Поскольку глобальные концентрации метана превышают 1900 частей на миллиард, некоторые исследователи опасаются, что за быстрым ростом стоит само глобальное потепление.

Согласно данным, опубликованным в январе Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США (NOAA), в прошлом году концентрация метана в атмосфере превысила 1900 частей на миллиард, то есть стала почти втрое выше её доиндустриального уровня. Учёные говорят, что эта мрачная веха подчёркивает важность обещания, данного на прошлогоднем климатическом саммите COP26, по ограничению выбросов метана, парникового газа, по крайней мере в 28 раз более мощного, чем CO₂.

Рост выбросов метана замедлился на рубеже тысячелетий, но в 2007 году начался быстрый и таинственный всплеск. Этот всплеск заставил многих исследователей беспокоиться о том, что глобальное потепление создаёт механизм обратной связи, приводящий к выбросу ещё большего количества метана, вследствие чего ещё труднее становится обуздание повышения температуры.

«Уровни метана растут опасно быстро», — говорит Юан Нисбет (Euan Nisbet), учёный-геолог из Ройал Холлоуэй Лондонского университета в Эгаме, Великобритания. По его словам, выбросы, которые, похоже, ускорились за последние несколько лет, представляют собой серьёзную угрозу для мировой цели по ограничению глобального потепления на 1,5–2°C по сравнению с температурами в доиндустриальный период.

 

Загадочное поведение

Уже более десяти лет исследователи запускают самолеты, проводят спутниковые измерения и модельные расчёты, пытаясь понять причины роста (см. выше рисунок «Тревожная тенденция»). Потенциальные объяснения варьируются от расширяющейся эксплуатации нефти и природного газа и увеличения выбросов на свалках до увеличения поголовья скота и усиления активности микробов на водно-болотных угодьях.

«Причины метановых тенденций действительно оказались довольно загадочными», — сказал Алекс Тёрнер (Alex Turner), атмосферный химик из Вашингтонского университета в Сиэтле. И, несмотря на шквал исследований, Тёрнер говорит, что ему ещё предстоит увидеть какие-либо убедительные ответы.

Одна из подсказок заключается в изотопной сигнатуре молекул метана. Большая часть углерода представлена ​​углеродом-12, но молекулы метана иногда также содержат более тяжелый изотоп углерод-13. Метан, вырабатываемый микробами — например, после того, как они потребляют углерод из болотной грязи или в кишечнике коровы — содержит меньше 13C, чем метан, обусловленный теплом и давлением внутри Земли, высвобождаемый при добыче ископаемого топлива.

Учёные пытались понять таинственный источник метана, сравнивая эти знания о производстве газа с тем, что наблюдается в атмосфере.

Изучая метан, захваченный десятки и сотни лет назад ледяными кернами и скопившимся снегом, а также газ в атмосфере, они смогли показать, что в течение двух столетий после начала промышленной революции доля метана, содержащего 13С, увеличивалась. Но с 2007 года, когда уровень содержания метана снова начал расти более быстрыми темпами, доля метана, содержащего 13C, начала падать (см. ниже рисунок «Взлёт и падение метана»). Некоторые исследователи считают, что это говорит о том, что большая часть увеличения за последние 15 лет может быть связана с микробными источниками, а не с добычей ископаемого топлива.

Назад к источнику

«Это мощный сигнал», — говорит Синь Лан (Xin Lan), учёный-атмосферщик из Лаборатории глобального мониторинга NOAA в Боулдере, штат Колорадо, и она предполагает, что одна только деятельность человека не является причиной увеличения. Команда Лан использовала данные об атмосферном 13C, и по её оценкам, микробы ответственны примерно за 85% роста выбросов с 2007 года, а добыча ископаемого топлива составляет оставшуюся часть.
Следующий — и самый сложный — шаг — попытаться определить относительный вклад микробов из различных систем, таких как естественные водно-болотные угодья или выращенный людьми скот и свалки. Это может помочь определить, способствует ли само потепление увеличению, возможно, за счёт таких механизмов, как повышение продуктивности тропических водно-болотных угодий. Чтобы дать ответы, Лан и её команда запускают атмосферные модели, чтобы проследить происхождение метана до его источника.

«Подпитывает ли потепление само потепление? Это невероятно важный вопрос», — говорит Нисбет. — «Пока нет ответа, но очень похоже на то».

Независимо от ответа на этот вопрос, люди не сорвались с крючка. Основываясь на своём последнем анализе изотопных тенденций, команда Лан подсчитала, что на антропогенные источники, такие как животноводство, сельскохозяйственные отходы, свалки и добыча ископаемого топлива, приходилось около 62% общих выбросов метана с 2007 по 2016 год (см. ниже рисунок «Откуда поступает метан?»).

Глобальное обязательство по метану

Это означает, что можно многое сделать для сокращения выбросов. Несмотря на тревожные цифры NOAA на 2021 год, у учёных уже есть знания, которые помогут правительствам принять меры, говорит Райли Дюрен (Riley Duren), возглавляющий Carbon Mapper, некоммерческий консорциум в Пасадене, штат Калифорния, использующий спутники для точного определения источника выбросов метана.

В прошлом месяце, например, Carbon Mapper и Фонд защиты окружающей среды, группа по защите интересов в Нью-Йорке, опубликовали данные, показывающие, что 30 нефтегазовых объектов на юго-западе США в совокупности выбросили около 100 000 тонн метана как минимум за последние три года, что эквивалентно годовому эффекту потепления от полумиллиона автомобилей. Эти объекты могут легко остановить эти выбросы, предотвратив утечку метана, утверждают группы.

На COP26 в Глазго, Великобритания, более 100 стран подписали Глобальное обязательство по сокращению выбросов метана на 30% по сравнению с уровнем 2020 года к 2030 году, и Дюрен говорит, что теперь акцент должен быть сделан на действиях, в том числе в странах с низким и средним уровнем дохода по всему глобальному югу. «Борьба с метаном, вероятно, является лучшей возможностью, которая у нас есть, чтобы выиграть время», — говорит он, чтобы решить гораздо более сложную задачу по сокращению выбросов CO₂ в мире.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/d41586-022-00312-2