IJskernen duiden op nog hogere methaanemissies dan eerder werd aangenomen

IJskernen duiden op nog hogere methaanemissies dan eerder werd aangenomen
Vasilii Petrenko laadt een ijskern in de smeltkamer voor extractie van ingesloten oude lucht.
(Xavier Fain / U. Rochester)

Mensen dragen waarschijnlijk meer methaan aan de atmosfeer bij door gebruik en extractie van fossiele brandstoffen dan wetenschappers eerder dachten, rapporteren onderzoekers.

Ze vinden ook dat het risico dat de opwarming van methaan vrijkomt uit grote natuurlijke reservoirs van oude koolstof, laag lijkt te zijn.

In 2011 bracht een team van onderzoekers onder leiding van Vasilii Petrenko, assistent-professor aard- en milieuwetenschappen aan de universiteit van Rochester, zeven weken op Antarctica door het verzamelen en bestuderen van 2,000-pond monsters van ijsijskernen die bijna 12,000-jaren oud zijn.

De oude lucht die gevangen zat in het ijs onthulde verrassende nieuwe gegevens over methaan die beleidsmakers kunnen helpen te informeren wanneer ze manieren overwegen om het broeikaseffect te verminderen.

"... antropogene (door de mens gemaakte) methaanemissies van fossiele brandstoffen zijn zelfs groter dan eerder werd gedacht ..."

De onderzoekers rapporteren hun bevindingen in natuur.

"Onze resultaten suggereren dat de methaanuitstoot door methaan door mensen nog groter is dan eerder werd gedacht", zegt Petrenko. "Dit betekent dat we nog meer hefboomwerking hebben om het broeikaseffect te bestrijden door de methaanemissies van ons gebruik van fossiele brandstoffen te beperken."

De huidige atmosfeer bevat methaan dat op natuurlijke wijze wordt uitgestoten - uit wetlands, bosbranden of sijpelt uit de oceaan en het land - en methaan uitgestoten door menselijke activiteiten zoals extractie en gebruik van fossiele brandstoffen, het fokken van vee en het genereren van stortplaatsen, waarbij door de mens uitgestoten methaan verantwoordelijk is voor 60 procent of meer van het totaal.

Wetenschappers zijn in staat om het totale methaangehalte in de atmosfeer nauwkeurig te meten en hoe dit de afgelopen decennia is veranderd.

De uitdaging? Dit totaal opsplitsen in de specifieke bronnen.

"We weten vrij weinig over hoeveel methaan uit verschillende bronnen komt en hoe deze zijn veranderd als reactie op industriële en agrarische activiteiten of vanwege klimaatgebeurtenissen zoals droogtes", zegt Hinrich Schaefer, een atmosferische wetenschapper bij het National Institute of Water and Atmospheric Research (NIWA) in Nieuw-Zeeland, waar een belangrijk deel van de monsterverwerking plaatsvond.

"Dat maakt het moeilijk te begrijpen welke bronnen we specifiek moeten gebruiken om de methaanniveaus te verlagen," zegt Schaefer.

Wetenschappers kunnen metingen van verschillende isotopen van methaan (methaanmoleculen met atomen met een iets andere massa) gebruiken om sommige bronnen te digitaliseren. Maar zelfs deze aanpak werkt niet altijd, omdat de "isotoop" -kenmerken van sommige bronnen erg op elkaar kunnen lijken.

Zo is fossiel methaan methaan dat wordt uitgestoten door oude koolwaterstofafzettingen, meestal aangetroffen op locaties die rijk zijn aan fossiele brandstoffen. Fossiel methaan dat van nature uit deze locaties lekt - "geologisch methaan" - heeft een isotoopsignatuur die identiek is aan fossiel methaan dat wordt uitgestoten wanneer mensen gasbronnen boren.

Het scheiden van de natuurlijke en antropogene bronnen en het inschatten hoeveel mensen uitstoten, is daarom moeilijk gebleken.

Om de natuurlijke en antropogene componenten van fossiel methaan beter te begrijpen, richtten Petrenko en zijn team zich tot het verleden.

Het laboratorium van Petrenko is toegewijd om te begrijpen hoe zowel natuurlijke als door de mens gemaakte broeikasgassen reageren op de klimaatverandering. Ze analyseren hoe eerdere klimaatveranderingen de broeikasgassen in de loop van de tijd hebben beïnvloed en de manieren waarop deze gassen kunnen reageren op toekomstige opwarmtemperaturen.

In dit geval bestudeerden Petrenko en medewerkers eerdere atmosferische records met behulp van ijskernen die waren onttrokken aan Taylor Glacier in Antarctica. Deze kernen dateren bijna 12,000-jaren.

Elk jaar dat het sneeuwt op Antarctica, weegt de huidige sneeuwlaag op de vorige laag, verdichtend over honderden of duizenden jaren om uiteindelijk lagen van ijs te vormen. Deze ijslagen bevatten luchtbellen, die lijken op kleine tijdcapsules; met behulp van vacuümpompen en smeltkamers kunnen onderzoekers de oude lucht uit deze bubbels extraheren en de chemische samenstelling van de oude atmosfeer bestuderen.

"Teruggaan vóór enige antropogene activiteiten - vóór de industriële revolutie - vereenvoudigt het beeld ..."

De mens begon fossiele brandstoffen niet te gebruiken als primaire energiebron tot de industriële revolutie in de 18e eeuw. Om deze reden bevatten 12,000-jaaroude ijskernen geen fossiel methaan dat afkomstig is van menselijke activiteiten; fossiele methaangehalten zijn uitsluitend gebaseerd op methaan dat wordt uitgestoten uit natuurlijke bronnen.

Natuurlijke geologische methaanemissies uit het verleden worden tegenwoordig verondersteld vergelijkbaar te zijn met natuurlijke emissies, dus het bestuderen van ijskernen stelt onderzoekers in staat deze niveaus zeer nauwkeurig te meten, los van hun antropogene tegenhangers.

"Teruggaan vóór enige antropogene activiteiten - vóór de industriële revolutie - vereenvoudigt het beeld en stelt ons in staat om natuurlijke geologische bronnen zeer nauwkeurig in te schatten," zegt Petrenko.

De natuurlijke geologische methaanniveaus die door het onderzochte onderzoeksteam werden gemeten, waren drie tot vier keer lager dan eerder geschatte aantallen. Als de natuurlijke geologische methaanemissies lager zijn dan verwacht, moeten de antropogene fossiele methaanemissies hoger zijn dan verwacht - Petrenko schat met 25 procent of meer.

De studie suggereert ook dat het risico van methaanafgifte uit natuurlijke oude koolstofreservoirs lager is dan eerder werd gedacht. Wetenschappers hebben de mogelijkheid geopperd dat het broeikaseffect methaan kan vrijmaken uit zeer grote oude koolstofreservoirs zoals permafrost en gashydraten - ijsachtige vormen van methaan in de sedimenten op de bodem van de oceaan. Deze worden minder stabiel naarmate de temperatuur stijgt.

Als de klimaatverandering van het verbranden van fossiele brandstoffen zou leiden tot grote emissies van methaan naar de atmosfeer van deze oude koolstofreservoirs, zou dit tot nog meer opwarming leiden.

"De oude luchtmonsters laten zien dat dit soort scenario's met betrekking tot natuurlijke methaanemissies niet zo belangrijk zijn om in aanmerking te nemen voor toekomstige planning," zegt Petrenko.

"Daarentegen lijken antropogene fossiele brandstofemissies nog groter te zijn dan we eerder dachten, dus het verlagen van deze niveaus heeft meer invloed op het broeikaseffect," zegt hij.

De National Science Foundation ondersteunde het onderzoek.

Bron: University of Rochester

Related Books:

{amazonWS: searchindex = Boeken; trefwoorden = methaanemissies; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

facebook-icontwitter-iconrss-icoon

Ontvang de nieuwste via e-mail

{Emailcloak = off}