Hvorfor metan er en undervurdert klimagass og hvordan forskere sporer utslippene

Hvor kommer metan fra og hvorfor er det farlig?

I 2018 utgjorde metan (CH4) om lag 9,5 % av alle klimagassutslipp i

USA sto for resultatresultaterperson. Menneskelige aktiviteter som bidrar til metanutslipp inkluderer lekkasjer fra produksjonssystemer for naturgass og husdyrhold. Metan frigjøres også fra naturlige kilder som naturlige våtmarker. I tillegg bidrar naturlige prosesser i jorda og kjemiske reaksjoner i atmosfæren til å fjerne CH4 fra atmosfæren. Metan har en mye kortere atmosfærisk levetid enn karbondioksid (CO2), men CH4 er mer effektiv til å fange stråling. Den komparative effekten av CH4 er 25 ganger større enn CO 2 over en 100 års periode.

På verdensbasis kommer 50 til 65 prosent av de totale CH4-utslippene fra menneskelige aktiviteter. 

  • Jordbruk. Husdyr som storfeHusdyr, griser, sauer og geiter produserer metan som en del av den normale fordøyelsesprosessen. Det er også en gass som produseres når gjødsel lagres eller behandles. Fordi mennesker oppdretter disse dyrene for mat og andre produkter, anses utslipp å være relatert til menneskelige aktiviteter. Når husdyr- og gjødselutslipp kombineres, er landbruket den største kilden til metanutslipp.
  • Energi og industri. Naturgass- og oljesystemer ernest største kilde til metanutslipp. Denne gassen er hovedkomponenten i naturgass i USA. Metan frigjøres til atmosfæren under produksjon, prosessering, lagring, transport og distribusjon av naturgass, og under produksjon, prosessering, transport og lagring av råolje. Kulldrift er også en kilde til CH4-utslipp. 
  • Avfall fra boliger og bedrifter. Metan dannes i deponier under nedbrytningavfalls- og avløpsrensing. Deponier er den tredje største kilden til CH 4-utslipp i USA. Metan produseres også under behandling av husholdnings- og industriavløpsvann og under kompostering. 

Metan slippes også ut fra en rekke naturligekilder. Naturlige våtmarker er den største kilden til CH4-utslipp fra bakterier som nedbryter organiske materialer i fravær av oksygen. Mindre kilder inkluderer termitter, hav, sedimenter, vulkaner og skogbranner.

Hvordan redusere metanutslipp?

Det er flere måter å redusere metanutslippene på.EPA – U.S. Environmental Protection Agency – har en rekke frivillige programmer for å redusere CH4-utslipp i tillegg til regulatoriske initiativer. Selskapet støtter også Global Methane Initiative, et internasjonalt partnerskap som oppmuntrer til globale metanreduksjonsstrategier.

Utslippskilde Hvordan redusere utslipp?IndustriModernisering av utstyr som brukes tilutvinning, lagring og transport av olje og naturgass kan redusere mange av lekkasjene som bidrar til metanutslipp. Kullgruvemetan kan også fanges og brukes til energi gjennom Natural Gas STAR og Coalbed Methane Outreach Program (CMOP).JordbrukMetan fra gjødselhåndteringspraksis kan væreredusere og fange ved å endre strategi for gjødselhåndtering. I tillegg kan endring av dyrefôringspraksis redusere utslipp fra enterisk gjæring. Du kan lære mer om forbedret dyreholdspraksis ved å gå gjennom EPA AgSTAR-programmet.Avfall fra hjem og bedrifterSiden utslipp av metan påDeponier er en viktig kilde til gassutslipp i USA, utslippskontroller som fanger opp gass fra deponier kan hjelpe i strategier for utslippsreduksjon.

Hvorfor er det viktig å bekjempe metan?

Selv om metan ikke henger i atmosfæren sliklenge som karbondioksid er det i utgangspunktet mye mer ødeleggende for klimaet på grunn av hvor effektivt det absorberer varme. I de to første tiårene etter utgivelsen er metan 84 ganger kraftigere enn karbondioksid.

Siden metan er så kraftig og samtidig har menneskeheten løsninger som reduserer utslippene, er håndtering av metan den raskeste og mest effektive måten å bremse oppvarmingsgraden på planeten.

Hvis metan slippes ut i luften før bruk- for eksempel fra et lekkende rør - det absorberer solvarme og varmer opp atmosfæren. Av denne grunn regnes det som en klimagass som karbondioksid.

Hvordan løse metanproblemet?

Inntil nylig var det lite kjent omhvor lekkasjene har oppstått og hvordan du best kan løse dem. I 2012 startet EDF en serie studier for bedre å identifisere lekkasjer og finne løsninger.

Sammendrag av 16 studier over hele den amerikanske forsyningskjedenviser metanutslipp betydelig høyere enn først antatt. I mai 2016 godkjente EPA tidenes første nasjonale regel for å direkte begrense metanutslipp fra olje- og gassvirksomhet, og åpnet en ny mulighet for å redusere klimaforurensning. For tiden søker US Environmental Protection Agency å etablere forskrifter som beskytter innbyggere i USA mot metanforurensning.

EPA-prosjekt - Google Earth Outreach - Hjelpervisualiser klimafarlige lekkasjer som finnes i lokalsamfunn. Hvorfor er det viktig? Å øke bevisstheten om omfanget og effekten av metanlekkasjer er avgjørende for effektiv politikkutvikling.

Til dags dato er en annen teknologi opprettet,som hjelper til med å identifisere spor av metan. En kraftig ny satellitt har dukket opp på himmelen for å overvåke utslipp av metan, en av nøkkelgassene som påvirker menneskeskapte klimaendringer.

Hvilken utvikling er det for å bekjempe metan?

Nyeste Iris-satellitt for metanovervåking

Romfartøyet kjent som Iris kanvise metanplommer i atmosfæren med en oppløsning på bare 25 meter. Dette gjør det mulig å identifisere individuelle metakilder, for eksempel spesifikke olje- og gassanlegg.

Iris ble lansert av det kanadiske selskapet GHGSat (Global Emissions Monitoring) i Montreal 2. september. Det er det første i en konstellasjon av 10 romfartøyer som vil ankomme innen utgangen av 2022.

Iris sitt første forsøk på å oppdage en betydelig metanfrigjøring.

Observasjoner ble utført over Turkmenistan ien region der store plommer fra olje- og gassinfrastruktur tidligere ble notert. Påvisningen, overlagret på et standard luftbilde, viser luftmetankonsentrasjoner over normale bakgrunnsnivåer.

"Vi trenger fortsatt å jobbe med kalibrering,som vil tillate oss å kontrollere deteksjonsterskelen og den endelige ytelsen til satellitten. Men bildekvaliteten er fantastisk av enhver standard, ”sa GHGSat-sjef Stéphane Germain til BBC News.

GHGSat jobber allerede med operatører som regulerermyndigheter og andre interessenter for å karakterisere disse utslippene ved hjelp av en prototypesatellitt kalt Claire, som den lanserte i 2016. Iris 'orbital tilstedeværelse gir selskapet en ekstra datastrøm som den nå har til hensikt å tolke. ved en ny britisk tenketank som skal åpnes i Edinburgh og London de neste ukene.

"Det er verdensklasses evner i det vi gjør i Storbritannia," forklarer Dr. Germain, "ikke bare innen analyse, men også i romfartøysystemene som interesserer oss."

Sentinel-5P satellitt fra ESA

GHGSat har nylig styrket båndene med European Space Agency, som driver EUs Sentinel-5P-satellitt.

Den overvåker også metan ved å ta daglige globale øyeblikksbilder av gassen. Men ved 7 km oppløsning er dataene mye mindre avslørende enn Iris- og Claire-dataene.

ESA

Men legg sammen hvis du bruker begge satellittene sammen, de danner noe som et drømmeteam for leting av metan, sier forskere.

“De (Sentinel-5P) kan se hele verden alledag. Vi kan ikke gjøre dette. Men vi kan se individuelle gjenstander. De kan ikke gjøre det. Så egentlig er dette en fantastisk kombinasjon, og det skaper et veldig godt forhold til European Space Agency, og jeg tror vi bare begynner å vokse til noe mye mer. "

GHGs neste satellitt, Hugo, blir testet og forventes å starte senere i år.

Selskapet mottok nylig 30 millioner dollar i ekstra finansiering som gjør det mulig å bygge tre romfartøy som vil følge Hugo i bane.

Det globale metanproblemet. Hva er vanskeligheten med å regnskapsføre det?

Metanbudsjett

Metan er en potent drivhusgass og er detden nest største bidragsyteren til menneskeskapt global oppvarming, etter CO2. Per masseenhet er metan 84-86 ganger sterkere enn CO2 over 20 år og 28-34 ganger sterkere over 100 år.

Det globale metanbudsjettet lar deg spore hvor metanet slippes ut, hvor mye som absorberes av "vasker" og derfor hvor mye som er igjen i atmosfæren.

Metanbudsjettet er et initiativ fra GlobalCarbon Project (GCP), et internasjonalt forskningsprogram som tar sikte på å "skape et komplett bilde av den globale karbonsyklusen." GCP ble grunnlagt i 2001 og gir årlige oppdateringer om globale karbonutslipp.

Metan er "litt mer komplisert," forklarer Dr. Marielle Saunois, assisterende professor ved Universitetet i Versailles Saint-Quentin i Frankrike, som leder det globale metanbudsjettet.

Vanskeligheten skyldes delvis at forå lage et metanbudsjett krever lange modellkjøringer som tar tid. Det vil ta for mange ressurser for det vitenskapelige samfunnet å oppdatere dataene hvert år. Som et resultat oppdateres metanbudsjettet hvert annet til tredje år.

Det er en tredje publikasjon som dukket opp i en white paper i Earth System Science Data og et tilhørende "fremtidsrettet" papir i Environmental Research Letters.

To tilnærminger til metanbudsjett

Den globale metanbalansen bruker to forskjellige tilnærminger for å estimere kilder og synker.

  • Den første tilnærmingen er "bottom-up", somfokuserer på metanutslipp ved kilden. Den bruker utslippsdata rapportert av individuelle land i nasjonale klimagassinventarer til FN. Disse inventarene dekker antropogene kilder som bruk av fossilt brensel, husdyrhold, risdyrking og deponier.

    Disse estimatene er oppsummert med simuleringer av andrekilder til metan som våtmarker, skogbranner og termitter. For eksempel kombineres satellittdata om det globale området som brennes av branner med modeller som “tar hensyn til den type vegetasjon som er brent, området som er brent og varigheten av brannen, og typen brann,” forklarer Sonua.

  • Den andre tilnærmingen kalles ovenfra og ned.Dette starter med observasjoner av metankonsentrasjoner på global skala og fungerer bakover, ved hjelp av modellering for å estimere hvor de oppsto.

Ingen av tilnærmingene er perfekte, ogdisse to metodene, ifølge forskere, er "inkompatible." Men den doble tilnærmingen har sine fordeler. Top-down-tilnærmingen, sier Dr. Sanua, "er et mer pålitelig estimat av den globale summen" av metanutslipp, men estimater fra bunnen av brukes til å bestemme utslipp i bestemte regioner og sektorer.

For eksempel utslipp fra våtmark og ferskvannvann er spesielt vanskelig å vurdere, noe som betyr "betydelig avvik" mellom synkende og stigende tall, sier Sanua. Spesielt skyldes dette at kildene overlapper hverandre, legger hun til, og kan derfor klassifiseres i mer enn en kategori.

Hvor er mest metan?

Forskere sier at i tre regioner -Afrika og Midtøsten, Kina, Sør-Asia og Oseania ser de største økningene i metanutslipp. I hvert tilfelle økte utslippene med 10-15 millioner tonn mellom gjennomsnittet for 2000-06. og 2017

Den nest største økningen var på 5,0-6,7 millioner tonn i Nord-Amerika, og ble først og fremst drevet av en økning på 4,4-5,1 millioner tonn i USA, viser budsjettet.

Derimot så Europa en beskjeden reduksjon i utslippene, med rundt 1,6-4,3 millioner tonn, hovedsakelig på grunn av lavere utslipp fra landbruket.

Dette er i strid med trenden som er observert i andre regioner, med økende landbruksutslipp som hovedårsaken til økningen i de samlede utslippene i Afrika, Sør-Asia og Oseania.

For fossilt brensel er den største økningenmetanutslipp - 5-12 milliarder tonn — ble registrert i Kina, med Nord-Amerika, Afrika, Sør-Asia og Oseania med en vekst på 4-6 millioner tonn. Fossilt brenselrelaterte metanutslipp i USA økte med 3,4 millioner til 4,0 millioner tonn.

Man bør imidlertid huske at nylige studier har vist at til tross for det store antallet ble metanutslipp fra fossile brensler "grovt undervurdert."

Les også

Dommedagsbreen viste seg å være farligere enn forskere trodde. Vi forteller det viktigste

GitHub har erstattet begrepet "master" med en nøytral ekvivalent

To bevis for liv utenomjordisk dukket opp samtidig. Den ene på Venus, den andre - ingen vet hvor