Кредит: Unsplash/CC0 Public Domain
Новый анализ спутниковых данных показывает, что рекордный всплеск выбросов метана в атмосферу с 2020 по 2022 год был вызван увеличением затопления и накопления воды в водно-болотных угодьях в сочетании с небольшим снижением содержания гидроксида в атмосфере (OH). Результаты имеют значение для усилий по снижению содержания метана в атмосфере и смягчению его воздействия на изменение климата.
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
«С 2010 по 2019 год мы наблюдали регулярный рост — с небольшим ускорением — концентрации метана в атмосфере, но рост, произошедший с 2020 по 2022 год и совпавший с остановкой из-за COVID-19, был значительно выше», — говорит Чжэнь Цюй, доцент кафедры морских, земных и атмосферных наук в Университете штата Северная Каролина и ведущий автор исследования. «Глобальные выбросы метана увеличились примерно с 499 тераграммов (Тг) до 550 Тг в период с 2010 по 2019 год, а затем последовал всплеск до 570—590 Тг в период с 2020 по 2022 год».
Выбросы метана в атмосферу определяются их массой в тераграммах. Один тераграмм равен примерно 1,1 миллиона тонн США.
Одной из ведущих теорий, касающихся внезапного всплеска атмосферного метана, было снижение антропогенного загрязнения воздуха автомобилями и промышленностью во время пандемического закрытия 2020 и 2021 годов. Загрязнение воздуха вносит гидроксильные радикалы (ОН) в нижние слои атмосферы. В свою очередь, атмосферный ОН взаимодействует с другими газами, такими как метан, чтобы расщепить их.
«Преобладающая идея заключалась в том, что пандемия снизила концентрацию ОН, поэтому в атмосфере стало меньше ОН, доступного для реакции с метаном и его удаления», — говорит Цюй.
Чтобы проверить теорию, Цюй и группа исследователей из США, Великобритании и Германии изучили глобальные спутниковые данные о выбросах и атмосферное моделирование для метана и OH за период с 2010 по 2019 год и сравнили их с теми же данными за 2020–2022 годы, чтобы выявить источник всплеска.
Используя данные спутниковых показаний состава атмосферы и моделей химического переноса, исследователи создали модель, которая позволила им определить как количество, так и источники метана и OH для обоих периодов времени.
Они обнаружили, что большая часть всплеска метана в 2020–2022 годах была результатом затоплений — или наводнений — в экваториальной Азии и Африке, на долю которых пришлось 43% и 30% дополнительного атмосферного метана соответственно. Хотя уровни ОН снизились в течение этого периода, это снижение составило всего 28% всплеска.
«Сильные осадки в этих водно-болотных угодьях и регионах выращивания риса, вероятно, связаны с условиями Ла-Нинья с 2020 по начало 2023 года», — говорит Цюй. «Микробы в водно-болотных угодьях производят метан, поскольку они метаболизируют и разлагают органические вещества анаэробно или без кислорода. Большее хранение воды в водно-болотных угодьях означает большую анаэробную микробную активность и больший выброс метана в атмосферу».
Исследователи считают, что лучшее понимание выбросов водно-болотных угодий важно для разработки планов по смягчению последствий.
«Наши результаты указывают на то, что влажные тропики являются движущей силой увеличения концентрации метана с 2010 года», — говорит Цюй. «Улучшенные наблюдения за выбросами метана водно-болотными угодьями и за тем, как производство метана реагирует на изменения осадков, являются ключом к пониманию роли характера осадков в экосистемах тропических водно-болотных угодий».
Дополнительная информация: Чжэнь Цюй и др., Обратное моделирование спутниковых наблюдений 2010–2022 гг. показывает, что затопление влажных тропиков привело к выбросу метана в 2020–2022 гг., Труды Национальной академии наук (2024). DOI: 10.1073/pnas.2402730121
Информация о журнале: Труды Национальной академии наук
Предоставлено Университетом штата Северная Каролина
