格陵兰岛冰芯中困住的微小古代空气气泡表明,我们已经严重高估了甲烷的自然循环,同时大大低估了我们自己的可怕影响。
甲烷是一种“看不见的气候威胁”-约比二氧化碳强30倍,它是一种潜在的温室气体-虽然这种大气中的气体是自然产生的,但新的研究表明,人类对甲烷的危害远远超过了我们迄今为止的想象。
研究表明,在工业革命之前,当人类开始定期提取和燃烧化石燃料时,天然甲烷的排放量要比目前的估算值小一个数量级。
如今,这意味着我们自己的甲烷排放量可能比怀疑的高出40%。
这组作者写道:“我们的结果表明,人为甲烷排放量目前约占全球甲烷排放量的30%,几乎占(全部)人为排放量的一半……”。
在过去的三个世纪中,甲烷的排放量猛增了约150%,但是由于这种大气气体也是自然产生的,因此很难确切地确定排放源。
为了弄清我们自己对煤炭,石油和天然气的影响范围,因此有必要知道多少湿地和其他自然汇源产生的甲烷。
罗彻斯特大学的地球化学家Vasilii Petrenko说:“作为一个科学界,我们一直在努力确切地了解人类向大气中排放的甲烷量。”
“我们知道化石燃料的成分是我们最大的成分排放之一,但是要解决这个问题一直是有挑战性的,因为在当今的大气中,化石排放的天然成分和人为成分在同位素上看起来是相同的。”
但是,有一种稀有的放射性同位素,称为碳14,它包含在生物甲烷中,而不在化石燃料甲烷中。
通过在格陵兰岛钻取和收集冰芯,Petrenko和他的同事得以将这种同位素用作过去大约1750年至2013年大气层的时间囊。
直到大约1870年,研究结果表明向大气中排放的甲烷水平非常低,并且几乎所有甲烷都是自然生物。只有在此日期之后,甲烷才急剧增加,这与化石燃料的使用量增加相吻合。
实际上,这意味着科学界每年都低估了人类的甲烷排放量,低至25%,高至40%。尽管这听起来可能很严峻,但作者在这片乌云的边缘看到了一线希望。
罗切斯特大学地球化学家本杰明·赫米尔(Benjamin Hmiel)说:“我不想对此抱有太大希望,因为我的数据确实具有积极意义:大多数甲烷排放是人为造成的,因此我们有更多的控制权。”
“如果我们能够减少排放量,它将产生更大的影响。”
与二氧化碳相比,甲烷在大气中的寿命很短,因此更严格的法规可能会对未来的温室气体排放产生巨大影响。
而且,至少在美国,在这方面有很大的改进空间。例如,2018年的一项研究发现,石油和天然气的甲烷排放量比美国环境保护署报告的排放量高60%。
缺少的部分可能是我们目前低估甲烷排放量的部分原因。似乎我们在地面上报告的内容与天空中发生的事情不匹配。