Metan neden hafife alınan bir sera gazıdır ve bilim adamları emisyonlarını nasıl izliyor?

Metan nereden geliyor ve neden tehlikelidir?

2018'de metan (CH4), tüm sera gazı emisyonlarının yaklaşık %9,5'ini oluşturuyordu.

Metan emisyonları açısından insan faaliyetleri şunları içerir:doğal gaz üretim sistemlerinden ve hayvancılıktan kaynaklanan sızıntılar.Metan, doğal sulak alanlar gibi doğal kaynaklardan da yayılır.Ek olarak, topraktaki doğal süreçler ve atmosferdeki kimyasal reaksiyonlar yardımcı olurAtmosferdeki metanın ömrü, karbondioksitinkinden (CO2) çok daha kısadır, ancak CH4 daha verimli bir şekilde yakalarışınım.. CH4'ün karşılaştırmalı etkisi, 100 yıllık bir süre boyunca CO2'ninkinden 25 kat daha fazladır.

Küresel olarak, toplam CH4 emisyonlarının yüzde 50 ila 65'i insan faaliyetlerinden kaynaklanmaktadır. 

  • Tarım. Sığır, domuz, koyun ve keçi gibi çiftlik hayvanlarıNormal sindirim sürecinin bir parçası olarak metan, gübrenin depolanması veya işlenmesi sırasında da üretilir.İnsanlar bu hayvanları yiyecek ve diğer ürünler için yetiştirdiğinden, emisyonların insan faaliyetleriyle ilgili olduğu düşünülmektedir.Hayvancılık ve gübre emisyonları birleştirildiğinde, tarım sektörü en büyük metan emisyonu kaynağıdır.
  • Enerji ve endüstri. Doğal gaz ve petrol sistemleri, metan emisyonlarının ikinci en büyük kaynağıdır.Bu gaz, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki doğal gazın ana bileşenidir.Metan, doğal gazın üretimi, işlenmesi, depolanması, taşınması ve dağıtımı sırasında ve ayrıca ham petrolün üretimi, işlenmesi, taşınması ve depolanması sırasında atmosfere yayılmaktadır.Kömür madenciliği de bir CH4 emisyonu kaynağıdır. 
  • Evlerden ve işyerlerinden gelen atıklar. Metan, atık ayrıştırma ve atık su arıtımı sırasında çöplüklerde üretilir.Düzenli depolama alanları, ABD'deki en büyük üçüncü CH4 emisyonu kaynağıdır.Metan, evsel ve endüstriyel atık su arıtımı ve kompostlama yoluyla da üretilir. 

Metan ayrıca bazı doğal maddelerden dekaynaklar. Doğal sulak alanlar, oksijen yokluğunda organik maddeleri ayrıştıran bakterilerden kaynaklanan en büyük CH4 emisyon kaynağıdır. Daha küçük kaynaklar arasında termitler, okyanuslar, tortular, volkanlar ve orman yangınları bulunur.

Metan emisyonları nasıl azaltılır?

Metan emisyonlarını azaltmanın birkaç yolu vardır. ABD Çevre Koruma Ajansı olan EPA, düzenleyici girişimlere ek olarak CH4 emisyonlarını azaltmak için bir dizi gönüllü program.Ayrıca şirket, Küresel Metan Girişimi'ni de desteklemektedir. Metan emisyonlarını azaltmak için küresel stratejileri destekleyen uluslararası bir ortaklıktır. 

Emisyon kaynağı Emisyonlar nasıl azaltılır?SanayiPetrol ve doğal gaz teneke kutularının üretimi, depolanması ve taşınması için kullanılan ekipmanların iyileştirilmesiKömür madenlerinden metan emisyonlarına katkıda bulunan birçok sızıntıyı azaltınDoğal Gaz STAR ve Kömür Yatağı Metan Sosyal Yardım Programı (CMOP) aracılığıyla da yakalanabilir ve enerji için kullanılabilir.TarımGübre yönetimi yöntemlerinden kaynaklanan metan, gübre yönetimi stratejileri değiştirilerek azaltılabilir ve yakalanabilir.Ek olarak, hayvan besleme uygulamalarının değiştirilmesi, emisyonları azaltabilir.EPA'nın AgSTAR programını inceleyerek gelişmiş hayvancılık uygulamaları hakkında daha fazla bilgi edinin.Evlerden ve işyerlerinden gelen atıklarÇöplüklerden kaynaklanan metan emisyonları, ABD'deki gaz emisyonlarının ana kaynağı olduğundan,Düzenli depolama alanlarından gelen gaz, emisyon azaltma stratejilerine yardımcı olabilir.

Metanla savaşmak neden önemlidir?

Metan, atmosferde karbondioksit kadar uzun süre kalmasa da, ne kadar verimli bir şekilde emildiği için ilk başta iklime çok daha fazla zarar verir Serbest bırakıldıktan sonraki ilk yirmi yılda, metan karbondioksitten 84 kat daha güçlüdür.

Metan çok güçlü olduğu ve aynı zamanda insanlığın emisyonlarını azaltan çözümleri olduğu için, metanla işlem yapmak gezegenin ısınma hızını yavaşlatmanın en hızlı ve en etkili yoludur.

Kullanmadan önce havaya metan salınırsa- örneğin, sızdıran bir borudan - güneş ısısını emerek atmosferi ısıtır. Bu nedenle karbondioksit gibi bir sera gazı olarak kabul edilir.

Metan sorunu nasıl çözülür?

Yakın zamana kadar çok az şey biliniyordusızıntıların nerede meydana geldiği ve bunların en iyi nasıl düzeltileceği 2012 yılında EDF, sızıntıları daha iyi tespit etmek ve çözüm bulmak için bir dizi çalışma başlattı.

ABD tedarik zincirinin tamamındaki 16 çalışmanın özetimetan emisyonlarının başlangıçta düşünülenden çok daha yüksek olduğunu gösteriyor. Mayıs 2016'da EPA, petrol ve gaz operasyonlarından kaynaklanan metan emisyonlarını doğrudan sınırlandıran ilk ulusal kuralı onaylayarak iklim kirliliğini azaltmak için yeni bir fırsat açtı. Şu anda ABD Çevre Koruma Ajansı, ABD sakinlerini metan kirliliğinden koruyan düzenlemeler oluşturmaya çalışıyor.

EPA Projesi - Google Earth Sosyal Yardımları - Yardımlaryerel topluluklarda bulunan iklim açısından tehlikeli sızıntıları görselleştirmek. Neden önemlidir? Etkili politika geliştirme için metan sızıntılarının büyüklüğü ve etkisi konusunda farkındalık yaratmak çok önemlidir.

Bugüne kadar başka bir teknoloji yaratıldı,metan izlerinin belirlenmesine yardımcı olur. İnsan kaynaklı iklim değişikliğini etkileyen en önemli gazlardan biri olan metan emisyonlarını izlemek için gökyüzünde yeni ve güçlü bir uydu belirdi.

Metanla mücadele için ne gibi gelişmeler var?

Metan izleme için en yeni Iris uydusu

Iris olarak bilinen uzay aracı,atmosferdeki metan dumanlarını yalnızca 25 metre çözünürlükle görüntüler. Bu, örneğin belirli petrol ve gaz tesisleri gibi münferit metan kaynaklarının tanımlanmasını mümkün kılar.

Iris, Kanadalı GHGSat (Küresel Emisyon İzleme) şirketi tarafından 2 Eylül'de Montreal'de piyasaya sürüldü. Bu, 2022'nin sonuna kadar varacak olan 10 uzay aracından oluşan bir takımyıldızın ilkidir.

Iris'in önemli miktarda metan salınımını tespit etmeye yönelik ilk girişimi.

Türkmenistan üzerinden gözlemler yapıldı.Daha önce petrol ve doğalgaz altyapısından gelen büyük bulutların görüldüğü bir bölge. Standart bir hava görüntüsünün üzerine yerleştirilen algılama, normal arka plan seviyelerinin üzerindeki hava metan konsantrasyonlarını gösterir.

"Hala kalibrasyon üzerinde çalışmamız gerekiyor,bu, daha sonra uydunun algılama eşiğini ve nihai performansını kontrol etmemize izin verecektir. Ancak GHGSat CEO'su Stéphane Germain, BBC News'e verdiği demeçte, görüntü kalitesi her standartta olağanüstü.

GHGSat halihazırda düzenleyen operatörlerle çalışıyoryetkililer ve diğer paydaşlar, 2016 yılında fırlattığı Claire adlı bir prototip uydu kullanarak bu emisyonları karakterize edecek. Iris'in yörüngesel varlığı, şirkete artık yorumlamayı planladığı ek bir veri akışı sağlıyor. önümüzdeki haftalarda Edinburgh ve Londra'da açılacak yeni bir İngiliz düşünce kuruluşunda.

Dr. Germain, "Birleşik Krallık'ta yaptıklarımızda dünya standartlarında bir yetenek var," diye açıklıyor, "yalnızca analizde değil, aynı zamanda bizi ilgilendiren uzay aracı sistemlerinde de."

ESA'dan Sentinel-5P uydusu

GHGSat, son zamanlarda AB'nin Sentinel-5P uydusunu işleten Avrupa Uzay Ajansı ile bağlarını güçlendiriyor.

Ayrıca gazın günlük küresel anlık görüntülerini alarak metanı da izliyor. Ancak 7 km çözünürlükte verileri Iris ve Claire verilerine göre çok daha az açıklayıcıdır.

ESA

Bilim adamları, her iki uyduyu da birlikte kullanırsanız, metan keşfi için rüya takımı gibi bir şey oluşturduklarını söylüyor bilim adamları.

"Onlar (Sentinel-5P) tüm dünyayı herkesi görebilirgün. Bunu yapamayız. Ancak tek tek nesneleri görebiliriz. Yapamazlar. Yani, gerçekten, bu harika bir kombinasyon ve Avrupa Uzay Ajansı ile çok iyi bir ilişki yaratıyor ve sanırım daha yeni bir şeye doğru büyümeye başlıyoruz. "

GHG'nin bir sonraki uydusu Hugo test ediliyor ve bu yıl içinde fırlatılması bekleniyor.

Şirket kısa süre önce Hugo'yu yörüngeye doğru takip edecek üç uzay aracı inşa etmesine izin veren 30 milyon dolarlık ek fon aldı.

Küresel metan sorunu. Bunu açıklamanın zorluğu nedir?

Metan bütçesi

Metan güçlü bir sera gazıdır veCO2'den sonra insan kaynaklı küresel ısınmaya en fazla katkıda bulunan ikinci gazdır. Birim kütle başına metan, 20 yılda CO2'den 84-86 kat, 100 yılda ise 28-34 kat daha güçlüdür.

Küresel metan bütçesi, metanın nereden yayıldığını, "yutaklar" tarafından ne kadar emildiğini ve dolayısıyla atmosferde ne kadar kaldığını izlemenize olanak tanır.

Metan Bütçesi, Global'in bir girişimidirKarbon Projesi (GCP), "küresel karbon döngüsünün tam bir resmini oluşturmayı" amaçlayan uluslararası bir araştırma programı. 2001 yılında kurulan GCP, küresel karbon emisyonları hakkında yıllık güncellemeler sağlar.

Fransa'daki Versailles Üniversitesi Saint-Quentin'de yardımcı doçent olan ve küresel metan bütçesini yöneten Dr. Mariel Saunois, metan "biraz daha karmaşık" diyor.

Zorluk kısmen gerçeğinden kaynaklanmaktadır.bir metan bütçesi oluşturmak, zaman alan uzun model çalıştırmaları gerektirir. Bilimsel topluluğun verileri her yıl güncellemesi çok fazla kaynak gerektirir. Sonuç olarak, metan bütçesi her iki ila üç yılda bir güncellenir.

Earth System Science Data'daki bir beyaz bültende ve Çevresel Araştırma Mektupları'ndaki "ileriye dönük" bir makalede yer alan üçüncü bir yayın var.

Metan bütçesine ikili yaklaşımlar

Küresel metan dengesi, kaynakları ve yutakları tahmin etmek için iki farklı yaklaşım kullanır.

  • İlk yaklaşım “aşağıdan yukarıya” yaklaşımıdır.kaynağında metan emisyonlarına odaklanıyor. Bireysel ülkeler tarafından ulusal sera gazı envanterlerinde BM'ye bildirilen emisyon verilerini kullanır. Bu envanterler fosil yakıt kullanımı, hayvancılık, pirinç ekimi ve çöp depolama alanları gibi antropojenik kaynakları kapsamaktadır.

    Bu tahminler, diğerlerinin simülasyonları ile özetlenmiştir.sulak alanlar, orman yangınları ve termitler gibi metan kaynakları. Örneğin, yangınların yaktığı küresel alan hakkındaki uydu verileri, “yakılan bitki örtüsünü, yanan yüzeyi ve yangının süresini ve yangının türünü hesaba katan” modellerle birleştiriliyor, diye açıklıyor Sonua.

  • İkinci yaklaşıma yukarıdan aşağıya yaklaşım denir.Bu, küresel ölçekte metan konsantrasyonlarının gözlemlenmesiyle başlıyor ve bunların nereden kaynaklandığını tahmin etmek için modellemeyi kullanarak geriye doğru çalışıyor.

Her iki yaklaşım da mükemmel değildir vebilim adamlarına göre bu iki yöntem "uyumsuzdur". Ancak ikili yaklaşımın avantajları vardır. Dr. Sanua, yukarıdan aşağıya yaklaşımın metan emisyonlarının "küresel toplamının daha güvenilir bir tahmini olduğunu", ancak belirli bölge ve sektörlerdeki emisyonları belirlemek için aşağıdan yukarıya tahminler kullanıldığını söylüyor.

Örneğin, sulak alanlardan ve tatlı sudan kaynaklanan emisyonlarSanua, suyun değerlendirilmesinin özellikle zor olduğunu, bunun da azalan ve artan sayılar arasında "önemli bir tutarsızlık" anlamına geldiğini söylüyor. Özellikle, kaynakların örtüşmesi gerçeğinden kaynaklanıyor, diye ekliyor ve bu nedenle birden fazla kategoride sınıflandırılabiliyor.

En çok metan nerede?

Araştırmacılar üç bölgede şunu söylüyor:Afrika ve Orta Doğu, Çin, Güney Asya ve Okyanusya metan emisyonlarında en büyük artışları görüyor. Her durumda emisyonlar 2000-06 ortalamasına göre 10-15 milyon ton arttı. ve 2017

Bütçeye göre, bir sonraki en büyük artış Kuzey Amerika'da 5,0-6,7 milyon tonla gerçekleşti ve esas olarak ABD'deki 4,4-5,1 milyon tonluk artıştan kaynaklandı.

Bunun tersine, Avrupa'da emisyonlarda yaklaşık 1,6-4,3 milyon tonluk mütevazı bir azalma gördü, bunun başlıca nedeni tarımdan kaynaklanan daha düşük emisyonlar.

Bu, diğer bölgelerde gözlemlenen eğilimin tersidir; artan tarımsal emisyonlar, Afrika, Güney Asya ve Okyanusya'daki genel emisyonlardaki artışın ana nedenidir.

En büyük artış fosil yakıtlardametan emisyonları - 5-12 milyar ton — Çin'de kaydedildi; Kuzey Amerika, Afrika, Güney Asya ve Okyanusya'da 4-6 milyon tonluk büyüme görüldü. Amerika Birleşik Devletleri'nde fosil yakıtlara bağlı metan emisyonları 3,4 milyon artarak 4,0 milyon tona çıktı.

Bununla birlikte, son çalışmaların, çok büyük sayılara rağmen, fosil yakıtlardan kaynaklanan metan emisyonlarının "büyük ölçüde hafife alındığını" gösterdiği akılda tutulmalıdır.

Ayrıca okuyun

Kıyamet buzulu bilim adamlarının sandığından daha tehlikeli çıktı. Ana şeyi söyleriz

GitHub, "ana" terimini nötr eşdeğeriyle değiştirdi

Dünya dışı yaşamın iki kanıtı aynı anda ortaya çıktı. Biri Venüs'te, diğeri - kimse nerede olduğunu bilmiyor