Ученые систематизировали все возможные данные о метане из опубликованных реестров по выбросам и атмосферным измерениям, чтобы получить «глобальный бюджет метана» и описать, какие процессы способствуют выбросу газа в атмосферу, а какие устраняют его. Исследователи обнаружили, что глобальные выбросы мощного парникового газа составили 576 миллионов метрических тонн в год в течение 2008 по 2017 годы — это на 9% больше, чем в предыдущем десятилетии.

Стремительный рост выбросов метана — результат большой концентрации газа в атмосфере. Такая тенденция заметна на протяжении последних 10 лет. В настоящее время концентрация метана превышает 1875 частей на миллиард, что примерно в 2,5 раза больше, чем было в атмосфере в 1850-е годы. По оценкам климатологов, это одна из причин глобального потепления.

Изменения в выбросах метана

На рисунке выше показаны региональные изменения в выбросах метана в 2017 году по сравнению со средним показателем начала 2000-х годов. Оценка была составлена с помощью таких методов: «сверху-вниз» — основан на спутниковых и наземных наблюдениях, «снизу-вверх» — суммирование всех отдельных источников из глобальных кадастров и моделей. Эти два независимых подхода используются и сравниваются друг с другом, чтобы можно было увидеть, насколько хорошо мы понимаем бюджет метана. В обоих случаях увеличение выбросов метана за последние два десятилетия было широко распространенным и статистически значимым.

«Рост произошел в основном за счет жизнедеятельности человека, особенно в связи с развитием сельского хозяйства и использованием углеводородного топлива», — объяснил Бенджамин Поултер, ученый НАСА и координатор оценки выбросов метана в водно-болотных угодьях в рамках Всемирного углеводородного проекта. — «Конкретными видами деятельности, вызвавшими наибольший рост выбросов, является животноводство, добыча угля, захоронение отходов на мусорных свалках, а также добыча газа и нефти».

За годы исследований было выявлено, что на долю водно-болотных угодий приходилось 30% глобальных выбросов метана, а на долю нефти, газа и угля — 20%. Сельское хозяйство, включая интестинальную ферментацию и переработку навоза, составляет 24% выбросов, а полигоны для захоронения отходов — 11%. 64% выбросов приходились на тропические регионы Южной Америки, Азии и Африки: 32% — на регионы умеренного климата, 4% — на Арктику.

Влияние метана на Арктическую экосистему

Арктическая экосистема особенно уязвима из-за изменения климата. Большое количество углерода накапливается в замороженных почвах (вечная мерзлота) и в лесной растительности Арктики. По мере оттаивания, заболоченная почва становится идеальной средой для производства метана. «Тем не менее нам еще предстоит выявить аномальные выбросы метана в высокоширотных регионах, — сказал Паултер, — несмотря на таяние вечной мерзлоты и рекордные температуры воздуха из года в год».

Имеются свидетельства того, что значительное количество углерода от таяния вечной мерзлоты может поступать в реки в виде растворенного углерода, а не выбрасываться в атмосферу в виде метана. Кроме того, потепление в высоких широтах может иссушать арктические экосистемы, заставляя углерод покидать почву в виде углекислого газа, а не метана.

Исследование выбросов метана в Арктике

Эксперимент НАСА по изучению бореальной уязвимости Арктики (ABoVE) — одна из попыток получить больше информации о том, как изменение климата влияет на выбросы метана в Арктике. Например, исследователи ABoVE недавно провели гиперспектральные воздушные наблюдения, подтвердившие существование миллионов источников метана вокруг небольших прудов и озер на Аляске и в западной части Канады

На снимке выше показано пресноводное озеро в Фэрбенксе (Аляска), которое исследователи ABoVE посетили в 2016 году. Здесь были обнаружены следы таяния вечной мерзлоты под поверхностью, в том числе «пьяные деревья», которые опрокинулись при смещении почвы вокруг корней.

Видео представляет собой визуализацию данных, которая демонстрирует несколько различных источников выбросов метана по всему миру в течение года. Видео создано на основе данных, полученных с помощью системы моделирования, разработанной и поддерживаемой Управлением глобального моделирования и ассимиляции НАСА. Обратите внимание, что высота земной атмосферы и рельефа были вертикально преувеличены примерно в 50 раз, чем обычно, чтобы показать сложность атмосферного потока.

Перевод: Анастасия Рябова