The Methane Detectives: On the Trail of a Global Warming Mystery

The Methane Detectives: On the Trail of a Global Warming Mystery

De hoeveelheid warmte-invangend methaan in de atmosfeer leek af te vlakken toen het in 2007 snel weer begon toe te nemen. Niemand weet het nog

Eheel week, komen tientallen metalen kolven aan bij NOAA's Earth System Research Laboratory in Boulder, Colorado, elk geladen met lucht vanuit een verre uithoek van de wereld. Onderzoekschemicus Ed Dlugokencky en zijn collega's in de Global Monitoring Division catalogiseren de canisters en gebruiken vervolgens een reeks precisiegereedschappen - een gaschromatograaf, een vlamionisatiedetector, geavanceerde software - om te meten hoeveel koolstofdioxide, lachgas en methaan elke kolf bevat .

Deze luchtmonsters - verzameld bij observatoria in Hawaii, Alaska, Amerikaans Samoa en Antarctica, en van hoge torens, kleine vliegtuigen en vrijwilligers op elk continent - komen al meer dan vier decennia naar Boulder, als onderdeel van een van 's werelds langstlopende monitoringprogramma's voor broeikasgassen. De lucht in de kolven laat zien dat de methaanconcentratie in de atmosfeer sinds 1983 gestaag was gestegen, voordat het rond 2000 afnam. "En dan, boem, kijk eens hoe het hier verandert," zegt Dlugokencky, wijzend naar een grafiek op zijn computerscherm. "Dit is echt een abrupte verandering in het wereldwijde methaanbudget, beginnend rond 2007."

De hoeveelheid methaan in de atmosfeer is sindsdien steeds groter geworden. En niemand weet echt waarom. Wat meer is, niemand zag het aankomen. Het methaanniveau is sterker gestegen dan de klimaatdeskundigen dachten, tot op zekere hoogte "zo onverwacht dat het niet werd overwogen in routeplanningsmodellen ter voorbereiding op de Overeenkomst van Parijs, "zoals Dlugokencky en verschillende co-auteurs opmerkten in een onlangs gepubliceerde papier.

Naarmate de jaren voortstuwen en het methaan zich opstapelt, wordt het oplossen van dit mysterie steeds urgenter. In een tijdsbestek van 20 jaar houdt methaan 86 keer zoveel warmte in de atmosfeer vast als kooldioxide. Het is verantwoordelijk voor ongeveer een kwart van de totale atmosferische opwarming tot nu toe. En hoewel de gestage toename van kooldioxide en distikstofoxide in de atmosfeer zeer zorgwekkend zijn, voldoen ze tenminste aan de verwachtingen van wetenschappers. Methaan is dat niet. Methaan - misschien wel de eerste handtekening van de mensheid over het klimaat - is de wildcard.

Mensen produceren al duizenden jaren methaan door land te ontginnen met branden, vee te houden en rijst te verbouwen. Dankzij luchtbellen die vastzitten in ijskernen afkomstig van Antarctica, weten we dat de wereldwijde gemiddelde methaanconcentratie in de atmosfeer als reactie daarop bijna is verdrievoudigd. Omdat het in de atmosfeer maar ongeveer een decennium duurt, is het snijden van methaan een relatief snelwerkende hefboom om klimaatverandering te vertragen. Maar het is niet duidelijk hoe we aan die hendel moeten trekken.

Wetenschappers blijven concurrerende hypothesen aanbieden om de wereldwijde opleving te verklaren, en er is geen tekort aan potentiële verdachten. "Het fascinerende aan methaan," zegt Lori Bruhwiler, een NOAA-onderzoekwetenschapper, "is het feit dat bijna alles wat wij mensen doen van invloed is op het methaanbudget, van voedsel produceren tot brandstof produceren tot afval verwerken."

The Methane Detectives: On the Trail of a Global Warming Mystery

Mensen zijn daar direct verantwoordelijk voor over 60 procent van de wereldwijde uitstoot van methaan. Het sijpelt uit rottend voedselafval op stortplaatsen, uit anaerobe lagunes van varkensmest, uit rijstvelden en blootgestelde steenkoollagen. Vee belandt uit als een bijproduct van hun spijsvertering. Het stroomt uit het enorme metalen exoskelet van olie- en gasbronnen, gemalen, pijpleidingen en raffinaderijen die de wereld omringen.

Het evenwicht komt van natuurlijke bronnen - wetlands, rivieren en meren, bosbranden, termieten, geologische sijpelen, permafrost ontdooien. Wetlands zijn de grootste afzonderlijke bron en dragen wereldwijd ongeveer 30 procent van de totale methaanuitstoot bij. Als het gaat om, ze zijn ook de grootste bron van onzekerheid als het gaat om het koolstofbudget, volgens Benjamin Poulter, een NASA-onderzoeker en medewerker aan de Global Carbon Project, een internationaal consortium van wetenschappers dat een van de meest geciteerde schattingen van het wereldwijde methaanbudget publiceert. Deze onzekerheid kan het debat over de drijvende krachten maken, een goed opgeleide gokspel lijken.

"Er zijn zoveel hypothesen en high impact papers uit de afgelopen twee jaar die alle mogelijke verklaringen bevatten voor de reden van deze hernieuwde groei", zegt Poulter.

Dankzij de zorgvuldige metingen van NOAA-wetenschappers en anderen weten we dat er ongeveer sprake is 1,850-moleculen van methaan in de atmosfeer voor elke miljard luchtmoleculen - meestal verkort als delen per miljard, of ppb - in de huidige atmosfeer. Dat is vergeleken met over 700-onderdelen per miljard in het pre-industriële tijdperk. Maar de processen achter het nummer van vandaag zijn veel minder zichtbaar. Het is alsof je de uiteindelijke score van een game kent, maar niet wie wat heeft gescoord en hoe.

Antwoorden krijgen is niet alleen een academische oefening; het is van cruciaal belang om precies te weten wat de mensheid te wachten staat als de planeet blijft opwarmen. "We moeten procesvertegenwoordiging hebben om deze mechanismen te begrijpen," zegt Eric Kort, een atmosferische wetenschapper aan de Universiteit van Michigan, "dus we kunnen zeggen, bijvoorbeeld, met bepaalde veranderingen in de temperatuur en de hydrologische cyclus, we verwachten dat de methaanemissies met X toenemen." Zonder dat begrip, suggereert Kort, we zijn niet in staat om enkele belangrijke vragen te beantwoorden over wat er in het verschiet ligt. "Gaat atmosferisch methaan toenemen als gevolg van klimaatverandering, niet van onze directe emissies? Zijn er drempels overschreden?"

"Het is een slecht probleem," voegt Kort toe, "maar het is niet onoplosbaar."

Aniet overtuigend uitleg moet drie vragen beantwoorden. Wat verklaart de lange termijn toename van methaanniveaus in de voorbije 40-jaren? Waarom was er een pauze? En waarom was er zo'n abrupte golf na 2006? Slechts drie elementen van het wereldwijde methaanbudget zijn groot genoeg om plausibele boosdoeners te zijn: microbiële emissies (van vee, landbouw en wetlands); fossiele brandstofemissies; en het chemische proces waardoor methaan uit de atmosfeer wordt geschrobd.

De eerste theorie om grip te krijgen, legde de schuld bij fossiele brandstoffen, gebaseerd op een verdachte timing: het gebruik van horizontaal boren en hydraulisch breken - een methode om begraven koolwaterstoffen te oogsten waarbij diepe rotslagen worden opgeblazen met een cocktail van water, zand en Chemicaliën - stijgt in de Amerikaanse olie- en gasindustrie Precies rond de tijd dat de atmosferische methaanniveaus omhoog schoten. Andere wetenschappers zijn echter van mening dat groeiende kuddes vee, die methaanrijke boeren en mest produceren, de schuld zijn. Sommige onderzoekers verpesten satellietdata om te bewijzen dat de productie van methaan uit natuurlijke bronnen, zoals wetlands en bosbranden, aan het veranderen is.

En nog anderen argumenteren dat de schuldige helemaal geen stijgende bron is, maar de gestage, of misschien heel plotselinge, verdwijning van een traditionele "zinkput" van methaan. Na een gemiddelde verblijftijd van ongeveer een decennium wordt methaan geoxideerd tot kooldioxide en waterdamp door chemische reacties met hydroxylradicaal (OH). Dit atmosferische verwijderingsproces kan echter verzwakken, mogelijk omdat OH-waarden afnemen als gevolg van reacties met andere antropogene verontreinigende stoffen.

The Methane Detectives: On the Trail of a Global Warming Mystery

Het kan natuurlijk een complexe combinatie zijn van al deze factoren. Verdere vertroebeling van het beeld is dat sommige onderzoekers beweren dat de piek in concentraties helemaal geen piek is. Eerder, zeggen zij, is de groeiperiode van 2000 naar 2006 de ware anomalie. Volgens deze berekening was wat er gebeurde in 2007 een terugkeer naar een "normale" trend van antropogene gedreven groei, mogelijk gecompliceerd door een vertraging van de chemische verwijderingssnelheid van methaan. Als dat zo is, zal methaan zich blijven ophopen, zoals het water in een badkuip met een open kraan en een aangesloten afvoer.

Deze voortdurende wetenschappelijke geschillen onthullen het probleem in het hart van het methaanmysterie: er kunnen meerdere verhalen worden gemaakt die netjes bij het beschikbare bewijsmateriaal passen. "Echt goede waarnemingen kunnen worden geïnterpreteerd op manieren die tegenstrijdig lijken," zegt Kort. Om dit allemaal te doorgronden, moeten wetenschappers een evenwicht vinden tussen de informatie die wordt verstrekt door verschillende categorieën aanwijzingen.

Top-down schattingen zijn gebaseerd op observaties met behulp van sensoren op torens, vliegtuigen of satellieten en modellen die rekening houden met het transport van emissies door bronnen langs de wind en chemische reacties met andere componenten van de atmosfeer. Bottom-up-methoden omvatten het meten van emissies nabij de bron (een gasbron, stortplaats, zelfs de darm van een koe) en extrapoleren van die om emissies te schatten op bredere schalen.

Tracers bieden ook belangrijke aanwijzingen. Koolmonoxide wordt mede geëmitteerd door methaan afkomstig van bosbranden en verbranding van biomassa, en ethaan is een koolwaterstof die vaak mede wordt geëmitteerd met methaan uit de olie- en gasproductie. Methylchloroform is een industrieel oplosmiddel dat, net als methaan, alleen uit de atmosfeer kan worden verwijderd door te reageren met OH; de uitstoot is veel beter bekend, dus het is gewend om af te leiden hoeveel OH in de atmosfeer zit. Onderzoekers vertrouwen op gemakkelijker te meten volmachten om conclusies te trekken over veranderingen in bronnen of putten van methaan. Sommigen hebben bijvoorbeeld gewezen op observaties van toenemende ethaanconcentraties om aan te voeren dat de winning van fossiele brandstoffen de dominante oorzaak is van de methaanpiek.

Dan zijn er de isotopen. Nadat ze in het lab van Dlugokencky zijn geanalyseerd, worden die luchtstalen naar gestuurd het Instituut voor Arctisch en Alpenonderzoek (INSTAAR) aan de University of Colorado Boulder, waar hun koolstofisotopen worden gemeten. "Isotopen vertellen je hoeveel er afkomstig is van microben versus oude, thermogene bronnen, koolstof die door de aarde is gekookt", zegt Bruhwiler. Methaan uitgestoten door microbiële bronnen (ook bekend als biogeen) is doorgaans lichter, met minder koolstofisotoop C13 in vergelijking met C12, terwijl methaan uit fossiele brandstoffen (thermogeen) en uit verbranding van biomassa doorgaans isotoop zwaarder is. Metingen door INSTAAR en andere onderzoeksinstellingen geven duidelijk aan dat het methaan in de atmosfeer in de isotoop C13 verder uitgeput raakt. Dat kan mogelijk de lijst met verdachten naar beneden halen.

The Methane Detectives: On the Trail of a Global Warming Mystery

Toch heeft elk type aanwijzing zijn limieten. Recent werk van Kort en anderen heeft de betrouwbaarheid van ethaan als een nuttige, consistente tracer van methaan in twijfel getrokken. De ethaan-tot-methaan-verhoudingen lopen sterk uiteen in verschillende geologische bekkens en de hoeveelheid ethaan gewonnen uit aardgas verandert afhankelijk van de marktwaarde ervan als een petrochemische grondstof. Niet iedereen is ook overtuigd van de isotoopgegevens.

"Veel van de community is zeer sceptisch omdat de handtekeningen van bronnen een behoorlijk hoog bereik dekken," zegt Daniel Jacob, een atmosferische chemicus op Harvard. Sommige bronnen delen dezelfde reeks isotopische vingerafdrukken, waardoor het moeilijk is om onderscheid te maken tussen bepaalde fossiele en microbiële bronnen. "Isotopen zijn een nuttige informatie, maar ik durf te wedden dat het huis gewoon naar de isotoopgegevens kijkt."

Bruhwiler geeft toe dat er onzekerheid bestaat in het isotoop-record, en zeer weinig studies hebben de isotopen van methaan uit vee en andere herkauwers gemeten, of uit wetlands geborreld. Maar ze betoogt dat isotopen van methaan met fossiele brandstoffen een zeer klein aantal handtekeningen innemen, beperkt in de overlap met microbiële bronnen.

"Op globale schaal moet de isotopische beperking behoorlijk nuttig zijn om ons te vertellen wat biogeen is en wat thermogeen is," zegt ze.

Ate midden van dit alles onzekerheid is er een deel van het wereldwijde methaancudget dat duidelijker gekwantificeerd is: emissies van olie- en gasproductie in de VS. Dat is grotendeels te danken aan het werk van Steven Hamburg en het Environmental Defence Fund (EDF).

In de vroege 2000s was Hamburg hoogleraar milieukunde aan de Brown University. Voor een bosecologiecursus die hij onderwees, dreef hij studenten elke week naar een veldlocatie in een bestelwagen op aardgas. Later had hij een openbaring: hoewel het een schonere, efficiëntere optie leek dan een op benzine rijdend voertuig, had hij geen idee hoeveel gas het zou lekken. Maar hij wist dat het lekpercentage belangrijk was voor het klimaat. Hamburg begreep dat methaan een krachtige motor was voor het opwarmen op korte termijn, en als ecoloog wist hij ook dat de mate van verandering in een systeem net zo belangrijk kan zijn als de omvang.

Ondanks de potentie als opwarmingsversneller, was het aanpakken van methaanlekken nog geen topprioriteit in klimaatbeleidskringen. "Er was een kans," zegt hij, "een grote hendel die daar zat en die mensen nog niet konden zien en gebruiken. We hebben herkend dat de hefboom bestond. "

Toen hij in 2008 de hoofdwetenschapper van EDF werd, begon hij te vragen naar gegevens over lekken in de toevoer van olie en gas. "Ik kreeg een standaardantwoord van bedrijven: 'We hebben het onder de knie, we weten wat er aan de hand is, het is goed.' Terwijl ik rondreed, waren er geen goede gegevens die iemand me kon laten zien om dat te ondersteunen. '

In 2012 lanceerde EDF een programma ter ondersteuning van de diepgaande studie van methaanlekken in de gehele Amerikaanse olie- en gasvoorzieningsketen. De inspanning heeft meer dan 140 verschillende wetenschappers van meer dan 40 academische en onderzoeksinstellingen samengebracht, meer opleverend dan 30 peer-reviewed publicaties en een veel fijnmaziger begrip van hoeveel methaan lekt, en waar, van fossiele brandstofwinning door het hele land.

Het hoogtepunt van onderzoek, gepubliceerd in Science afgelopen juli, was gebaseerd op metingen op de grond en observaties van vliegtuigen om te schatten dat de methaanemissies van de sector 60 procent hoger zijn dan de schattingen uit de voorraden die door de federale Environmental Protection Agency (EPA) worden bijgehouden. Dat cijfer komt overeen met een leksnelheid van 2.3 procent van de totale aardgasproductie in de VS Een lekkage van slechts 4 procent zou de klimaatvoordelen van het stoken van gas in plaats van steenkool teniet doen om elektriciteit op te wekken.

Op mondiaal niveau blijven gegevens over diffuse olie- en gasemissies schaars. Er zijn bijvoorbeeld maar weinig metingen van, en heel weinig toegang tot onderzoek tot gasvelden in Rusland en Iran. Jaren geleden praatte Hamburg met de atmosferische wetenschapper van Harvard Steven Wofsy over het probleem. Welk niveau van ruimtelijke granulariteit, zo peinsden ze, zou nodig zijn om lekken te zien en te lokaliseren van olie- en gasvelden en grote faciliteiten uit de ruimte?

Dat is hoe MethaneSAT werd geboren. Vorig jaar EDF aangekondigd dat het zijn eigen methaanjagende satelliet zou bouwen en lanceren. "De metafoor die ik vaak gebruik," zegt Hamburg, "is dat we proberen weg te komen van een handgemaakt klein fabrieksmodel, en we moeten naar massaproductie gaan. Het is te duur en arbeidsintensief om wetenschappelijke teams [op wereldschaal] in te zetten. "

Tegenwoordig is Wofsy de wetenschapsleider in het project. Met een lachje geeft hij toe dat het een buitengewoon ambitieuze, "gekke" onderneming is - een milieu-non-profitorganisatie die probeert een NASA-schaalproject te lanceren. "EDF is erg strategisch", zegt hij met bewondering. "Hun doel is om de olie- en gasindustrie in de hele wereld te transformeren door 2025."

Recent werk van Stanford-onderzoekers suggereert dat meer dan de helft van alle methaanemissies van aardgas afkomstig is van slechts de grootste 5 procent van de lekken. Ook al is het werkelijke aantal wat lager, de onderzoekers zijn het er algemeen over eens dat het aanpakken van deze "superemitters" de meest kosteneffectieve strategie voor methaanreductie zou kunnen zijn. Maar eerst moet je die pluimen vinden. MethaneSAT gaat op zoek naar lekken boven olie- en gasvelden die oplopen tot slechts 10 delen per miljard, tegen een achtergrond van 1,850. 'Dus je zoekt ongeveer 0.5 procent. Als je 0.5 procent gaat meten, moet je een precisie hebben van ongeveer 0.1 procent ”, zegt Wofsy. 'En sommige mensen denken dat je dat niet kunt. We denken dat we dat kunnen - niet op elk punt in het veld, maar op regionale schaal. "

Een ander ongekend kenmerk van MethaneSAT is dat de gegevens die het vastlegt openbaar worden gemaakt. "Ons product is een verandering in de olie- en gasindustrie en wat die verandering motiveert, is transparante informatie over wat ze uitstoten", zegt Wofsy.

Natuurlijk staat de satelliet nog steeds op de tekentafel, en veel technische hindernissen doemen op. Zelfs als alles volgens plan verloopt, zal MethaneSAT pas laat in 2022 beginnen met het produceren van bruikbare gegevens.

Toch is er enig bewijs dat het al een focusseffect heeft in sommige hoeken van de industrie. Fiji George, hoofd van het klimaat en duurzaamheid bij Cheniere Energy, de grootste exporteur van vloeibaar aardgas in de VS, heeft een lange carrière in de sector achter de rug, waaronder stints bij Shell Oil en Southwestern Energy. "Zodra je deze satelliettechnologie hebt," zegt George, "kon Steve Hamburg in 2022 meegaan en zeggen:" Hé, deze faciliteit, we brachten het elke 14-minuten in kaart en vonden een hoop uitstoot. " Zonder te weten of het emissies toelaat, of een onderhoudsgebeurtenis, of een stochastische gebeurtenis - dat creëert meer onzekerheid, bezorgdheid en druk op de industrie. "

Als de technische uitdagingen kunnen worden opgelost, ziet George nieuwe methaandetectietechnologieën als iets dat de industrie zou moeten omarmen als het wil dat aardgas een decennia lang deel gaat uitmaken van de energiemix en in een wereld die de klimaatdoelstellingen van Parijs serieus neemt.

"Als dit lukt, hebben we over vijf jaar een heel ander vooruitzicht wat betreft het kunnen begrijpen wat deze veranderingen stuurt" in de wereldwijde methaan, zegt Wofsy. "Dan kon iemand een andere voor de helft van de prijs bouwen en gebruiken voor een andere missie. Je zou achter de landbouwbronnen, stortplaatsen, de wetlands kunnen gaan. Je zou naar elk van hen kunnen kijken. '

Hoewel er nog geen definitieve aanklacht is, lijkt de gemeenschap van methaan-detectives dichterbij te komen om één belangrijke verdachte uit te sluiten. "De toeschrijving die een paar jaar geleden behoorlijk populair was, was het vergroten van aardgas", zegt Daniel Jacob, daarbij verwijzend naar de combinatie van isotoop bewijs en atmosferische inversiemodellen door zijn groep en anderen. "Dat heeft de wind een beetje uit de zeilen geslagen. Daar zien we echt geen bewijs voor. '

Sommige onderzoekers, zoals Robert Howarth van Cornell, blijven ervan overtuigd dat diffuse emissies van olie- en gasproductie - vooral fracking - systematisch worden onderschat en waarschijnlijk achter de wereldwijde piek zullen zitten. "Het is een overtuigend verhaal," zegt Pep Canadell, uitvoerend directeur van het Global Carbon Project, "maar de grotere gemeenschap ondersteunt dat beeld niet."

In een invloedrijk 2016-papier in de natuur, een grote groep wetenschappers onder leiding van Stefan Schwietzke, een voormalig NOAA-wetenschapper die nu voor EDF werkt, trok de grootste reeks langetermijngegevens over isotopen uit alle methaanbronnen samen: microbiële, fossiele brandstoffen en biomassaverbranding. Ze ontdekten dat de methaanemissies van fossiele brandstoffen minstens 60 procent groter waren dan de beste schattingen van voorgaande jaren, maar niet met de tijd toenamen.

Het is een contra-intuïtief punt van aankomst. Olie- en gaslekken zijn niet verantwoordelijk voor de wereldwijde opleving, maar ze zijn een veel groter probleem dan eerder werd gedacht. En het inpluggen ervan blijft een van de meest haalbare manieren om methaan te snijden. Het Internationaal Energieagentschap schattingen dat zoveel als 50 procent van alle olie- en gasmethaanlekken kon worden vastgesteld op nul nettokosten.

Even als vermoedens verschuiven van fossiele brandstoffen, ze vloeien samen rond tropisch wetlands, de grootste wereldwijde bron van methaan. "Toen methaan begon te stijgen, begon C13 kort daarna," zegt Dlugokencky. Wat de toenemende concentraties aandrijft "moet een bron van methaan zijn die lichter is dan de gemiddelde mix van emissies naar de atmosfeer. Wat kan dat doen? Microbiële bronnen zoals wetlands of herkauwers. "

Tropische wetlands zijn misschien de enige bron die groot en dynamisch genoeg is om zowel de omvang als de plotselingheid van de piek te verklaren. Het is onwaarschijnlijk dat het aantal dieren, de andere grote biogene bron, snel genoeg is toegenomen om er rekening mee te houden.

The Methane Detectives: On the Trail of a Global Warming Mystery

De methaanproductie uit wetlands kan echter snel veranderen van jaar tot jaar, in reactie op meteorologische verschuivingen. Microben in wetlands produceren mogelijk meer methaan als reactie op verhoogde neerslag of warmere temperaturen, of beide. Of wetlands groeien mogelijk in het gebied en overspoelen steeds meer landoppervlak, hetzij als gevolg van El Niño-evenementen of andere klimatologische variabelen.

"Wetlands is de ultieme potentiële koolstofklimaatfeedback die we niet volledig begrijpen", zegt Canadell. Wetenschappers zijn het erover eens dat modellen van deze processen beter worden, maar nog steeds veel meer werk nodig hebben.

Om de verspreiding van wetlands in kaart te brengen, hebben onderzoekers vertrouwd gereageerd op oude luchtvaartkaarten van twijfelachtige nauwkeurigheid, zegt Bruhwiler. Ze gebruiken ook satellietbeelden om gebieden te identificeren die overstroomd zijn op het land, maar die zijn beperkt bruikbaar in de tropen, waar bovenliggende vegetatie en zware wolkenbedekking stilstaand water kunnen maskeren. En wetenschappers weten nog steeds heel weinig over de verschillende isotopische handtekeningen van microbieel methaan uit wetlands.

Op de lange termijn, door EDF geleide gezamenlijke inspanning om olie- en gaslekken te bestuderen, ziet Eric Kort een mogelijk stappenplan voor onderzoek om deze bronnen van onzekerheid aan te pakken. "Deze reeks gerichte onderzoeken naar olie- en gasbekkens op een aantal schalen heeft ons begrip van emissies en de processen die dat beheersen, verbeterd", zegt hij. "Dezelfde meetbenaderingen kunnen worden gebruikt om ons begrip van wetlands te verbeteren."

"Mijn persoonlijke gevoel is dat het bewijs sterk verwijst naar een natuurlijke biogene bron achter de toename", zegt Bruhwiler. "En als dit waar is, is dat belangrijk, omdat het een indicatie kan zijn dat er een klimaatfeedback plaatsvindt tussen de natuurlijke terrestrische biosfeer en opwarming."

Terwijl de wereld warmer wordt en delen ervan natter worden, zullen microben in tropische wetlands nog meer methaan ophoesten? Zullen degenen die overwinteren in de Arctische permafrost meer van die enorme voorraad bevroren koolstof vrijgeven dan methaan dan koolstofdioxide, wat de opwarming van de aarde stimuleert? Dergelijke feedbackmechanismen voor weglatingstoetsen zijn de elementen van het mondiale klimaatsysteem die wetenschappers 's nachts wakker houden. "De belangrijkste wetenschapsvraag die we nu tegenkomen, is de kwestie van koolstof-klimaat-feedback", zegt Bruhwiler. "De vraag die echt belangrijk is, is wat er op komst is?"

Dat is waarom het oplossen van het methaanmysterie belangrijk is. Het zoeken naar menselijke vingerafdrukken op deze "natuurlijke" methaanbronnen zal ons helpen begrijpen wat de toekomst zou kunnen inhouden. Maar zelfs als nieuwe detectiegereedschappen wetlands definitief identificeren als de belangrijkste drijfveer, zou onze taak hetzelfde blijven: naast het snel verminderen van kooldioxide en andere broeikasgassen, de uitstoot van methaan zo ver en snel mogelijk terugdringen, uit de bronnen die we kunnen beheersen.

Ondanks alle argumenten over wat de toename van 2007 naar boven toe veroorzaakt, zegt Kort, "over langere perioden is er geen debat. Het wordt gedreven door menselijke activiteiten. In de afgelopen 40-jaren is de stijging over die periode uitsluitend het best te beschrijven door antropogene emissies. Die uitspraken zijn niet echt controversieel. "

"Het belangrijkste dat we benadrukken, terwijl we dit wetenschappelijke debat doorzoeken," zegt Hamburg, "is dat het op geen enkele manier het vermogen vermindert om methaan uit bepaalde bronnen te verminderen en om hun impact op het klimaat te begrijpen." betekent agressief het vinden en herstellen van lekken uit olie- en gasinfrastructuur, zegt hij. Het betekent ook dat we de manier waarop we eten verbouwen, consumeren en ontdoen transformeren, benadrukt Pep Canadell.

Twee nieuwe studies die in februari werden gepubliceerd, leken de urgentie van het dichten van lekken te versterken. In hun recente paperDlugokencky en collega's kwamen tot de conclusie dat de hernieuwde groei van het methaanverversingsysteem, ongeacht of het te wijten is aan een veranderende gootsteen of veranderende tropische wetlands, voldoet aan het doel om onder twee graden van opwarming te blijven boven pre-industriële niveaus - het doel dat is overeengekomen door de naties die in 2015 in Parijs zijn samengekomen. De wilde klim van methaan laat veel minder ruimte - en minder tijd - in ons wereldwijde emissiebudget over dan we hadden verwacht.

Nog een nieuwe studieHet biedt echter enige mate van hoop, door modellen aan te halen die aantonen dat het verminderen van antropogene methaanemissies nog steeds de "natuurlijke" lekkage kan compenseren die het dooiende Noordpoolgebied zal produceren bij warmere temperaturen. Als het waar is, zou het suggereren dat een rampzalige feedbacklus - waarin door de mens veroorzaakte uitstoot van broeikasgassen de permafrost van de planeet doet smelten en deze verandert van een enorme koolstofopslageenheid in een enorme nieuwe bron van planeetverwarmend methaan, dat verdere opwarming stimuleert - misschien nog wel worden afgewend. Maar wetenschappers zeggen ook dat de beschikbare tijd om dat op hol geslagen treinscenario te vermijden snel aan het verdwijnen is.

"Waar het op neerkomt," zegt Canadell, "is dat methaan omhoog gaat en het ziet er niet naar uit dat het snel zal stoppen."

Over de auteur

Jonathan Mingle is een freelance schrijver wiens werk is verschenen in The New York Times, The Boston Globe, Slate, Quartz, Atlas Obscura en de Los Angeles Times. Hij is de auteur van 'Vuur en ijs: Roet, Solidariteit en Overleving op het dak van de wereld' over de gevolgen van zwarte koolstofverontreiniging voor de gezondheid en het klimaat.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op Undark. Lees de originele artikel.

klimaat

Verwante Boeken

Klimaatverandering: wat iedereen moet weten

door Joseph Romm
0190866101De essentiële inleiding over wat de bepalende factor van onze tijd zal zijn, Klimaatverandering: wat iedereen moet weten® is een overzicht van de wetenschap, conflicten en implicaties van onze opwarmende planeet. Van Joseph Romm, Chief Science Advisor voor National Geographic's Jaren van leven gevaarlijk series en een van de "100-mensen van Rolling Stone die Amerika veranderen" Klimaatverandering biedt gebruiksvriendelijke, wetenschappelijk rigoureuze antwoorden op de moeilijkste (en vaak gepolitiseerde) vragen rond wat klimatoloog Lonnie Thompson "een duidelijk en aanwezig gevaar voor de beschaving" heeft geacht. Beschikbaar op Amazon

Climate Change: The Science of Global Warming and Our Energy Future tweede editie

door Jason Smerdon
0231172834Deze tweede editie van Klimaatverandering is een toegankelijke en uitgebreide gids voor de wetenschap achter het broeikaseffect. Prachtig geïllustreerd, de tekst is gericht op studenten op verschillende niveaus. Edmond A. Mathez en Jason E. Smerdon geven een brede, informatieve inleiding tot de wetenschap die ten grondslag ligt aan ons begrip van het klimaatsysteem en de effecten van menselijke activiteit op de opwarming van onze planeet. Matthez en Smerdon beschrijven de rollen die de atmosfeer en de oceaan hebben spelen in ons klimaat, introduceren het concept van stralingsbalans en verklaren de klimaatveranderingen die zich in het verleden hebben voorgedaan. Ze beschrijven ook de menselijke activiteiten die het klimaat beïnvloeden, zoals uitstoot van broeikasgassen en aerosolen en ontbossing, evenals de effecten van natuurlijke verschijnselen.  Beschikbaar op Amazon

The Science of Climate Change: een hands-on cursus

door Blair Lee, Alina Bachmann
194747300XDe wetenschap van klimaatverandering: een hands-on cursus maakt gebruik van tekst en achttien hands-on activiteiten de wetenschap van het broeikaseffect en de klimaatverandering uitleggen en onderwijzen, hoe mensen verantwoordelijk zijn en wat kan worden gedaan om het tempo van de opwarming van de aarde en de klimaatverandering te vertragen of te stoppen. Dit boek is een complete, uitgebreide gids voor een essentieel milieuthema. Onderwerpen die in dit boek worden behandeld zijn onder meer: ​​hoe moleculen energie uit de zon overbrengen om de atmosfeer, broeikasgassen, het broeikaseffect, het broeikaseffect, de industriële revolutie, de verbrandingsreactie, feedbacklussen, de relatie tussen weer en klimaat, klimaatverandering, te verwarmen, koolstofputten, uitsterven, koolstofvoetafdruk, recycling en alternatieve energie. Beschikbaar op Amazon

Van de uitgever:
Aankopen op Amazon gaan om de kosten van het brengen van je te bekostigen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, en ClimateImpactNews.com zonder kosten en zonder adverteerders die je surfgedrag volgen. Zelfs als u op een link klikt maar deze geselecteerde producten niet koopt, betaalt alles wat u bij hetzelfde bezoek op Amazon koopt, een kleine commissie. Er zijn geen extra kosten voor u, dus draag alstublieft bij aan de moeite. Je kan ook gebruik dan deze link te gebruiken op elk gewenst moment voor Amazon, zodat u ons kunt helpen onze inspanningen te ondersteunen.

 

volg InnerSelf op

facebook icontwitter iconyoutube iconinstagram pictogrampintrest pictogramrss-pictogram

 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie
enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

BEWIJS

Blauw water omringd door dood wit gras
Kaart volgt 30 jaar extreme sneeuwsmelt in de VS
by Mikayla Mace-Arizona
Een nieuwe kaart van extreme sneeuwsmeltgebeurtenissen in de afgelopen 30 jaar verduidelijkt de processen die snel smelten veroorzaken.
Wit zee-ijs in blauw water met de ondergaande zon weerspiegeld in het water
De bevroren gebieden van de aarde krimpen 33K vierkante mijl per jaar
by Texas A & M University
De cryosfeer van de aarde krimpt met 33,000 vierkante mijl (87,000 vierkante kilometer) per jaar.
windturbines
Een controversieel Amerikaans boek voedt klimaatontkenning in Australië. De centrale claim is waar, maar niet relevant
by Ian Lowe, emeritus hoogleraar, School of Science, Griffith University
Mijn hart zonk vorige week toen ik zag hoe de conservatieve Australische commentator Alan Jones een controversieel boek verdedigde over...
beeld
De Hot List van klimaatwetenschappers van Reuters is geografisch scheef: waarom dit ertoe doet
by Nina Hunter, postdoctoraal onderzoeker, Universiteit van KwaZulu-Natal
De Reuters Hot List van "'s werelds beste klimaatwetenschappers" veroorzaakt een buzz in de gemeenschap van klimaatverandering. Reuters…
Een persoon houdt een schelp in zijn hand in blauw water
Oude schelpen wijzen erop dat hoge CO2-niveaus kunnen terugkeren
by Leslie Lee-Texas A&M
Met behulp van twee methoden om kleine organismen te analyseren die worden gevonden in sedimentkernen van de diepe zeebodem, hebben onderzoekers geschat ...
beeld
Matt Canavan suggereerde dat de koudegolf betekent dat de opwarming van de aarde niet echt is. We doorbreken dit en 2 andere klimaatmythes
by Nerlie Abram, hoogleraar; ARC Toekomstige Fellow; hoofdonderzoeker van het ARC Centre of Excellence for Climate Extremes; Adjunct-directeur van het Australian Centre for Excellence in Antarctic Science, Australian National University
Senator Matt Canavan stuurde gisteren veel ogen toen hij foto's tweette van besneeuwde scènes in het regionale New South ...
Ecosysteemwachters luiden alarm voor de oceanen
by Tim Radford
Zeevogels staan ​​bekend als ecosysteemwachters en waarschuwen voor verlies van de zee. Naarmate hun aantal daalt, kan ook de rijkdom van de...
Waarom zeeotters klimaatstrijders zijn
Waarom zeeotters klimaatstrijders zijn
by Zak Smith
Zeeotters zijn niet alleen een van de schattigste dieren ter wereld, ze helpen ook om gezond, koolstofabsorberend kelp te behouden...

NIEUWSTE VIDEO'S

De grote klimaatmigratie is begonnen
De grote klimaatmigratie is begonnen
by Super User
De klimaatcrisis dwingt duizenden over de hele wereld te vluchten omdat hun huizen steeds onbewoonbaarder worden.
De laatste ijstijd vertelt ons waarom we ons zorgen moeten maken over een verandering in temperatuur van 2 ℃
De laatste ijstijd vertelt ons waarom we ons zorgen moeten maken over een verandering in temperatuur van 2 ℃
by Alan N Williams, et al
Het laatste rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) stelt dat zonder een substantiële afname ...
De aarde is al miljarden jaren bewoonbaar - hoe gelukkig hebben we het gehad?
De aarde is al miljarden jaren bewoonbaar - hoe gelukkig hebben we het gehad?
by Toby Tyrrell
Het kostte de evolutie 3 of 4 miljard jaar om Homo sapiens te produceren. Als het klimaat maar één keer volledig was mislukt in die ...
Hoe het weer in kaart brengen 12,000 jaar geleden kan helpen bij het voorspellen van toekomstige klimaatverandering
Hoe het weer in kaart brengen 12,000 jaar geleden kan helpen bij het voorspellen van toekomstige klimaatverandering
by Brice Rea
Het einde van de laatste ijstijd, zo'n 12,000 jaar geleden, werd gekenmerkt door een laatste koude fase genaamd de Jongere Dryas.…
De Kaspische Zee zal deze eeuw met 9 meter of meer dalen
De Kaspische Zee zal deze eeuw met 9 meter of meer dalen
by Frank Wesselingh en Matteo Lattuada
Stel je voor dat je aan de kust bent en uitkijkt over zee. Voor je ligt 100 meter kaal zand dat eruitziet als een ...
Venus leek weer op de aarde, maar door klimaatverandering werd het onbewoonbaar
Venus leek weer op de aarde, maar door klimaatverandering werd het onbewoonbaar
by Richard Ernst
We kunnen veel leren over klimaatverandering van Venus, onze zusterplaneet. Venus heeft momenteel een oppervlaktetemperatuur van ...
Vijf klimaatongevallen: een spoedcursus in verkeerde klimaatinformatie
The Five Climate Disbeliefs: een spoedcursus in verkeerde klimaatinformatie
by John Cook
Deze video is een spoedcursus over verkeerde informatie over het klimaat, waarin de belangrijkste argumenten worden samengevat die worden gebruikt om de realiteit in twijfel te trekken ...
Het noordpoolgebied is al 3 miljoen jaar niet zo warm geweest en dat betekent grote veranderingen voor de planeet
Het noordpoolgebied is al 3 miljoen jaar niet zo warm geweest en dat betekent grote veranderingen voor de planeet
by Julie Brigham-Grette en Steve Petsch
Elk jaar krimpt de zee-ijsbedekking in de Noordelijke IJszee tot half september tot een dieptepunt. Dit jaar meet het slechts 1.44 ...

LAATSTE ARTIKELEN

3 natuurbrandlessen voor bossteden terwijl Dixie Fire het historische Greenville, Californië vernietigt
3 natuurbrandlessen voor bossteden terwijl Dixie Fire het historische Greenville, Californië vernietigt
by Bart Johnson, hoogleraar landschapsarchitectuur, Universiteit van Oregon
Een wildvuur brandde in heet, droog bergbos op 4 augustus door de Gold Rush-stad Greenville, Californië, ...
China kan energie- en klimaatdoelstellingen halen om steenkoolstroom af te dekken
China kan energie- en klimaatdoelstellingen halen om steenkoolstroom af te dekken
by Alvin Lin
Tijdens de klimaattop van de leider in april beloofde Xi Jinping dat China “de kolengestookte energie strikt zal controleren …
Een vliegtuig laat rode brandvertrager op een bosbrand vallen terwijl brandweerlieden die langs een weg geparkeerd staan ​​omhoog kijken naar de oranje lucht
Model voorspelt 10-jarige uitbarsting van natuurbrand, daarna geleidelijke afname
by Hannah Hickey-U. Washington
Een blik op de toekomst van bosbranden op de lange termijn voorspelt een eerste ruwweg tien jaar durende uitbarsting van natuurbrandactiviteit, ...
Blauw water omringd door dood wit gras
Kaart volgt 30 jaar extreme sneeuwsmelt in de VS
by Mikayla Mace-Arizona
Een nieuwe kaart van extreme sneeuwsmeltgebeurtenissen in de afgelopen 30 jaar verduidelijkt de processen die snel smelten veroorzaken.
Wit zee-ijs in blauw water met de ondergaande zon weerspiegeld in het water
De bevroren gebieden van de aarde krimpen 33K vierkante mijl per jaar
by Texas A & M University
De cryosfeer van de aarde krimpt met 33,000 vierkante mijl (87,000 vierkante kilometer) per jaar.
Een rij mannelijke en vrouwelijke sprekers bij microfoons
234 wetenschappers lezen meer dan 14,000 onderzoekspapers om het komende IPCC-klimaatrapport te schrijven
by Stephanie Spera, universitair docent geografie en milieu, Universiteit van Richmond
Deze week leggen honderden wetenschappers van over de hele wereld de laatste hand aan een rapport dat de toestand van de wereldwijde...
Een bruine wezel met een witte buik leunt op een rots en kijkt over zijn schouder
Zodra gewone wezels een verdwijnende handeling doen
by Laura Oleniacz - NC State
Drie soorten wezels, ooit gebruikelijk in Noord-Amerika, zijn waarschijnlijk in verval, waaronder een soort die wordt beschouwd als ...
Het overstromingsrisico zal toenemen naarmate de klimaathitte intenser wordt
by Tim Radford
Een warmere wereld zal een nattere zijn. Steeds meer mensen zullen te maken krijgen met een groter overstromingsrisico naarmate rivieren stijgen en straten in de stad...

 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

Nieuwe attitudes - nieuwe mogelijkheden

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Alle rechten voorbehouden.