気候101は、地球の温暖化気候に関する刺激的で顕著な質問に答える Mashable シリーズです。
2022 年 4 月 7 日午前 11 時 10 分(東部標準時間)更新:アメリカ海洋大気局 (NOAA)発表された2021年には大気中のメタン濃度が2年連続で記録的な量増加したという。 2021 年 4 月のオリジナルのメタンの話は以下に続きます。
強力な温室効果ガスであるメタン増加し続けています地球の大気圏でもその勢いは衰える気配がありません。
以下の NOAA グラフは、それを明確に示しています。 00年代にメタン濃度が一時的に横ばいまたは安定した後、この無臭で目に見えないガスは2008年頃から継続的に上昇しており、さらに最近では加速した。
メタンは地球上の熱を閉じ込めるため、問題のある温室効果ガスです。二酸化炭素よりも28倍優れています。 (メタンは大気中に分解されるまで約 10 年間存在します。主要な温室効果ガスである二酸化炭素) 過去 2 世紀にわたって、化石燃料の使用と牧畜が世界中で拡大するにつれて (どちらもメタンを排出します)、大気メタン濃度は2倍以上に上昇を引き起こし、人為的温暖化のなんと4分の1地球上で。メタンが、主に人間の活動によって生成される(CO2 に次いで)「2 番目に重要な温室効果ガス」とみなされているのはこのためです。
しかし、最近のメタンの急激な増加を説明すると、気候科学者は温室効果ガス排出量は急速に減少する必要があると強調、単純ではありません(ごめんなさい!)。人為的および自然的要因が数多く関与しています。しかし科学者たちは調査を進めており、潜在的な犯人を注意深く監視している。
「メタンレベルは上昇しているが、私たちのコミュニティはその理由について明確な答えを持っていない」と大気化学者のマンベンドラ・デュベイ氏は語った。ロスアラモス国立研究所。 「多くの自然および人為的(人為的)発生源が寄与している。」
大気中のメタンレベルの上昇。メタン濃度は 2021 年に過去最高に達し、平均 1,895.7 ppb (10 億分の 1) でした。 クレジット: NOAA
メタンの謎を解くことがなぜ難しいのか
メタンは分解するのが難しいナッツです。比較的、二酸化炭素の発生源を説明するのは簡単です。それは、ガソリン、石炭、メタン (別名「天然ガス」) などの炭素を豊富に含む化石燃料が燃焼すると、CO2 が発生するためです。つまり、文明がどれだけの燃料を燃やしているのかがわかります(私たちはそうします) 人類が大気中に排出している CO2 の量を比較的明確に把握できます (膨大な量)。
エネルギー省の地球科学者スティーブン・スミス氏は、「CO2は科学的な観点から見るとはるかに明確だ」と説明した。太平洋岸北西部国立研究所。
マッシュ可能な光の速度
対照的に、メタンは、監視が非常に困難な、異なる間接的な発生源から発生する可能性があります。 「メタンというのは、 はるかに複雑な獣です」とダベイは言いました。これらの排出量を追跡および推定する科学者は世界各国から排出量データを収集し、宇宙からの放出を観察する、測定値を取る航空機、タワー、自動車などから。
主要なメタン寄与物質については以下のセクションで詳しく説明しますが、とらえどころのないメタン発生源には「逃亡ガス」(石油採掘現場からメタンが漏れ出す)と遠隔の生物源からのメタン(湿地の植物を分解するバクテリア)。大気科学者は、メタンが化石燃料ではなく生物源に由来するものを実際に特定することができます。しかし、科学者は生物源の種類(湿地からのメタンと湿地からのメタンなど)を簡単に区別することができません。牛)。これにより、今のところ、メタンの全体像はやや曖昧なままになります。
さらに、大気中の自然現象もメタン数に影響を与えている可能性があります。大気科学者は、大気をさまざまなガスや粒子間の化学反応が満ち溢れている大きな実験室と呼ぶことがあります。そして、この大気実験室では、2017 年の研究者たちが証拠を見つけたメタンを自然に分解する分子(OHと呼ばれる)の減少。そうすればメタンはさらに豊富になるだろう。しかし、この影響は依然として不確実です。他の研究では、OH の減少は非常に小さいことがわかりました。
メタンは 2 番目に重要な温室効果ガスです。 クレジット: NOAA
メタンの発生源は何ですか?
メタン発生源は多様です。しかし、現在の急増に寄与する要因またはプロセスは大きな問題です。 「(メタンの)予算は複雑なので、多くのプロセスの組み合わせが2007年以降の増加の原因となっている可能性があります」と、研究所の研究化学者、エド・ドルゴケンキー氏は説明した。NOAA の地球監視研究所。
主要なメタン発生源は次のとおりです。
湿地:湿地— 微生物がメタンを放出する沼地、沼地、沼地などの場所 — 自然にいくつかの原因となるもの世界のメタン排出量の 30%。このため、特に温暖な熱帯地方の湿地が最大のメタン発生源となっています。彼らは常に大量のメタンを排出します。でも、そこには証拠湿地からのメタンの排出は、増えたと温室効果ガスの排出を研究するジョンズ・ホプキンス大学の環境衛生工学教授スコット・ミラー氏は説明する。研究によると、将来的には、地球は温暖化し、多くの地域で降水量が増加、湿地がさらに湿ったり、拡大したりする可能性があります。より多くのメタン排出をもたらす。
化石燃料:「油と天然ガス排出量メタンは地球規模で非常に重要な発生源となっている」とミラー氏は述べた。メタンはパイプラインから漏れたり、地球から石油や石炭を抽出する際に放出されることが多い。他のどの国よりも多くのメタンを排出している(主に石炭採掘によるもの)、これらの排出量は 2010 年から 2015 年にかけて毎年増加しました。米国では、メタンが大量に漏れる一部から石油とガスのサイト、 そして排出量は政府の推定よりも大幅に多い。湿地と同様に、化石燃料はメタン発生の主要な原因であり、最近のメタン急増にも関与している可能性があります。
農業:牛はメタンをゲップし、牛は世界の広大な牧草地を支配しています。北アメリカとほぼ同じ大きさの面積を占める。 「はるか遠くまで、メタンの最大の農業供給源は牛である」とミラー氏は語った。(水田などの他の種類の農業、メタンの寄与) 全体として、人間性生成する3回もっと肉を半世紀前よりも、部分的には約10億頭の牛今日も生きてげっぷをしています。牛と牧草地は有力なメタン発生源であり、確かに最近のメタン急増に寄与している可能性がある。
埋め立て地: 私たちの 廃棄物の分解が貢献するメタンの約12パーセント毎年大気中に放出されます。これは大きな問題であり、環境専門家はこのガスを捕捉することを提案するなので、大気中に入る量は少なくなります。
*現時点では*主要なメタン発生源ではないもの
北極の永久凍土(一度に何年も凍り続ける土壌層)には、死んだ植物の形で豊富な炭素が蓄えられている。あるよこれらの凍った土壌には2倍以上の炭素が蓄えられていますよりも全体の雰囲気。そして、北極は急速に加熱している、永久凍土の一部が溶けていることを意味します。
しかし今のところ、研究者らは温暖化する北極から大量のメタンが浸出しているという証拠を発見していない――とにかくまだだ。 (しかし、これは、より多くの温室効果ガスの放出がより多くの土壌の融解を引き起こすため、「フィードバックループ」として知られるさらなる温暖化の悪循環を引き起こす可能性がある憂慮すべき可能性です。)
「永久凍土が世界的なメタン増加に寄与しているという直接的な証拠はない」とダベイ氏は述べた。 「将来的にそのようなことが起こらないとは言っていない」と彼は付け加えた。
メタンの「一時停止」についてはどうでしょうか?
大気中のメタン レベルは、2000 年頃から 2007 年まで比較的安定していました。このメタン上昇の一時的な停止も、未解決の調査領域です。
「あの一時停止は未だに本当の謎だ」とミラー氏は語った。
90年代にソ連が崩壊する可能性もあるその結果、農業からの排出量が大幅に減少した、一時的なメタンプラトーにつながります。いくつかの研究によると、米国のような国は「逃亡排出」を取り締まり、これは、当時の化石燃料産業からのメタン放出が減少することを意味します。あるいは、その期間中に大気が自然にメタンを分解するため、この休止は自然な大気サイクルの一部である可能性があります。
大気科学者らは、メタンが再び上昇し、加速し始めた理由について、より確実な状況がいつ判明するのかについての予定を立てていない。しかし、より大きな気候の全体像はすでに明らかです。メタンレベルが間違った方向に向かっているのです。
大気中の熱を閉じ込める温室効果ガスが増えるほど、地球はさらに温暖化する。すでに温暖化傾向は顕著だ。地球が最後に平年気温の月— 20世紀と比較して —1985 年 2 月。