"Tiedämme, että valtameri vapauttaa metaania luonnollisesti ilmakehään, mutta emme välttämättä tiedä kuinka paljon." (Luotto: Josh Withers / Unsplash)

Uusi tutkimus käyttää tietotekniikkaa määrittämään, kuinka paljon metaania kulkee merestä ja ilmakehään vuosittain.

Ihmisten päästöjen vaikutusten ennustamiseksi tutkijat tarvitsevat täydellisen kuvan ilmakehän metaanisyklistä. Heidän on tiedettävä panosten - sekä luonnollisten että inhimillisten - ja ulostulojen koko. Heidän on myös tiedettävä, kuinka kauan metaania on ilmakehässä.

Tulokset julkaistiin Luonto Viestintä, täyttää pitkäaikaisen aukon metaanisyklin tutkimuksessa ja auttaa ilmastotieteilijöitä arvioimaan paremmin ihmisen häiriöiden laajuutta.

Kolmen vuoden välein kansainvälinen ilmastotieteilijäryhmä kutsui Global Carbon Project päivittää niin kutsutun metaanibudjetin. Metaanibudjetti heijastaa globaalin metaanisyklin panosten ja tuotosten ymmärtämisen tilaa. Viimeisin päivitys oli 2016.

”Metaanibudjetti auttaa meitä sijoittautumaan ihmisen metaanipäästöt ja tarjoaa lähtökohdan tulevien muutosten arvioimiseksi ”, sanoo Rochesterin yliopiston maa- ja ympäristötieteiden apulaisprofessori Tom Weber. ”Aiemmissa metaanibudjetteissa valtameri on ollut erittäin epävarma termi. Tiedämme, että valtameri vapauttaa metaania luonnollisesti ilmakehään, mutta emme välttämättä tiedä kuinka paljon. ”

Metaanibudjetin lisääminen

Jos yksi termi on epävarma, se lisää epävarmuutta metaanibudjetissa, ja rajoittaa tutkijoiden kykyä ennustaa, kuinka globaali metaanijärjestelmä voi muuttua. Tästä syystä tarkemman arvioinnin laatiminen valtameren metaanipäästöistä on ollut metaanisyklin tutkimuksen tärkeä tavoite monien vuosien ajan.

Mutta Weber sanoo, "se ei ole helppoa." Koska valtameri on niin suuri, metaanista on otettu näytteitä vain pienistä osista, mikä tarkoittaa, että tietoja on niukasti.

Tämän rajoituksen voittamiseksi Weber ja Nicvine Wiseman, Kalifornian yliopiston Irvine-yliopiston jatko-opiskelija, kokosivat kaikki käytettävissä olevat metaanitiedot mereltä ja syöttivät ne koneoppimismalleihin - kuvioiden tunnistamiseen suunniteltuihin algoritmeihin. Nämä mallit pystyivät tunnistamaan systemaattiset mallit metaanitiedoissa, jolloin tutkijat pystyivät ennustamaan, mitkä päästöt todennäköisesti ovat, jopa alueilla, joille ei ole tehty suoria havaintoja.

"Suunnittelumme ansiosta voimme määrittää maailmanlaajuisen valtameren päästöasteen paljon tarkemmin kuin koskaan ennen", Weber sanoo.

Uusin versio metaanibudjetista julkaistaan ​​myöhemmin tänä vuonna, ja se sisältää Weberin paperin tulokset, mikä antaa tutkijoille paremman käsityksen metaanin kiertämisestä koko maapallon järjestelmässä.

Matalat vedet ja kasviplanktoni

Sen lisäksi, että tutkimus auttoi ymmärtämään paremmin globaalia metaanibudjettia, se tuotti kaksi muuta mielenkiintoista havaintoa:

Ensinnäkin erittäin matalien rannikkovesien osuus on noin 50% meren kokonaispäästöistä, vaikka ne muodostavat vain 5% valtameren alueesta. Tämä johtuu siitä, että metaani voi vuotaa pois maakaasusäiliöistä mantereen reunusten varrella ja voi olla tuotettu biologisesti hapettomissa (happea tyhjentävissä) sedimenteissä merenpohjassa.

Syvissä vesissä metaani hapettuu todennäköisesti kulkeessaan pitkän matkansa merenpohjasta ilmakehään. Mutta matalissa vesissä on nopea reitti ilmakehään ja metaani karkaa ennen kuin se hapettuu. Weber tekee yhteistyötä Rochesterin yliopiston maapallon ja ympäristötieteiden professorin John Kesslerin kanssa rannikkoalueiden metaanipäästöjen jäljellä olevien epävarmuustekijöiden ratkaisemiseksi suorittamalla tutkimusristeilyjä ja kehittämällä edelleen koneoppimismalleja.

Toiseksi metaanilla on hyvin samanlainen avaruuskuvio kuin kasviplanktonin runsaudella, mikä tukee kiistanalaista viimeaikaista olettamaa, jonka mukaan planktoni tuottaa metaania pintameressä. Aiemmin tutkijat uskoivat metaanin tuottavan vain meren pohjassa sijaitsevissa hapettomissa olosuhteissa. "Todisteita on vähitellen kertymässä tämän paradigman kumoamiseksi, ja paperimme lisää tärkeän teoksen", Weber sanoo.

Jokainen luonnollinen metaanilähde on todennäköisesti herkkä myös ilmastonmuutokselle, ja tutkijoille on tärkeää saada tarkka perustaso.

"On olemassa useita syitä uskoa, että valtamerestä voisi tulla tulevaisuudessa suurempi metaanilähde, mutta ellei meillä ole hyvää arviota siitä, kuinka paljon se päästää tällä hetkellä, emme koskaan löydä näitä tulevia muutoksia", Weber sanoo.

Wiseman on entinen tutkijatohtori Rochesterin yliopistossa. Hän ja Weber työskentelivät Annette Kockin kanssa GEOMAR Helmholtzin merentutkimuskeskuksessa Saksassa.

Lähde: University of Rochester

Liittyvät kirjat

Ilmastonmuutos: mitä jokainen tarvitsee tietää

kirjoittanut: Joseph Romm
Olennainen alusta siitä, mikä on aikamme keskeinen kysymys, Ilmastonmuutos: mitä jokainen tarvitsee tietää on selkeä silmäys yleiskatsaus lämpenevän planeettamme tieteestä, konflikteista ja seurauksista. Joseph Romm, National Geographicin tieteellinen neuvonantaja Vuodet elää vaarassa sarja ja yksi Rolling Stonein "100-ihmisistä, jotka muuttavat Amerikkaa", Ilmastonmuutos tarjoaa käyttäjäystävällisiä, tieteellisesti tiukkoja vastauksia vaikeimpiin (ja yleisesti politisoituihin) kysymyksiin, joita ilmasto Lonnie Thompson on pitänyt "selkeänä ja nykyisenä vaarana sivilisaatiolle". Saatavana Amazon

Ilmastonmuutos: globaalin lämpenemisen tiede ja energia-tulevaisuuden toinen painos

esittäjä (t): Jason Smerdon
Tämä toinen painos Ilmastonmuutos on helppokäyttöinen ja kattava opas globaalin lämpenemisen takana olevaan tieteeseen. Hienosti kuvitettu teksti on suunnattu opiskelijoille eri tasoilla. Edmond A. Mathez ja Jason E. Smerdon tarjoavat laajan, informatiivisen johdannon tieteestä, jonka taustalla on ymmärrys ilmastojärjestelmästä ja ihmisen toiminnan vaikutuksista planeetamme lämpenemiseen. Mathez ja Smerdon kuvaavat ilmapiirin ja meren rooleja esitellä ilmastoamme, ota käyttöön säteilytasapainon käsite ja selitä aiemmin tapahtuneet ilmastonmuutokset. Niissä kuvataan myös ihmisen toimintaa, joka vaikuttaa ilmastoon, kuten kasvihuonekaasujen ja aerosolien päästöt ja metsäkadot sekä luonnonilmiöiden vaikutukset.  Saatavana Amazon

Ilmastonmuutoksen tiede: käytännön kurssi

Blair Lee, Alina Bachmann
Ilmastonmuutoksen tiede: Hands-On -kurssi käyttää tekstiä ja kahdeksantoista käytännön toimintaa selittää ja opettaa ilmaston lämpenemisen ja ilmastonmuutoksen tiedettä, miten ihmiset ovat vastuussa ja mitä voidaan tehdä hidastamaan tai lopettamaan ilmaston lämpenemisen ja ilmastonmuutoksen. Tämä kirja on kattava ja kattava opas olennaisesta ympäristökysymyksestä. Tässä kirjassa käsitellyt aiheet ovat: miten molekyylit siirtävät energiaa auringosta ilmakehän lämmittämiseen, kasvihuonekaasut, kasvihuoneilmiö, ilmaston lämpeneminen, teollinen vallankumous, palamisreaktio, palautesilmukat, sään ja ilmaston välinen suhde, ilmastonmuutos, hiilinielut, sukupuutto, hiilijalanjälki, kierrätys ja vaihtoehtoinen energia. Saatavana Amazon

Julkaisijasta:
Ostot Amazon-palvelussa kulkevat sinut tuodakseen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ja ClimateImpactNews.com maksutta ja ilman mainostajia, jotka seuraavat seurantatapojasi. Vaikka napsautat linkkiä, mutta älä osta näitä valittuja tuotteita, kaikki muut, jotka ostat samassa Amazon-vierailussa, maksaa meille pienen palkkion. Sinulle ei aiheudu lisäkustannuksia, joten olkaa hyvä ja edistäkää työtä. Voit myös käytä tätä linkkiä käyttää Amazonia milloin tahansa, jotta voit auttaa tukemaan ponnisteluja.