Saskaņā ar CU Boulder (Kolorādo Universitāte Bolderā) pētnieku pausto, tikai mikrobi tagad ir galvenais metāna emisiju virzītājspēks. Fosilā kurināmā izmantošanas un citu ar cilvēku saistītu darbību samazināšana joprojām ir būtiska, lai cīnītos pret klimata pārmaiņām.
Saskaņā ar jaunu detalizētu analīzi, ko CU Boulder pētnieki un viņu līdzstrādnieki nesen publicēja žurnālā ”Proceedings of the National Academy of Sciences”, neseno globālo metāna emisiju pieaugumu nosaka vidē esošie mikrobi, nevis fosilais kurināmais.
“Izpratne par to, no kurienes nāk metāns, palīdz mums vadīt efektīvas seku mazināšanas stratēģijas,” sacīja Silvija Mišela, Arktikas un Alpu pētniecības institūta (INSTAAR) vecākā zinātniskā asistente un CU Boulder Atmosfēras un okeāna zinātņu nodaļas doktorante. “Mums ir jāzina vairāk par šīm emisijām, lai saprastu, kāda veida klimata nākotne ir gaidāma.”
Metāns ir spēcīga siltumnīcefekta gāze, kas kopš industrializācijas ir izraisījusi aptuveni trešdaļu planētas sasilšanas. Lai gan atmosfērā ir mazāk metāna nekā oglekļa dioksīda, metāns 100 gadu laikā aiztur apmēram 30 reizes vairāk siltuma nekā oglekļa dioksīds, padarot to par kritisku mērķi klimata pārmaiņu novēršanai.
“Kopš 1700. gadiem metāna koncentrācija gaisā ir gandrīz trīskāršojusies,” sacīja pētījuma līdzautors Jianghanyang (Ben) Li, Atmosfēras un okeāna zinātņu katedras un INSTAAR docents.
Bet atšķirībā no CO2, kas var palikt atmosfērā tūkstošiem gadu, metāns sadalās desmit gadu laikā. Rezultātā metāna emisiju novēršanai var būt tūlītēja un spēcīga ietekme, palēninot sasilšanas ātrumu, padarot to par “zemu augli”, sacīja Li.
Lai gan atklājums liecina, ka pēdējos gados mikrobi ir izdalījuši vairāk metāna nekā fosilais kurināmais, fosilā kurināmā patēriņa samazināšana joprojām ir būtiska, lai risinātu klimata pārmaiņas, norāda komanda. Pārtikas atkritumu samazināšana un sarkanās gaļas patēriņš var arī palīdzēt samazināt metāna pēdas nospiedumu.
Avotu identificēšana
Iepriekšējie pētījumi liecina, ka fosilā kurināmā ražošana ir atbildīga par aptuveni 30% no pasaules metāna emisijām.
Taču mikrobu avoti, piemēram, mitrāji, liellopi un poligoni, ir vēl svarīgāks metāna avots, kas rada vairāk nekā pusi no globālajām emisijām. Arhejas, mikroorganismu veids, kas dzīvo augsnē un govju zarnās, rada metānu kā organisko vielu sadalīšanās blakusproduktu.
Mišela un Li pēdējos gados ir strādājuši ar Boldera Globālās uzraudzības laboratoriju (GML) ASV Nacionālajā okeāna un atmosfēras pārvaldē (NOAA).
Laboratorija katru nedēļu vai divas saņem gaisa paraugus no 22 vietām visā pasaulē. Pēc tam pētnieki analīzei izolē dažādas gaisa sastāvdaļas, piemēram, CO2 vai metānu. Izpētot oglekļa atomu vai izotopu veidus, ko satur metāna paraugs, Mišela, Li un komanda var identificēt tā avotu. Piemēram, metānā no fosilā kurināmā ir vairāk oglekļa-13 izotopu nekā metānā gaisā, un metānā no mikrobu avotiem ir vēl mazāk oglekļa-13. Laboratorija ir mērījusi metāna izotopus kopš 1998. gada.
Zinātnieki ir novērojuši strauju metāna līmeņa paaugstināšanos atmosfērā kopš 2007. gada pēc stabilizācijas perioda 21. gadsimta sākumā. 2020. gadā NOAA ziņoja par augstāko metāna pieauguma tempu, kopš tā sāka vākt datus 1983. gadā, un šis rekords atkal tika pārspēts 2021. gadā.
Tajā pašā laikā Mišela pamanīja pārsteidzošu oglekļa-13 izotopa samazināšanos pēdējo 17 gadu laikā. Viņa un komanda nolēma saprast, kas to virzīja.
Vainīgais
Izmantojot datorsimulācijas, Mišela un viņas komanda modelēja trīs dažādus emisiju scenārijus, lai noskaidrotu, kurš no tiem atstātu izotopu parakstu, kas līdzīgs novērotajam.
Viņi atklāja, ka no 2020. līdz 2022. gadam atmosfēras metāna kraso pieaugumu gandrīz pilnībā noteica mikrobu avoti. Kopš 2007. gada zinātnieki ir novērojuši, ka mikrobiem ir nozīmīga loma metāna emisijās, taču, sākot ar 2020. gadu, to ieguldījums ir pieaudzis līdz vairāk nekā 90%.
“Daži iepriekšējie pētījumi liecina, ka cilvēka darbības, jo īpaši fosilais kurināmais, pēdējos gados ir bijis galvenais metāna pieauguma avots,” sacīja Siņs (Lindsay) Lans, CU Boulder Vides zinātņu kooperatīvā institūta (CIRES) un NOAA zinātnieks. Viņš vada ziņojumus par NOAA globālajām siltumnīcefekta gāzu tendencēm GML. “Šajos pētījumos neizdevās aplūkot metāna izotopu profilu, kas varētu novest pie cita secinājuma un nepilnīga priekšstata par globālajām metāna emisijām.”
Joprojām nav skaidrs, vai palielinātās mikrobu emisijas radušās no dabiskiem avotiem, piemēram, mitrājiem, vai no cilvēka izraisītiem avotiem, piemēram, poligoniem un lauksaimniecības. Komanda plāno iedziļināties, lai noteiktu precīzu metāna avotu.
“Pasaulē, kas sasilst, nebūtu pārsteidzoši, ja kāds no šiem avotiem emitētu vairāk metāna,” sacīja Mišela, kura paskaidroja, ka mikrobiem, tāpat kā cilvēkiem, ir tendence uz augstāku vielmaiņu, kad ir silts. “Līdz ar to vairāk metāna varētu palikt atmosfērā, lai paātrinātu globālo sasilšanu. Tāpēc mums ir jārisina klimata krīze, un tas patiešām nozīmē CO2 emisiju novēršanu.
Atsauce: “Strauja metāna oglekļa izotopu maiņa liecina, ka mikrobu emisijas izraisīja rekordaugstu metāna pieaugumu atmosfērā 2020.–2022. gadā”, autori Silvija Englunda Mišela, Sjiņlana, Džons Millers, Pīters Tanss, Dž. Reids Klārks, Hinrihs Šēfers, Pīters Sperlihs, Gordons Brailsfords , Shinji Morimoto, Heiko Moossen un Jianghanyang Li, 2024. gada 21. oktobris, Proceedings of the National Academy of Sciences un pētīījums publicēts šeit
