Ископаемое топливо вызывает больше выбросов метана, чем предполагалось.

Уровни метана в древних пробах воздуха указывают на то, что ученые значительно недооценили, сколько парниковых газов люди выбрасывают в атмосферу из ископаемого топлива.

Метан вносит большой вклад в глобальное потепление. За последние три столетия выбросы метана в атмосферу увеличились примерно на 150%, но исследователям было трудно точно определить, откуда происходят эти выбросы; Улавливающие тепло газы, такие как метан, могут выделяться как естественным путем, так и в результате деятельности человека.

«Введение более строгих правил по выбросам метана в промышленности, связанной с ископаемым топливом, будет иметь возможность уменьшить будущее глобальное потепление в большей степени, чем считалось ранее», — говорит Бенджамин Хмиль, научный сотрудник лаборатории Василия Петренко, профессора наук о Земле и окружающей среде. в университете Рочестера. Хмиэль, Петренко и коллеги сообщают о своих находках в Природе.

МЕТАН ДОЛГО НЕ ДЕРЖИТСЯ

Метан является вторым по величине антропогенным, вызванным человеком источником глобального потепления после углекислого газа. Но по сравнению с углекислым газом, а также другими улавливающими тепло газами, метан имеет относительно короткий срок годности; в атмосфере он длится в среднем всего девять лет. Диоксид углерода, напротив, может сохраняться в атмосфере около столетия. Это делает метан особенно подходящей целью для ограничения уровней выбросов в короткие сроки.

«Если бы сегодня мы прекратили выделять весь углекислый газ, высокий уровень углекислого газа в атмосфере сохранялся бы еще долго», — говорит Хмиэль. «Метан важен для изучения, потому что, если мы внесем изменения в наши текущие выбросы метана, он будет отражаться быстрее».

Метан, выбрасываемый в атмосферу, можно разделить на две категории, основываясь на его признаке углерода-14, редкого радиоактивного изотопа. Существует ископаемый метан, который секвестрировался в течение миллионов лет в древних залежах углеводородов и больше не содержит углерод-14, потому что изотоп распался; и есть биологический метан, который находится в контакте с растениями и дикой природой на поверхности планеты и содержит углерод-14.

Биологический метан может естественным образом выделяться из таких источников, как водно-болотные угодья или через антропогенные источники, такие как свалки, рисовые поля и домашний скот. Ископаемый метан, который является предметом исследования Хмиэля, может выделяться из естественных геологических утечек или в результате извлечения и использования людьми ископаемого топлива, включая нефть, газ и уголь.

Ученые могут точно количественно определить общее количество метана, выбрасываемого в атмосферу каждый год, но трудно разбить это общее количество на отдельные компоненты: какие части происходят из ископаемых источников, а какие являются биологическими? Сколько метана выделяется естественным путем и сколько выделяется человеческой деятельностью?

«Как научное сообщество, мы изо всех сил пытались понять, сколько именно метана мы, люди, выбрасываем в атмосферу», — говорит Петренко, соавтор исследования. «Мы знаем, что компонент ископаемого топлива является одним из наших самых крупных выбросов компонентов, но было сложно определить это, поскольку в современной атмосфере природные и антропогенные компоненты выбросов ископаемых выглядят одинаково».

ЛЕДЯНЫЕ ЯДРА КАК КАПСУЛЫ ВРЕМЕНИ

Чтобы более точно отделить природные и антропогенные компоненты, Хмиэль и его коллеги свернули и забрали керны льда из Гренландии в прошлое. Образцы ледяного керна действуют как капсулы времени: они содержат пузырьки воздуха, внутри которых содержится небольшое количество древнего воздуха. Исследователи используют плавильную камеру для извлечения древнего воздуха из пузырьков, а затем изучают его химический состав.

Исследования Хмиэля были сосредоточены на измерении состава воздуха с начала 18-го века — до начала промышленной революции — до наших дней. Люди не начали использовать ископаемое топливо в значительных количествах до середины 19-го века. Измерение уровней выбросов до этого периода времени позволяет исследователям идентифицировать естественные выбросы без выбросов от ископаемого топлива, которые присутствуют в современной атмосфере. Нет никаких свидетельств того, что выбросы природного ископаемого метана могут изменяться в течение нескольких столетий.

Измеряя изотопы углерода-14 в воздухе более 200 лет назад, исследователи обнаружили, что почти весь метан, выбрасываемый в атмосферу, был биологическим по своей природе примерно до 1870 года. Именно тогда ископаемый компонент начал быстро расти. Время совпадает с резким увеличением использования ископаемого топлива.

Уровни естественного выделения ископаемого метана примерно в 10 раз ниже, чем сообщалось в предыдущих исследованиях. Учитывая общий объем выбросов ископаемых в атмосферу, измеренный сегодня, Хмиэль и его коллеги пришли к выводу, что ископаемый компонент, вызванный человеком, выше, чем ожидалось, — на 25-40% выше, считают они.

ЯВЛЯЮТСЯ ЛИ РЕЗУЛЬТАТЫ ХОРОШИМИ НОВОСТЯМИ?

Эти данные имеют важное значение для исследований климата: если антропогенные выбросы метана составляют большую часть общего объема, сокращение выбросов в результате деятельности человека, такой как добыча и использование ископаемого топлива, окажет большее влияние на сдерживание будущего глобального потепления, чем предполагали ученые.

Для Хмиэля, это действительно хорошая новость. «Я не хочу быть слишком безнадежным в этом, потому что мои данные имеют положительное значение: большая часть выбросов метана антропогенная, поэтому у нас больше контроля. Если мы сможем сократить наши выбросы, это окажет большее влияние».

Национальный научный фонд США и Фонд Дэвида и Люсиль Паккард поддержали эту работу.

Ископаемое топливо вызывает больше выбросов метана, чем предполагалось.

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

тринадцать + 4 =