Согласно новому подробному анализу, опубликованному 28 октября в Трудах Национальной академии наук исследователями и коллегами из Калифорнийского университета в Боулдере, причиной недавнего всплеска выбросов метана во всем мире стали микробы в окружающей среде, а не ископаемое топливо.

«Понимание того, откуда берется метан, помогает нам разрабатывать эффективные стратегии смягчения последствий», — сказала Сильвия Мишель, старший научный сотрудник Института арктических и альпийских исследований (INSTAAR) и докторант кафедры атмосферных и океанических наук в Университете Колорадо в Боулдере. «Нам нужно больше узнать об этих выбросах, чтобы понять, какого климатического будущего ожидать».

Метан — мощный парниковый газ, ответственный примерно за треть потепления планеты с момента индустриализации. Хотя в атмосфере содержится меньше метана, чем углекислого газа , метан задерживает примерно в 30 раз больше тепла, чем углекислый газ, за ​​100 лет, что делает его важнейшей целью в борьбе с изменением климата.

«Концентрация метана в воздухе почти утроилась с 1700-х годов», — сказал соавтор Цзянханьян (Бен) Ли, доцент кафедры атмосферных и океанических наук и INSTAAR.

Но в отличие от CO ₂ , который может оставаться в атмосфере тысячи лет, метан разлагается в течение десятилетия. В результате, борьба с выбросами метана может оказать немедленное и мощное влияние на замедление темпов потепления, что делает его «низко висящим фруктом», сказал Ли.

Хотя открытие предполагает, что микробы выделяют больше метана, чем ископаемое топливо в последние годы, сокращение потребления ископаемого топлива остается ключевым фактором в борьбе с изменением климата, заявила команда. Сокращение пищевых отходов и потребление меньшего количества красного мяса также может помочь снизить метановый след.

Определите источник

Предыдущие исследования показывают, что на добычу ископаемого топлива приходится около 30% мировых выбросов метана.

Но микробные источники, такие как водно-болотные угодья, крупный рогатый скот и свалки, являются еще более значительным источником метана, на долю которого приходится более половины мировых выбросов. Археи, тип микроорганизмов, живущих в почве и кишечнике коров, вырабатывают метан как побочный продукт разложения органического вещества.

В течение последних лет Мишель и Ли сотрудничали с Лабораторией глобального мониторинга (GML) в Боулдере при Национальном управлении океанических и атмосферных исследований (NOAA).

Лаборатория получает образцы воздуха из 22 мест по всему миру каждую неделю или две. Затем исследователи изолируют различные компоненты воздуха, такие как CO2 _или метан, для анализа.

Исследуя типы атомов углерода, или изотопов, которые содержит образец метана, Мишель, Ли и команда могут определить его источник. Например, метан из ископаемого топлива содержит больше изотопа углерода-13, чем метан в воздухе, а метан из микробных источников содержит еще меньше углерода-13. Лаборатория измеряет изотопы метана с 1998 года.

Ученые наблюдают быстрый рост уровня метана в атмосфере с 2007 года после периода стабилизации в начале 21 века. В 2020 году NOAA сообщило о самой высокой скорости роста метана с момента начала сбора данных в 1983 году, и этот рекорд был снова побит в 2021 году.

В то же время Мишель заметила удивительное снижение изотопа углерода-13 за последние 17 лет. Она и ее команда решили понять, что этим движет.

Виновник

Используя компьютерное моделирование, Мишель и ее команда смоделировали три различных сценария выбросов, чтобы увидеть, какой из них оставит изотопную сигнатуру, похожую на наблюдаемую.

Они обнаружили, что между 2020 и 2022 годами резкое увеличение атмосферного метана было вызвано почти исключительно микробными источниками. С 2007 года ученые наблюдали, как микробы играют значительную роль в выбросах метана, но начиная с 2020 года их вклад вырос до более чем 90%.

«Некоторые предыдущие исследования предполагали, что деятельность человека, особенно ископаемое топливо, были основным источником роста метана в последние годы», — сказала Синь (Линдси) Лан, ученый из Кооперативного института исследований в области наук об окружающей среде (CIRES) в CU Boulder и NOAA. Она возглавляет отчетность NOAA о глобальных тенденциях парниковых газов в GML.

«В этих исследованиях не рассматривался изотопный профиль метана, что могло бы привести к иным выводам и неполной картине глобальных выбросов метана».

Остается неясным, произошло ли увеличение микробных выбросов из естественных источников, таких как водно-болотные угодья, или из антропогенных источников, таких как свалки и сельское хозяйство. Команда планирует копнуть глубже, чтобы определить точный источник метана.

«В теплеющем мире не было бы ничего удивительного, если бы любой из этих источников выбрасывал больше метана», — сказал Мишель, объяснив, что микробы, как и люди, склонны к более активному метаболизму, когда тепло. «Следовательно, больше метана может оставаться в атмосфере, ускоряя глобальное потепление. Поэтому нам нужно решать климатический кризис, а это на самом деле означает решение проблемы выбросов CO2_».