتی در حال افزایش است. این افزایش بین سال‌های 1999 و 2006 کند شد. اما از سال 2007 شیب نمودار دوباره تندتر شد و این افزایش در عکس (نچر نمودار) قابل مشاهده است.

مدل های معمایی

محققان بیش از یک دهه است که از هواپیماها، اندازه‌گیری‌های ماهواره‌ای و مدل‌های علمی برای درک عوامل افزایش انتشار متان استفاده می‌کنند. پس از مطالعه طولانی، آنها به توضیحات احتمالی مختلفی برای دلیل این افزایش دست یافتند. توضیحات بالقوه شامل دلایل مختلفی است: از گسترش بهره برداری از منابع نفت و گاز طبیعی و افزایش انتشار گازهای گلخانه ای از محل های دفن زباله گرفته تا افزایش گله های دام و افزایش فعالیت میکروبی در تالاب ها.

الکس ترنرشیمی اتمسفر در دانشگاه واشنگتن در سیاتل می گوید:

دلیل افزایش متان واقعا نامشخص است… علیرغم مطالعات زیاد، هنوز هیچکس پاسخ قطعی برای آن پیدا نکرده است.

یکی از سرنخ ها را می توان در اساس ایزوتوپی مولکول های متان یافت. همانطور که می دانید بیشتر اتم های کربن موجود در طبیعت کربن 12 هستند. اما مولکول‌های متان گاهی اوقات حاوی ایزوتوپ کربن 13 سنگین‌تر نیز هستند. متان تولید شده توسط میکروب‌ها (به عنوان مثال، متان تولید شده پس از مصرف کربن در منطقه مرطوب یا متان تولید شده پس از مصرف کربن در روده گاو) 13 کربن کمتر از متان تولید شده توسط گرما دارد. و فشار وارد شده به زمین در هنگام استخراج سوخت های فسیلی. دانشمندان در تلاشند تا با مقایسه داده های تولید متان با آنچه در جو زمین یافت می شود، منبع مرموز متان را درک کنند.

آنها با مطالعه متان به دام افتاده در هسته های یخ و برف انباشته شده در دهه ها یا قرن ها پیش و گاز موجود در جو، توانستند نشان دهند که نسبت متان حاوی ایزوتوپ کربن 13 در جو زمین برای دو قرن پس از انقلاب صنعتی رو به افزایش بوده است. با این حال، از سال 2007، زمانی که سطح متان دوباره شروع به افزایش سریع‌تر کرد، سهم متان حاوی کربن 13 شروع به کاهش کرد. برخی از محققان بر این باورند که این روند نشان می دهد که بیشتر افزایش در 15 سال گذشته ممکن است ناشی از منابع میکروبی باشد تا استخراج سوخت های فسیلی.

اگرچه سطح متان در جو از سال 2007 در حال افزایش است، اما سهم کربن با ایزوتوپ کربن 13 رو به کاهش بوده است. برخی از دانشمندان معتقدند که این کاهش شیب ناشی از عمل میکروب هاست. میکروب ها عمدتاً ایزوتوپ کمتری متان تولید می کنند (نمودار طبیعت)

بازگشت به منبع

او زنده استیک دانشمند جوی از آزمایشگاه نظارت جهانی NOAA در بولدر، کلرادو می گوید:

این یک سیگنال قوی است و نشان می دهد که فعالیت های انسانی به تنهایی مسئول افزایش نیست.

با استفاده از داده های کربن 13 در جو، تیم Lan تخمین زد که میکروب ها مسئول حدود 85 درصد از رشد انتشار گازهای گلخانه ای از سال 2007 هستند و سوخت های فسیلی 15 درصد باقی مانده را تشکیل می دهند.

مرحله بعدی که سخت ترین است، تلاش برای تعیین سهم نسبی میکروب ها از سیستم های مختلف مانند تالاب های طبیعی یا دام های مصنوعی و دفن زباله ها خواهد بود. این ممکن است در پاسخ به این سوال که آیا پدیده گرمایش زمین به خودی خود به افزایش انتشار متان کمک می کند بسیار مهم باشد. کمک یا شتابی که ما در اینجا به آن نگاه می کنیم به طور بالقوه می تواند از طریق مکانیسم هایی مانند افزایش باروری تالاب های گرمسیری اتفاق بیفتد. برای یافتن پاسخ این سوال، لان و تیمش در حال کار بر روی مدل‌های جوی برای ردیابی منابع متان هستند.

نصبت می گوید:

آیا گرم شدن گرم شدن را تشدید می کند؟ . این سوال بسیار مهمی است تاکنون پاسخ قطعی نداریم. اما همانطور که شواهد نشان می دهد، باید چنین باشد.

مهم نیست که چه پاسخی به این معما داده می شود، مردم قطعا در بازی نقش دارند. تیم لان بر اساس آخرین تجزیه و تحلیل ایزوتوپی خود تخمین می زند که منابع انسانی مانند دام، زباله های کشاورزی، محل های دفن زباله و سوخت های فسیلی حدود 62 درصد از کل انتشار متان را از سال 2007 تا 2016 تشکیل می دهند.

متان منتشر شده در جو منابع مختلفی دارد. به نظر می رسد که بیشتر افزایش آلودگی متان منشأ بیولوژیکی داشته باشد و لزوماً مربوط به سوخت های فسیلی و احتراق آنها نیست (نمودار طبیعت)

قرارداد جهانی کنترل متان

داده های ارائه شده در این سند نشان می دهد که می توان کارهای زیادی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای انجام داد. رایلی دورنCarbon Maper، یک کنسرسیوم غیرانتفاعی در پاسادنا، کالیفرنیا، می‌گوید:

علیرغم ارقام هشداردهنده NOAA برای سال 2021، دانشمندان در حال حاضر دانش لازم را برای کمک به دولت ها برای اقدام دارند.

کنسرسیوم نقشه کربن از ماهواره ها برای تعیین منبع انتشار متان استفاده می کند. به عنوان مثال، Carbon Maper مستقر در نیویورک و صندوق غیرانتفاعی دفاع از محیط زیست مستقر در نیویورک ماه گذشته داده هایی را منتشر کردند که نشان می دهد 30 تاسیسات نفت و گاز در جنوب غربی ایالات متحده در مجموع حاوی حدود 100000 تن متان هستند که حداقل در سه مورد اخیر منتشر شده است. سال ها. این رقم معادل اثر گرمایش نیم میلیون خودرو در سال است. این گروه ها ادعا می کنند که این تاسیسات می تواند به راحتی با جلوگیری از نشت متان از انتشار چنین گازهای گلخانه ای جلوگیری کند.

در COP26 گلاسکو، بریتانیا، بیش از 100 کشور پیمان جهانی متان را امضا کردند تا انتشار گازهای گلخانه‌ای را تا سال 2030 تا 30 درصد در مقایسه با سطوح سال 2020 کاهش دهند. دورن می‌گوید اکنون اقدامات عملی باید متمرکز شود، از جمله در کشورهای با درآمد کم و متوسط ​​در اطراف. جهان. او معتقد است:

مقابله با متان شاید بهترین راه برای خرید زمان برای حل مشکل بسیار بزرگتر انتشار CO2 در جهان باشد.

آخرین تحقیق در قالب مقاله در مجله نیچر موجود است.