جامعه

بررسی چرایی افزایش سطح گاز متان در اتمسفر

هر سال 6000 بادکنک به آزمایشگاهی در ایالت کلرادو در ایالات متحده فرستاده می شود. در داخل هر یک از آنها یک نمونه هوا وجود دارد که از یکی از زنجیره ای متشکل از 50 ایستگاه نظارت و کنترل در سراسر جهان گرفته شده است. این نمونه‌ها با هم ممکن است به یکی از مهم‌ترین پرسش‌های پیش روی سیاره پاسخ دهند: چرا این میزان گاز متان در جو وجود دارد؟

به گزارش اخبار ما، این ظروف آبی مشکی با هوای کشورهای الجزایر، آلاسکا، چین و ساموآ پر شده و شرایط برای انجام آزمایش بر روی آنها مهیا است. اد دلوگوکانکی، متخصص در آزمایشگاه نظارت و کنترل جهانی که توسط اداره ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده اداره می شود، گفت: «این نمونه جمع آوری شده است و مورد آزمایش قرار خواهد گرفت.

در یک محیط آزمایشگاهی، سطح گازهای مختلف در این نمونه ها از دی اکسید کربن گرفته تا اکسید نیتروژن و هگزا فلوراید گوگرد اندازه گیری می شود و داده های جمع آوری شده اساس مدل های آب و هوایی اصلی را تشکیل می دهند. حدود 15 سال پیش، محققان متوجه افزایش سطح متان شدند، یک گاز گلخانه ای قدرتمند که اثر گرمایشی آن 80 برابر دی اکسید کربن است.

در ابتدا بسیاری از محققان تصور می کردند که افزایش سطح متان به تولید سوخت های فسیلی مربوط می شود. متان منبع اصلی گاز طبیعی است، اما توسط سایر فعالیت‌های انسانی مانند دفن زباله، مزارع برنج و دامداری نیز تولید می‌شود.

با این حال، در چند سال اخیر، این افزایش به طور تصاعدی افزایش یافته است. پیامدهای گرمایش جهانی بسیار زیاد است: از 1.1 درجه سانتیگراد گرمایش جهانی از دوران پیش از صنعتی شدن، حدود یک سوم را می توان به گاز متان نسبت داد. متان اتمسفر بالاترین نرخ رشد را در سال 2020 داشت و سپس این رکورد دوباره در سال 2021 شکسته شد. علت دقیق آن ناشناخته است.

لیندسی شین لن از بولدر، کلرادو، که داده ها را تجزیه و تحلیل کرد، گفت: “این تکان دهنده است.” تحقیقات زیادی در حال انجام است و بسیاری از محققان در تلاش برای توضیح آن هستند.

چیزی که آنها شروع به شناسایی کردند این است که چه نوع متان باعث افزایش می شود. متان به دست آمده از منابع فسیلی حاوی مقدار بیشتری از ایزوتوپ کربن 13 نسبت به متان اتمسفر است، در حالی که ایزوتوپ تولید شده از منابع میکروبی مانند مرداب ها، گاوها و محل های دفن زباله کوچکتر است.

از آغاز انقلاب صنعتی، انتشار سوخت های فسیلی نسبت ایزوتوپی متان در جو را به کربن 13 تغییر داده است. اما در حدود سال 2007، زمانی که سطح متان در جو دوباره شروع به افزایش کرد، این نسبت ایزوتوپی معکوس شد. اول از همه، افزایش اخیر متان از سوخت های فسیلی ناشی نمی شود، بلکه از منابع دیگر ناشی می شود. این نشان می دهد که متان بیشتری در این سیاره منتشر می شود و میزان آن کاهش نمی یابد.

دلوگوکونکی گفت: ما شاهد یک تغییر بسیار اساسی هستیم. پس از 200 سال افزایش، ناگهان شاهد کاهش دلتا کربن 13 هستیم. این به این معنی است که اتفاق مهمی رخ داده است. تعیین اینکه این “رویداد مهم” چیست، مستلزم آن است که متان آزاد شده از منابع مختلف، از تالاب ها و دریاچه های کم عمق در مناطق استوایی گرفته تا ذوب یخ های دائمی در قطب شمال، و همچنین از محل های دفن زباله و کشاورزی تا صنعت سوخت های فسیلی به دست آید. از نزدیک مطالعه کرد

وی افزود: متان یک نوع گاز گلخانه ای بسیار جالب است زیرا منابع انتشار و جذب زیادی دارد که باید پایش شود. شما باید طوری با این گاز برخورد کنید که گویی کارآگاهی هستید که در تلاش برای حل یک معمای جنایی هستید. کشف این رمز و راز نشان خواهد داد که آیا جهان ممکن است با بدترین سناریوی “بمب متان” روبرو شود – یک حلقه بازخورد که در آن سیاره گرمتر به طور طبیعی گاز بیشتری منتشر می کند و دما افزایش می یابد.

نشانه های منابع انتشار متان

برای سال‌ها، متان مورد توجه جامعه علمی و سیاست‌گذاران نبود، زیرا بیشتر به تحقیق درباره انتشار دی‌اکسید کربن تمایل داشتند. بخشی از این به این دلیل است که متان در جو بین سال‌های 2000 تا 2007 کاهش یافته است.

اکنون محققان از اندازه گیری های ایزوتوپی و داده های ماهواره ای برای تعیین منشا افزایش متان استفاده می کنند. آنها می دانند که این افزایش از منابع میکروبی ناشی از تغییرات در نسبت کربن 13 است – اما کدام منابع میکروبی؟ تالاب‌ها، گاوها و محل‌های دفن زباله، تولیدکنندگان متان «میکروبی» هستند، جایی که میکروب‌ها کربن را تجزیه کرده و گاز گلخانه‌ای تولید می‌کنند. برای تعیین میزان نقش هر یک از این منابع در تولید متان، محققان در حال جست و جوی جهان برای یافتن داده ها هستند.

یوان نیسبت، استاد علوم زمین در دانشگاه لندن می گوید: «به نظر می رسد تالاب ها و گاوها بزرگترین مقصر باشند. منابع بیولوژیکی به سرعت در حال افزایش است. به نظر می رسد شدیدترین رشد از مناطق استوایی باشد. گسترش جهانی دامپروری و دفع زباله نیز منجر به افزایش انتشار میکروبی شده است.

در مقاله‌ای پیش رو، لان و دلوگوکنکی به نتیجه‌گیری مشابهی دست یافتند: از سال 2007، 85 درصد افزایش متان اتمسفر به دلیل منابع میکروبی است و حدود نیمی از آن در مناطق استوایی است.

پل پالمر، استاد دانشگاه ادینبورگ، با استفاده از داده های ماهواره ای، بر آفریقای شرقی به عنوان منبع افزایش انتشار گازهای گلخانه ای تمرکز کرد. به دلیل رهاسازی این گاز در تالاب شاهد افزایش چشمگیر گاز متان هستیم. سایر مناطق گرمسیری با تالاب ها مانند آسیای جنوب شرقی و آمازون نیز با افزایش مواجه شده اند. هنگامی که تالاب ها مرطوب تر می شوند، گاز متان بیشتری آزاد می شود زیرا میکروب های تولید کننده متان مواد آلی بیشتری برای تغذیه دارند.

منابع انتشار متان ممکن است طبیعی باشند، اما گرم شدن شرایط آب و هوایی ناشی از فعالیت های انسانی باعث افزایش انتشار این گاز گلخانه ای شده است. انتظار می رود تغییرات آب و هوایی منجر به بارندگی شدیدتر در شرق آفریقا شود و با این تالاب های مرطوب و گرمتر، متان بیشتری تولید خواهد شد. سایر منابع طبیعی متان، مانند ذوب شدن یخ های دائمی و آتش سوزی های جنگلی نیز با تغییرات آب و هوایی مرتبط هستند.

کاهش انتشار متان

اگرچه دولت‌ها نمی‌توانند کاری در مورد انتشار گاز متان از تالاب‌ها و دریاچه‌ها انجام دهند، اما قبلاً قول داده‌اند که میزان گاز تولید شده توسط انسان را کاهش دهند. حدود نیمی از انتشار متان از منابع انسانی و نیمی از منابع طبیعی ناشی می شود. سال گذشته بیش از 100 کشور پیمان جهانی متان را امضا کردند که در اجلاس آب و هوای COP26 راه اندازی شد و متعهد شد که تا پایان این دهه انتشار گاز متان را 30 درصد کاهش دهد.

کاهش انتشار متان نسبت به کاهش دی اکسید کربن تأثیر فوری تری بر دما خواهد داشت زیرا متان تنها یک دهه در جو دوام می آورد، در حالی که دی اکسید کربن بسته به شرایط برای یک قرن یا بیشتر باقی می ماند.

بر اساس گزارش برنامه محیط زیست سازمان ملل که در ماه می 2021 منتشر شد، تلاش های جهانی برای کاهش انتشار گاز متان با استفاده از فناوری های موجود می تواند انتشارات ناشی از فعالیت های انسانی را تا 45 درصد تا سال 2030 کاهش دهد و تا سال 2040 از گرم شدن 0 تا 3 درجه سانتی گراد جلوگیری کند. درجه حرارت.

سریع ترین راه برای کاهش متان مربوط به بخش سوخت فسیلی است که حدود یک سوم از انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از فعالیت های انسانی را تشکیل می دهد. نصب دستگاه های تهویه ویژه در معادن زغال سنگ، تشخیص زودهنگام نشت گاز، کاهش انتشار گاز متان در حین تولید نفت و گاز و سایر اقدامات می تواند میزان انتشار متان را تا بیش از 40 میلیون تن در سال کاهش دهد.

به گزارش فایننشال تایمز، با این حال، مشخص نیست که آیا این اقدامات کافی خواهد بود یا خیر. بزرگترین تولیدکنندگان متان جهان، چین و روسیه، تعهد COP26 را امضا نکرده اند، و حتی اگر امضا کنند، مشخص نیست که کاهش انتشار متان از فعالیت های انسانی برای جبران افزایش منابع طبیعی کافی باشد.

انتهای پیام

دکمه بازگشت به بالا