Οι συγκεντρώσεις μεθανίου στην ατμόσφαιρα αυξήθηκαν με πρωτοφανή ρυθμό στις αρχές της δεκαετίας του 2020 λόγω ενός συνδυασμού ασθενέστερης φυσικής απομάκρυνσης και αυξανόμενων εκπομπών από τους θερμαινόμενους υγροτόπους, τα ποτάμια, τις λίμνες και τις γεωργικές περιοχές. Μια διεθνής ομάδα ερευνητών αναφέρει αυτά τα ευρήματα στο περιοδικό Science, επισημαίνοντας αλλαγές τόσο στην ατμοσφαιρική χημεία όσο και στις κλιματικές συνθήκες.
Οι υγρές συνθήκες τροφοδότησαν την παραγωγή μεθανίου
Ένας από τους μεγαλύτερους παράγοντες ήταν η απότομη πτώση των ριζών υδροξυλίου, οι οποίες είναι οι κύριες χημικές ουσίες που ευθύνονται για τη διάσπαση του μεθανίου στον αέρα. Κατά τη διάρκεια του 2020-2021, αυτή η διαδικασία καθαρισμού της ατμόσφαιρας επιβραδύνθηκε δραματικά. Σύμφωνα με την ερευνητική ομάδα, στην οποία συμμετέχει ο καθηγητής Γεωπονίας και Περιβαλλοντικών Επιστημών του Κολλεγίου της Βοστώνης, Hanqin Tian, αυτή η μείωση εξηγεί περίπου το 80% των ετήσιων αλλαγών στην ταχύτητα συσσώρευσης μεθανίου.
Ταυτόχρονα, μια παρατεταμένη φάση La Niña από το 2020 έως το 2023 έφερε υγρότερο από το μέσο όρο καιρό σε μεγάλα τμήματα των τροπικών περιοχών. Αυτές οι συνθήκες επέκτειναν τα πλημμυρισμένα τοπία, τα οποία αποτελούν ιδανικά περιβάλλοντα για μικρόβια που παράγουν μεθάνιο. Ως αποτέλεσμα, οι εκπομπές αυξήθηκαν από υγροτόπους, ποτάμια, λίμνες και καλλιεργήσιμες εκτάσεις, συμβάλλοντας στη συσσώρευση μεθανίου, του δεύτερου σημαντικότερου αερίου του θερμοκηπίου μετά το μονοξείδιο του άνθρακα.
Αύξηση του μεθανίου
Οι μετρήσεις δείχνουν ότι το ατμοσφαιρικό μεθάνιο αυξήθηκε κατά 55 μέρη ανά δισεκατομμύριο μεταξύ 2019 και 2023, φτάνοντας σε ένα επίπεδο ρεκόρ 1921 ppb το 2023. Η ταχύτερη αύξηση σημειώθηκε το 2021, όταν τα επίπεδα μεθανίου αυξήθηκαν κατά σχεδόν 18 ppb. Αυτή η απότομη αύξηση ήταν 84% υψηλότερη από την αύξηση που παρατηρήθηκε το 2019.
«Καθώς ο πλανήτης γίνεται θερμότερος και πιο υγρός, οι εκπομπές μεθανίου από υγροτόπους, εσωτερικά ύδατα και συστήματα αναποφλοίωτου ρυζιού θα διαμορφώνουν όλο και περισσότερο τη βραχυπρόθεσμη κλιματική αλλαγή», δήλωσε ο Tian. «Τα ευρήματά μας υπογραμμίζουν ότι η Παγκόσμια Δέσμευση για το Μεθάνιο πρέπει να λαμβάνει υπόψη τις πηγές μεθανίου που προκαλούνται από το κλίμα, παράλληλα με τους ανθρωπογενείς ελέγχους, εάν πρόκειται να επιτευχθούν οι στόχοι μετριασμού της».
Δεν είναι μόνο οι υγρότοποι που συμβάλλουν στο μεθάνιο
Η απότομη αύξηση δεν περιορίστηκε στους φυσικούς υγροτόπους. Διαχειριζόμενα περιβάλλοντα, όπως τα χωράφια αναποφλοίωτου ρυζιού και τα εσωτερικά ύδατα, συνέβαλαν επίσης σημαντικά. Σύμφωνα με τον Tian, ο οποίος υπηρετεί ως Διευθυντής του Κέντρου Επιστήμης των Συστημάτων της Γης και Παγκόσμιας Βιωσιμότητας στο Ινστιτούτο Schiller για την Ολοκληρωμένη Επιστήμη και Κοινωνία, αυτές οι πηγές συχνά υποεκπροσωπούνται στα παγκόσμια μοντέλα μεθανίου.
Οι μεγαλύτερες αυξήσεις στις εκπομπές παρατηρήθηκαν στην τροπική Αφρική και τη Νοτιοανατολική Ασία. Οι αρκτικοί υγρότοποι και οι λίμνες παρουσίασαν επίσης αξιοσημείωτη ανάπτυξη, καθώς οι θερμότερες θερμοκρασίες ενίσχυσαν τη μικροβιακή δραστηριότητα. Αντίθετα, οι εκπομπές μεθανίου από τους υγροτόπους της Νότιας Αμερικής μειώθηκαν το 2023 κατά τη διάρκεια μιας ακραίας ξηρασίας που σχετίζεται με το Ελ Νίνιο. Αυτή η αντίθεση υπογραμμίζει πόσο ευαίσθητη είναι η απελευθέρωση μεθανίου στα ακραία κλιματικά φαινόμενα, σημειώνει η έκθεση.
Πώς παρακολούθησαν οι ερευνητές την απότομη αύξηση του μεθανίου
Ο Tian και οι συνάδελφοί του έπαιξαν βασικό ρόλο στον εντοπισμό και τη μέτρηση του πώς οι υγρότοποι, τα ποτάμια, οι λίμνες, οι δεξαμενές και η παγκόσμια καλλιέργεια ρυζιού paddy συνέβαλαν στην ταχεία αύξηση του ατμοσφαιρικού μεθανίου. Συνδέοντας τις χερσαίες, γλυκού νερού και ατμοσφαιρικές διεργασίες σε προηγμένα μοντέλα συστημάτων της Γης, η ομάδα του Boston College έδειξε πώς η κλιματική μεταβλητότητα ενίσχυσε τις εκπομπές σε συνδεδεμένα οικοσυστήματα.
Η μελέτη διαπίστωσε επίσης ότι η χρήση ορυκτών καυσίμων και οι πυρκαγιές έπαιξαν μόνο μικρό ρόλο στην πρόσφατη αύξηση του μεθανίου. Η χημική αποτύπωση υποδεικνύει ότι οι μικροβιακές πηγές, συμπεριλαμβανομένων των υγροτόπων, των εσωτερικών υδάτων, των δεξαμενών και της γεωργίας, ήταν υπεύθυνες για τις περισσότερες από τις παρατηρούμενες αλλαγές.
«Παρέχοντας τον πιο ενημερωμένο παγκόσμιο προϋπολογισμό μεθανίου έως το 2023, αυτή η έρευνα διευκρινίζει γιατί το ατμοσφαιρικό μεθάνιο αυξήθηκε τόσο γρήγορα», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Philippe Ciais του Πανεπιστημίου των Βερσαλλιών Saint-Quentin-en-Yvelines. «Δείχνει επίσης ότι οι μελλοντικές τάσεις του μεθανίου θα εξαρτηθούν όχι μόνο από τους ελέγχους των εκπομπών, αλλά και από τις κλιματικές αλλαγές στις φυσικές και διαχειριζόμενες πηγές μεθανίου».
Βασικά ευρήματα της μελέτης
Αυτή η απότομη αύξηση του μεθανίου στις αρχές της δεκαετίας του 2020 προκλήθηκε κυρίως από μια εξασθενημένη ατμοσφαιρική χημεία, όχι από τις ανεξέλεγκτες εκπομπές.
Μια προσωρινή πτώση των ριζών υδροξυλίου (OH) - το κύριο «καθαριστικό» μεθανίου της ατμόσφαιρας - κατά τη διάρκεια του 2020-2021 εξηγεί περίπου το 80-85% της ετήσιας μεταβλητότητας στην αύξηση της συγκέντρωσης μεθανίου.
Οι αλλαγές στην ατμοσφαιρική ρύπανση που σχετίζονται με την COVID-19 έπαιξαν κεντρικό ρόλο. Οι μειώσεις στα οξείδια του αζώτου (NOₓ) κατά τη διάρκεια των πανδημικών lockdown μείωσαν τα επίπεδα OH, επιτρέποντας την ταχύτερη συσσώρευση μεθανίου στην ατμόσφαιρα.
Οι εκπομπές από υγροτόπους που οφείλονται στο κλίμα ενίσχυσαν την αύξηση. Οι εξαιρετικά υγρές συνθήκες κατά τη διάρκεια μιας παρατεταμένης La Niña (2020-2023) αύξησαν τις εκπομπές μεθανίου από υγροτόπους και εσωτερικά ύδατα, ειδικά στην τροπική Αφρική και τη Νοτιοανατολική Ασία, με πρόσθετες αυξήσεις στις αρκτικές περιοχές.
Οι εκπομπές ορυκτών καυσίμων και πυρκαγιών δεν ήταν οι κύριοι παράγοντες. Οι αλλαγές στις εκπομπές μεθανίου από ορυκτά καύσιμα και καύση βιομάζας ήταν συγκριτικά μικρές και δεν μπορούν να εξηγήσουν την παρατηρούμενη παγκόσμια αύξηση μεθανίου. Τα τρέχοντα μοντέλα εκπομπών από κάτω προς τα πάνω για φυσικά πλημμυρισμένα οικοσυστήματα χάνουν κρίσιμες δυναμικές.
Πολλά ευρέως χρησιμοποιούμενα μοντέλα υποτίμησαν τις εκπομπές υγροτόπων και εσωτερικών υδάτων και τη δυναμική τους κατά τη διάρκεια της υπερχείλισης, υπογραμμίζοντας επείγοντα κενά στην παρακολούθηση των πλημμυρισμένων οικοσυστημάτων και των μικροβιακών διεργασιών εκπομπής μεθανίου.
www.worldenergynews.gr
