Navorsers in Groenland boor vir yskerne, wat lugborrels bevat met klein hoeveelhede antieke lug wat daarin vasgevang is. (Universiteit van Rochester-foto / Benjamin Hmiel) (Krediet: Xavier Faïn / U. Grenoble)

Metaanvlakke in antieke lugmonsters dui aan dat wetenskaplikes baie onderskat het hoeveel van die kweekhuisgas deur die fossielbrandstowwe in die atmosfeer uitstoot.

Metaan lewer 'n groot bydrae tot aardverwarming. Metaan-emissies na die atmosfeer het die afgelope drie eeue met ongeveer 150% toegeneem, maar dit was vir navorsers moeilik om te bepaal presies waar hierdie emissies ontstaan; hitte-vanggasse soos metaan kan natuurlik sowel as deur menslike aktiwiteite vrygestel word.

“Die toepassing van strenger metaan-emissieregulasies op die fossielbrandstofbedryf sal die potensiaal hê om toekomstige aardverwarming in 'n groter mate te verminder as wat voorheen gedink is, ”sê Benjamin Hmiel, 'n postdoktorale medewerker in die laboratorium van Vasilii Petrenko, 'n professor in aarde- en omgewingswetenskappe aan die Universiteit van Rochester. Hmiel, Petrenko en kollegas rapporteer hul bevindings in Aard.

(Krediet: Michael Osadciw / U. Rochester)

Metaan vassit nie lank nie

Metaan is die tweede grootste antropogeniese—Human-veroorzaakte — bydraer tot aardverwarming na koolstofdioksied. Maar vergeleke met koolstofdioksied, sowel as ander gasse wat hitte opvang, het metaan 'n relatiewe kort houdbaarheid; dit duur gemiddeld slegs nege jaar in die atmosfeer. Daarteenoor kan koolstofdioksied ongeveer 'n eeu in die atmosfeer voortduur. Dit maak metaan 'n besondere geskikte doelwit om emissievlakke binne 'n kort tyd te beperk.

“As ons vandag ophou om alle koolstofdioksied vry te stel, sou die hoë koolstofdioksiedvlakke in die atmosfeer nog lank voortduur,” sê Hmiel. "Metaan is belangrik om te bestudeer, want as ons veranderinge aan ons huidige metaan-emissies aanbring, sal dit vinniger weerspieël word."

'... die meeste van die metaan-emissies is antropogeen, dus ons het meer beheer.'

Metaan wat in die atmosfeer vrygestel word, kan in twee kategorieë gesorteer word, gebaseer op die handtekening van koolstof-14, 'n seldsame radioaktiewe isotoop. Daar is fossielmetaan wat miljoene jare in antieke koolwaterstofafsettings gesekwestreer is en nie meer koolstof-14 bevat nie omdat die isotoop verval het; en daar is biologiese metaan, wat in kontak is met plante en wilde diere op die planeet se oppervlak en koolstof-14 bevat.

Biologiese metaan kan natuurlik vrygestel word uit bronne soos vleilande of via antropogeniese bronne soos stortingsterreine, ryslande en vee. Fossiele metaan, wat die fokus van Hmiel se studie is, kan voortkom uit natuurlike geologiese seeps of as gevolg van die onttrekking en gebruik van fossielbrandstowwe, insluitend olie, gas, en steenkool.

Wetenskaplikes kan die totale hoeveelheid metaan wat elke jaar in die atmosfeer vrygestel word, akkuraat bepaal, maar dit is moeilik om die totaal in sy individuele komponente op te deel: Watter gedeeltes is afkomstig van fossielbronne en watter is biologies? Hoeveel metaan word natuurlik vrygestel en hoeveel word deur menslike aktiwiteite vrygestel?

"As wetenskaplike gemeenskap sukkel ons om presies te verstaan ​​hoeveel metaan ons as mense in die atmosfeer uitstraal," sê Petrenko, mede-outeur van die studie. "Ons weet dat die fossielbrandstof-komponent een van ons grootste uitlaatgasse is, maar dit was 'n uitdaging om dit vas te pen, want in die hedendaagse atmosfeer lyk die natuurlike en antropogene komponente van die fossieluitstoot op dieselfde, isotopies."

Yskerne as tydkapsules

Om die natuurlike en antropogene komponente meer akkuraat te kan skei, het Hmiel en sy kollegas hulself tot die verlede beywer deur yskorrels uit Groenland te boor en te versamel. Die yskernmonsters werk soos tydkapsules: hulle bevat lugborrels met klein hoeveelhede antieke lug wat daarin vasgevang is. Die navorsers gebruik 'n smeltkamer om die antieke lug uit die borrels te onttrek en bestudeer die chemiese samestelling daarvan.

Hmiel se navorsing fokus op die meting van die samestelling van lug vanaf die vroeë 18de eeu - voor die begin van die Industriële Revolusie - tot vandag toe. Mense het eers in die middel van die 19de eeu eers in groot hoeveelhede fossielbrandstowwe begin gebruik. Deur die emissievlakke voor hierdie periode te meet, kan navorsers die natuurlike emissies identifiseer wat afkomstig is van fossielbrandstowwe wat in die atmosfeer van vandag voorkom. Daar is geen bewyse wat daarop dui dat natuurlike fossielemetaanvrystellings oor 'n paar eeue kan wissel nie.

Deur meer as 14 jaar gelede die koolstof-200 isotope in die lug te meet, het die navorsers bevind dat byna al die metaan wat in die atmosfeer vrygestel is, biologies van aard was tot ongeveer 1870. Dit is toe die fossielkomponent vinnig begin styg. Die tydsberekening val saam met die gebruik van fossielbrandstowwe skerp.

Die vlakke van natuurlik vrygestelde fossielmetaan is ongeveer tien keer laer as wat vorige navorsing gerapporteer het. Gegewe die totale fossielvrystellings wat vandag in die atmosfeer gemeet word, lei Hmiel en sy kollegas af dat die fossielkomponent wat deur die mens veroorsaak word, hoër is as wat verwag is - volgens die vergelyking 10-25%.

Is die bevindings goeie nuus?

Die gegewens het belangrike implikasies vir klimaatsnavorsing: as antropogene metaan-emissies 'n groter deel van die totaal uitmaak, sal die vermindering van emissies van menslike aktiwiteite soos die ontginning en gebruik van fossielbrandstowwe 'n groter invloed hê op toekomstige aardverwarming as wat wetenskaplikes voorheen gedink het.

Vir Hmiel is dit eintlik goeie nuus. “Ek wil nie te hopeloos hieroor raak nie, want my gegewens het 'n positiewe implikasie: die meeste van die metaan-emissies is antropogeen, dus ons het meer beheer. As ons ons uitstoot kan verminder, sal dit 'n groter impak hê. '

Die US National Science Foundation en die David and Lucille Packard Foundation het die werk ondersteun.

oorspronklike Studie

books_causes