Vasilii Petrenko jégmagot tölt be az olvasztókamrába a csapdába helyezett ősi levegő elszívására. (Xavier Fain / U. Rochester)

Az emberek valószínűleg több fosszilis tüzelőanyag-felhasználással és kitermeléssel járulnak hozzá a metán mennyiségéhez a légkörben, mint ahogy a tudósok korábban hitték - jelentették a kutatók.

Úgy találják továbbá, hogy alacsony annak a kockázata, hogy a felmelegedés metánkibocsátást idéz elő az ókori szén nagy természetes tározóiban.

Az 2011-ben Vasilii Petrenko, a Rochesteri Egyetem földtudományi és környezettudományi asszisztens professzora vezette kutatócsoport hét hétig Antarktiszon töltötte és tanulmányozta a 2,000-fontnyi jeges jégmagok mintáit, amelyek majdnem 12,000 évig nyúltak vissza.

A jégbe csapdába esett ősi levegő meglepő új adatokat tárt fel a metánról, amelyek segíthetnek a döntéshozók informálásában, amikor fontolóra veszik a globális felmelegedés csökkentésének lehetőségeit.

„… Az antropogén (emberi eredetű) fosszilis tüzelőanyagok metánkibocsátása még nagyobb, mint azt korábban gondoltuk…”

A kutatók eredményeit 2006 - ban jelentették be Természet.

"Eredményeink arra utalnak, hogy az antropogén (emberi eredetű) fosszilis tüzelőanyagok metánkibocsátása még nagyobb, mint azt korábban gondoltuk" - mondja Petrenko. "Ez azt jelenti, hogy a fosszilis tüzelőanyagok felhasználásából származó metánkibocsátás visszaszorításával még nagyobb mértékben befolyásolhatjuk a globális felmelegedést."

A mai légkörben természetesen - a vizes élőhelyekből, a vadon élő tüzekből vagy az óceánból és a szárazföldi szivárgásokból származó - metánt, valamint az emberi tevékenységekből, például fosszilis tüzelőanyagok kitermeléséből és felhasználásából, az állattenyésztésből és a hulladéklerakók létrehozásából származó metánt bocsátanak ki, az ember által kibocsátott metánnak az 60 százaléka vagy a teljes több.

A tudósok pontosan meg tudják mérni a légkörben található összes metánszintet, és azt, hogy ez hogyan változott az elmúlt néhány évtizedben.

A kihívás? Ezt az összeget a konkrét forrásokra bontva.

"Alig tudunk arról, hogy mekkora metán származik a különböző forrásokból, és hogyan változnak ezek az ipari és mezőgazdasági tevékenységekre adott válaszként vagy olyan éghajlati események miatt, mint az aszály" - mondja Hinrich Schaefer, a Nemzeti Víz- és Légköri Intézet légköri tudósa Kutatás (NIWA) Új-Zélandon, ahol a minta feldolgozásának kulcsfontosságú része került sor.

"Ez megnehezíti, hogy megértsük, mely forrásokra kell kifejezetten a metánszint csökkentésére irányítani" - mondja Schaefer.

A tudósok felhasználhatják a metán különböző izotópjainak méréseit (kissé eltérő tömegű atomok metánmolekulái) az egyes források ujjlenyomata céljából. De még ez a megközelítés sem mindig működik, mert egyes források izotóp „aláírása” nagyon hasonlóak lehetnek.

Például a fosszilis metán az ősi szénhidrogének lerakódásából származó metán, amelyet általában fosszilis tüzelőanyagokkal gazdag helyszíneken találnak. Az ezektől a helyszínektől természetesen szivárogó fosszilis metán - „geológiai metán” - izotópjele azonos, amely megegyezik a fosszilis metánnal, amelyet az emberek gázkút fúrásakor bocsátanak ki.

Ezért nehéznek bizonyult a természetes és antropogén források szétválasztása és az emberek kibocsátásának becslése.

A fosszilis metán természetes és antropogén alkotóelemeinek jobb megértése érdekében Petrenko és csapata a múlt felé fordult.

Petrenko laboratóriumának célja annak megértése, hogy a természetes és az emberi eredetű üvegházhatású gázok hogyan reagálnak az éghajlatváltozásra. Elemezik, hogy a múltbeli klímaváltozások miként befolyásolták az üvegházhatást okozó gázokat az idő múlásával, és hogy ezek a gázok miként reagálhatnak a jövőbeni felmelegedési hőmérsékletekre.

Ebben az esetben Petrenko és munkatársai az Antarktiszon a Taylor gleccserből kinyert jégmagokkal tanulmányozták a múltbeli légköri rekordokat. Ezek a magok majdnem 12,000 évvel nyúlnak vissza.

Minden évben, amikor havazik Antarktiszon, a jelenlegi hóréteg súlya meghaladja az előző réteget, száz vagy ezer év alatt tömörítve, hogy végül jégrétegeket képezzen. Ezek a jégrétegek légbuborékokat tartalmaznak, amelyek olyanok, mint apró időkapszulák; vákuumszivattyúkkal és olvasztókamrákkal a kutatók képesek kinyerni az ezekben a buborékokban levő ősi levegőt és megvizsgálni az ősi légkör kémiai összetételét.

„Visszalépés bármilyen antropogén tevékenység előtt - az ipari forradalom előtt - egyszerűsíti a képet ...”

Az emberek csak a 18. Század ipari forradalmaként kezdték meg használni a fosszilis tüzelőanyagokat elsődleges energiaforrásként. Emiatt az 12,000 éves jégmagok nem tartalmaznak emberi tevékenységekből származó fosszilis metánt; A fosszilis metánszintek kizárólag a természetes forrásokból kibocsátott metánon alapulnak.

A múltbeli természetes geológiai metánkibocsátások úgy gondolják, hogy összehasonlíthatók a mai természetes kibocsátásokkal, tehát a jégmagok vizsgálata lehetővé teszi a kutatók számára, hogy nagyon pontosan mérjék ezeket a szinteket, elkülönítve az antropogén társaktól.

„Visszatérve bármilyen antropogén tevékenység előtt - az ipari forradalom előtt - egyszerűsíti a képet, és lehetővé teszi a természetes geológiai források nagyon pontos becslését.” - mondja Petrenko.

A kutatócsoport által mért természetes geológiai metánszintek háromszor-négyszer alacsonyabbak voltak a korábban becsült számoknál. Ha a természetes geológiai metánkibocsátás a vártnál alacsonyabb, akkor az antropogén fosszilis metánkibocsátásnak nagyobbnak kell lennie a vártnál - Petrenko becslése szerint legalább 25 százalék.

A tanulmány azt is sugallja, hogy a metán felszabadulásának kockázata a természetes ősi széntartályokból alacsonyabb, mint azt korábban gondoltuk. A tudósok felvetették annak a lehetőségét, hogy a globális felmelegedés szabadíthat fel metánt olyan nagyon ókori széntartályokból, mint az örökké fagy és a gázhidrátok - a jégszerű metán formák az óceán fenekén lévő üledékekben. Ezek a hőmérséklet emelkedésével kevésbé stabilak lesznek.

Ha a fosszilis tüzelőanyagok égéséből származó éghajlatváltozás nagy metánkibocsátást idéz elő a régi széntartályokból a légkörbe, akkor ez még nagyobb felmelegedéshez vezetne.

"Az ősi levegőminták azt mutatják, hogy a természetes metánkibocsátás ilyen típusú forgatókönyvei nem olyan fontosak, hogy figyelembe vegyük a jövőbeli tervezés során" - mondja Petrenko.

"Ezzel szemben úgy tűnik, hogy az antropogén fosszilis tüzelőanyagok kibocsátása még nagyobb, mint azt korábban gondoltuk, így ezeknek a szinteknek a csökkentése nagyobb hatást gyakorol a globális felmelegedés mérséklésére" - mondja.

A Nemzeti Tudományos Alapítvány támogatta a kutatást.

Forrás: University of Rochester

Kapcsolódó könyvek:

at InnerSelf Market és Amazon