Климатски шок од метан, второ; Риба блог; SciLogs
Морам да се вратам накратко на темата за мојот претпоследен придонес - иако моите следбеници ја предупредија Мартовата тектоника - поточно за една мала подредена клаузула што заслужува подетален поглед. Наспроти позадината дека повратните информации за апокалиптичниот пермафраст метан веројатно не се случуваат, го посочив силниот и збунувачки пораст на метанот во последните десет години.
Концентрацијата на метан во атмосферата значително се зголеми од околу 2007 година, откако претходно се чинеше дека се стабилизира на платото. Развојот е толку драстичен што може да ги поткопа климатските цели на Парискиот договор, едноставно затоа што метанот е толку моќен стакленички гас. Јаглерод диоксидот е поважен на долг рок, бидејќи неговата концентрација е повеќе од 200 пати поголема од тоа и останува во атмосферата долго време. Од друга страна, метанот е многу поефикасен во задржување на топлината за кратко време.
Во зависност од тоа колку трае зголемувањето, колку се зголемува концентрацијата, а земјата системот реагира на овој дополнителен топлински пулс без релаксација, може да се замислат различни последици. Едно сценарио би било дека - во принцип, една од овие застрашувачки врвови во климатскиот систем, на пример, е достигната неколку децении порано.
Од каде потекнува целиот овој метан?
Во потрагата по потеклото на метанот, постојат неколку главни осомничени, пред се, индустријата за гас од шкрилци во САД. Промовира големи количини на метан, па се размислува и ако истекуваат мали количини насекаде, тоа се додава.Значи звучи веројатно на почетокот, но всушност скоро сè што прават луѓето произведува метан на некој начин: депонии, полиња со ориз, јами за јаглен, плус сите видови индустрии кои користат природен гас. Вкупно, до 60 проценти од метанот во атмосферата доаѓа од човечки извори.
Затоа метанот бил првиот стакленички гас што се акумулирал во атмосферата. Порастот започна околу 1750 година, пред индустриската револуција [1] и околу еден век пред да започне порастот на јаглерод диоксид. До 80-тите години на минатиот век, концентрацијата се искачи од нешто помалку од 700 ppb на 1500 ppb, а потоа полека се покажа дека се воспоставува рамнотежа помеѓу емисиите и деградацијата и концентрацијата на метан се израмни на нешто повеќе од 1750 ppb на крајот на 1990-тите.
Овој развој е тешко помалку збунувачки од новото зголемување, бидејќи генерално се знае малку за глобалниот буџет за метан. Кои фактори придонеле до кој степен до порастот на последните два века, а потоа завршиле, веројатно е уште потешко да се открие од потеклото на сегашниот метан. На крајот на краиштата, има и податоци за регионалните концентрации на метан од последните 20 години.
Покрај човечките извори, има и неколку поголеми производители на природен метан. Вистинските производители се многу мали, имено бактерии, кои најмногу се наоѓаат во мочуриштата. Дури и пред постојаните мразови на ширина, особено тропските и суптропските мочуришта се важни извори на метан. Изненадувачки, луѓето имаат и рака во сите три точки, од една страна преку климатски промени и од друга страна преку употреба на земјиште.
Ако го следите претходното искуство со извори на метан, овие природни извори првично се нешто посомнителни од нашите сопствени емисии. Причината е нивната динамика. Директните човечки емисии на метан постепено се зголемуваат, додека наглите промени најверојатно доаѓаат од природни извори кои реагираат различно на топлината и влагата од година во година. [2]
Повеќе излез, помалку деградација?
Но, постои и една сосема поинаква опција: Емисиите остануваат исти додека се распаѓа помалку метан. Ова главно се случува затоа што гасот реагира со многу реактивните хидроксилни радикали (· OH) кои трајно се создаваат во атмосферата. Хидроксилот реагира и со многу други работи, така што од една страна има само многу краток век на траење, а од друга - ова е клучна точка - тој веднаш реагира помалку со метан веднаш штом ќе стане почест друг партнер за реакција.
Развој на атмосферската концентрација на метан од 1980-тите.
Снимка на екранот од methanelevels.org.
Краткиот век на траење значи дека хидроксилот не може да се мери директно. Затоа, концентрацијата на молекулите кои долго време остануваат во воздухот и главно реагираат како метан со хидроксил се користи како индиректен индикатор. Еден од нив е трихлороетан. Различни анализи во последниве години всушност укажуваат дека нешто спречува хидроксилот да ја разгради оваа молекула, а со тоа и метанот, толку ефикасно како порано.
За жал, трихлороетанот можете добро да го измерите, но знаете многу непрецизно само колку работи влегуваат во атмосферата и колку овие количини флуктуираат. Во овој поглед, ова е во најдобар случај индикација дека метанот неодамна е помалку деградиран. Досега нема јасни главни осомничени кои би можеле одеднаш и драматично да фатат порадикалци од атмосферата од 2007 година.
Во однос на емисиите, сепак, сликата не е ни јасна. Можеби открива дека зголемувањето е поделено во две фази од 2007 година: концентрацијата на атмосферски метан се зголеми значително побрзо отколку порано од околу 2014 година. Или таа година беше додаден нов извор, или надворешен фактор повторно го поттикна постојниот развој.
Тропски мочуришта и нивни бактерии
Годините од 2014 година, исто така, беа многу топли на глобално ниво, барем сугестивна случајност. Можно е тропските мочуришта да испуштаат значително повеќе метан поради генерално зголемените температури и евентуално и почестите поплави од силниот дожд.
Ова е поткрепено со фактот дека анализите за просторната дистрибуција на изворите на метан покажаа промена кон јужните тропски предели од 2014 година, каде што се наоѓаат многу од овие мочуришта за ова, сепак, нивните емисии на метан треба да бидат многу повеќе зависни од температурата отколку што претпоставуваат повеќето модели. [3] Земјоделските активности, особено сточарството, исто така може да придонесат за зголемувањето. На крајот на краиштата, ова значително се зголеми по крајот на милениумот.
Друг кандидат со доволно метан за да го објасни неодамнешниот бран е производство на фосилни горива. Секако, на предната страна, има гас од шкрилци, што исто така би одговарало добро со времето. Но, ова е испитувано подетално веќе некое време, бидејќи идејата е толку очигледна, а резултатите зборуваат против фракингот како главен извор.
Покрај тоа, и со послаб надзор, постои класично производство на нафта и гас, а исто така има улога и рударството на јаглен. Во исто време, крајните потрошувачи исто така би можеле да изгубат повеќе бензин отколку што се сметаше претходно. Тековна студија покажува дека количините емитирани тука се потценети.
Постојат само два мали проблеми: Колку е помало е тоа што просторната дистрибуција на метанот не одговара со него [4], толку се поголеми изотопи на јаглерод. Фосилните горива содржат значително поголем процент од 13 C во споредба со повеќето природни извори. Неговиот удел во атмосферскиот метан, кој претходно се зголемуваше два века, опаѓа од 2007 година - не е конечен смртоносен удар за сомнителниот придонес на фосили во сегашниот раст, но е знак дека оваа едноставна слика не може да биде точна. Постои можност да се изгори значително помалку биомаса во исто време. Произведениот метан има 13 C удел помеѓу природните и фосилните извори.
Податоците за изотопот како индикација за изворот
Од друга страна, претпоставката дека метанот е побавно деградиран од помалку хидроксилни радикали би одговарал на податоците на изотопот. Причината за ова е кинетички изотопски ефект: Тешките молекули реагираат малку побавно, така што полесниот метан се распаѓа побрзо (од истата причина, метанот од согорувачката биомаса е толку тежок). Ако метанот се распадне побавно, повеќе од изотопот на светлиот јаглерод ќе остане во атмосферата.
Распределбата на дополнителниот метан не зборува против: Хидроксилните радикали се најактивни во тропските предели, каде што некој би видел најсилен ефект. Фаќањето со оваа хипотеза е едноставно дека ви требаат малку повеќе докази за таква брза и јасна промена во атмосферската хемија, особено во споредба со збунувачките и променливи, но добро познати емисии.
Во овој поглед, ми се чини најверодостојно во целина дека барем значителен дел од ефектот се должи на дополнителен метан од природни извори, а таму главно на тропските мочуришта. Тековните мерења од Африка, на пример, се чини дека не се косат со оваа хипотеза, како и со фактот дека емисиите во тропските области растат побрзо отколку на крајниот север. Се разбира, сè уште има разни прашања без одговор, особено за улогата на глобалното затоплување. Значително потоплите години од околу 2014 година веројатно играле улога во забрзувањето оттогаш, но она што се случи од 2007 година, а да не ги спомнувам десетте години без зголемување на метанот - нема идеја.
Но, како и да е, не е кажано дека развојот е директно воден од специфичните услови во соодветната година. Можно е тропските мочуришта да поминат точка без враќање на позитивните повратни информации на крајот на милениумот [5], исто како што тоа му се припишува на Арктикот. Освен што метанокалипсата на тропското мочуриште има малку повеќе потенцијал од Арктикот: околу 2007 година, неговиот удел во природни емисии беше трипати поголем од оној на мразот.