Vasilii Petrenko lataa jäänydin sulatuskammioon ansastetun vanhan ilman poistamiseksi. (Xavier Fain / U. Rochester)

Ihmiset luultavasti edistävät enemmän metaania ilmakehään fossiilisten polttoaineiden käytön ja uuttamisen kautta kuin aiemmin uskotut tutkijat raportoivat tutkijoita.

He havaitsevat myös, että riski, että lämpeneminen laukaisee metaanin vapautumisen suurista antiikin hiilen luonnollisista vesistöistä, näyttää olevan vähäistä.

2011issa Rochesterin yliopiston maa- ja ympäristötieteiden apulaisprofessorin Vasilii Petrenkon johtama tutkijaryhmä vietti seitsemän viikkoa Etelämantereella keräämällä ja tutkimalla lähes 2,000-vuosien takana olevia jäänjäämien 12,000-kiloa.

Jään sisällä jäänyt muinainen ilma paljasti yllättäviä uusia tietoja metaanista, jotka voivat auttaa ilmoittamaan päätöksentekijöille, kun he harkitsevat tapoja vähentää ilmaston lämpenemistä.

”… Ihmisen aiheuttamat fossiilisten polttoaineiden metaanipäästöt ovat vieläkin suurempia kuin aiemmin ajatteltiin…”

Tutkijat raportoivat havainnoistaan ​​vuonna luonto.

”Tuloksemme viittaavat siihen, että antropogeeniset (ihmisen aiheuttamat) fossiilisten polttoaineiden metaanipäästöt ovat vieläkin suurempia kuin aiemmin ajateltiin”, Petrenko sanoo. ”Tämä tarkoittaa, että meillä on entistä enemmän vipuvaikutusta torjua ilmaston lämpenemistä hillitsemällä fossiilisten polttoaineiden käytön metaanipäästöjä.”

Nykypäivän ilmapiiri sisältää metaania, joka päästää luonnostaan ​​- kosteikkojen, metsäpalojen tai valtameren ja maa-alueelta - ja ihmisen toiminnan aiheuttamaa metaania, kuten fossiilisten polttoaineiden talteenottoa ja käyttöä, karjankasvatusta ja kaatopaikkojen tuottamista. enemmän.

Tutkijat voivat mitata tarkasti metaanin kokonaismäärän ilmakehässä ja miten tämä on muuttunut viime vuosikymmeninä.

Haaste? Tämä kokonaismäärä jaetaan tiettyihin lähteisiin.

”Tiedämme melko vähän siitä, kuinka paljon metaania on peräisin eri lähteistä ja miten ne ovat muuttuneet teollisuuden ja maatalouden tai ilmasto-olosuhteiden, kuten kuivuuden, vuoksi”, sanoo Hinrich Schaefer, kansallisen vesi- ja ilmakehän instituutin ilmakehän tutkija Tutkimus (NIWA) Uudessa-Seelannissa, jossa tapahtui keskeinen osa näytteiden käsittelystä.

”Tämän vuoksi on vaikea ymmärtää, mitkä lähteet meidän pitäisi kohdistaa erityisesti metaanitasojen vähentämiseen”, Schaefer sanoo.

Tiedemiehet voivat mitata metaanin eri isotooppeja (metaanimolekyylejä, joiden atomit ovat hieman eri massaa) joidenkin lähteiden sormenjälkeen. Mutta tämä lähestymistapa ei aina toimi, koska joidenkin lähteiden isotooppien "allekirjoitukset" voivat olla hyvin samankaltaisia.

Esimerkiksi fossiilinen metaani on antiikin hiilivetypäästöistä peräisin oleva metaani, joka esiintyy tyypillisesti fossiilisia polttoaineita sisältävissä paikoissa. Fossiilinen metaani, joka vuotaa luonnostaan ​​näistä paikoista - ”geologinen metaani” - on isotooppimerkki, joka on identtinen fossiilisen metaanin kanssa, joka syntyy, kun ihmiset porataan kaasu kaivoja.

Luonnollisten ja antropogeenisten lähteiden erottaminen ja sen arvioiminen, kuinka paljon ihmiset päästävät, on näin ollen osoittautunut vaikeaksi.

Jotta voitaisiin paremmin ymmärtää fossiilisen metaanin luonnollisia ja antropogeenisiä komponentteja, Petrenko ja hänen tiiminsä kääntyivät menneisyyteen.

Petrenkon laboratorio on sitoutunut ymmärtämään, miten sekä luonnolliset että ihmisen aiheuttamat kasvihuonekaasut reagoivat ilmastonmuutokseen. Ne analysoivat, miten aikaisemmat ilmastonmuutokset ovat vaikuttaneet kasvihuonekaasuihin ajan kuluessa ja miten nämä kaasut voivat vastata tuleviin lämpenemislämpötiloihin.

Tässä tapauksessa Petrenko ja yhteistyökumppanit tutkivat aikaisempia tunnelmallisia tietueita käyttämällä jäätelöitä, jotka oli otettu Antarktiksen Taylor-jäätiköstä. Nämä ytimet ovat lähes 12,000-vuosia.

Joka vuosi se lunta Antarktikassa, nykyinen lumikerros painaa edelliseen kerrokseen, tiivistyy satojen tai tuhansien vuosien ajan jään kerrosten muodostamiseksi. Nämä jääkerrokset sisältävät ilmakuplia, jotka ovat kuin pienet aikakapselit; käyttämällä tyhjiöpumppuja ja sulatuskammioita, tutkijat voivat poimia näissä kuplia sisältävän antiikin ilman ja tutkia antiikin ilmakehän kemiallisia koostumuksia.

”Palatakseni ennen antropogeenistä toimintaa - ennen teollista vallankumousta - yksinkertaistetaan kuvaa…”

Ihmiset eivät alkaneet käyttää fossiilisia polttoaineita ensisijaisena energialähteenä ennen teollista vallankumousta 18th-luvulla. Tämän vuoksi 12,000-ikäiset jäätyytimet eivät sisällä ihmisen toiminnasta peräisin olevaa fossiilista metaania; fossiiliset metaanipitoisuudet perustuvat yksinomaan luonnon lähteistä peräisin olevaan metaaniin.

Aikaisempien luonnollisten geologisten metaanipäästöjen uskotaan olevan verrattavissa luonnollisiin päästöihin tänään, joten jään ytimien tutkiminen antaa tutkijoille mahdollisuuden mitata hyvin tarkasti nämä tasot, jotka ovat erillään antropogeenisistä kollegoistaan.

”Palatakseni ennen antropogeenisiä toimintoja - ennen teollista vallankumousta - yksinkertaistetaan kuvaa ja voimme arvioida luonnollisia geologisia lähteitä hyvin tarkasti”, Petrenko sanoo.

Luonnollinen geologinen metaanitaso, jonka tutkimusryhmä oli mitannut, oli kolme tai neljä kertaa alhaisempi kuin aiemmin arvioidut luvut. Jos luonnolliset geologiset metaanipäästöt ovat odotettua alhaisempia, antropogeenisten fossiilisten metaanipäästöjen on oltava odotettua suurempia - Petrenko arvioi 25-prosentin tai enemmän.

Tutkimus viittaa myös siihen, että luonnollisista antiikin hiilivarastoista metaanin vapautumisen riski on pienempi kuin aikaisemmin ajateltiin. Tutkijat ovat herättäneet mahdollisuuden, että ilmaston lämpeneminen voisi vapauttaa metaania hyvin suurista antiikin hiilivarastoista, kuten ikiroudasta ja kaasun hydraatista - jään kaltaisista metaanin muodoista meren pohjan sedimenteissä. Näistä tulee vähemmän stabiileja lämpötilojen kasvaessa.

Jos fossiilisten polttoaineiden polttamisesta aiheutuva ilmastonmuutos olisi aiheuttanut suuria metaanipäästöjä näiden vanhojen hiilivarastojen ilmakehään, tämä aiheuttaisi vielä enemmän lämpenemistä.

”Vanhat ilmamallit osoittavat, että tällaiset luonnon metaanipäästöjä koskevat skenaariot eivät ole niin tärkeitä tulevaisuuden suunnittelussa”, Petrenko sanoo.

”Sitä vastoin antropogeeniset fossiilisten polttoaineiden päästöt näyttävät olevan vieläkin suurempia kuin aiemmin ajattelimme, joten näiden tasojen vähentämisellä on enemmän vaikutusvaltaa ilmaston lämpenemisen hillitsemiseksi”, hän sanoo.

Kansallinen tiedesäätiö tuki tutkimusta.

Lähde: University of Rochester

Liittyvät kirjat:

at InnerSelf Market ja Amazon