لقد وصل تلوث الميثان إلى ارتفاعات جديدة ، وقد لا تكون المصادر كما تعتقد

كما تساهم حرق نفايات المحاصيل في الانبعاثات. (بيلانول / جيتي إيماجيس بلس)

وصل الميثان مؤخرًا إلى 1900 جزء في المليار (ppb) من الغلاف الجوي للأرض وفقًا للقياسات التي تم إجراؤها بواسطة الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) في الولايات المتحدة. هذا بالمقارنة مع حوالي 700 جزء في البليون قبل الثورة الصناعية.

الميثان من الغازات الدفيئة القوية ، لكنه يدوم حوالي تسع سنوات في الهواء. بما في ذلك الآثار غير المباشرة التي تحدثها على الغازات الأخرى ، فإن تأثيرها الإجمالي على الاحتباس الحراري منذ عام 1750 هو تقريبًا نصف ذلك من ثاني أكسيد الكربوناثنين .

بعد الارتفاع الحاد في الثمانينيات والتسعينيات ، استقر غاز الميثان في الغلاف الجوي. استؤنف النمو في عام 2007 وقد تسارعت في السنوات الأخيرة - حدث أكبر ارتفاع على الإطلاق في عام 2020.

لم يكن هذا متوقعًا عندما وقع قادة العالم اتفاقية باريس لعام 2015. الميثان أصبح أكبر تناقض من مسارات الانبعاثات اللازمة لتحقيق هدف الاتفاقية.

إذن ما الذي يقف وراء الزيادة الأخيرة - وهل هناك طريقة لعكسها؟

من أين يأتي الميثان

يتم إطلاق حوالي 600 مليون طن متري من الميثان في الغلاف الجوي كل عام. التقديرات تشير إلى أن خمسي هذه الانبعاثات تأتي من مصادر طبيعية ، وخاصة النباتات المتعفنة في المستنقعات. تأتي الثلاثة أخماس المتبقية من الانبعاثات من مصادر مرتبطة بالنشاط البشري.

الانبعاثات من صناعة الوقود الأحفوري تزيد كثيرا عن 100 مليون طن متري سنويا و نما بسرعة في الثمانينيات . الغاز الطبيعي ، الذي يقوم في المملكة المتحدة بتدفئة المنازل وتوليدها ما يقرب من نصف الكهرباء ، هو الميثان بشكل رئيسي.

تسريبات صناعة الغاز منتشرة على نطاق واسع في الآبار وخطوط الأنابيب ومن أنابيب التوزيع تحت الشوارع والمراجل المنزلية. كانت صناعة الفحم مسؤولة عن ما يصل إلى ثلث انبعاثات الوقود الأحفوري بين عامي 2000 و 2017 عبر فتحات التهوية في المناجم وأثناء نقل وسحق الفحم لمحطات الطاقة.

الزراعة ، إنتاج حوالي 150 مليون طن متري سنويا ، هو أكبر مصدر شامل. وكذلك مدافن النفايات الحضرية وأنظمة الصرف الصحي ، مما يساهم في ذلك 70 مليون طن متري سنويا .

يمكن للعلماء تحديد مصادر الميثان من خلال دراسة نسبة الكربون -12 إلى الكربون -13 في الغلاف الجوي. تُعرف هذه الأشكال المختلفة من الكربون - المتشابهة كيميائيًا ولكن بكتل مختلفة - بالنظائر.

الميثان الحيوي ، الذي تصنعه الميكروبات في النباتات المتعفنة أو في معدة البقر ، غني نسبيًا بالكربون 12 ، بينما الميثان الناتج عن الوقود الأحفوري والحرائق يحتوي نسبيًا على نسبة أكبر من الكربون 13.

على مدى قرنين من الزمان ، أدى التوسع السريع في صناعات الغاز والفحم والنفط بشكل مطرد إلى زيادة ثراء غاز الميثان في الغلاف الجوي في الكربون 13. منذ عام 2007 ، انعكس هذا الاتجاه ، وانخفضت نسبة الكربون -13 في غاز الميثان الجوي انخفضت . على الرغم من أن انبعاثات الوقود الأحفوري قد لا تزال في تزايد ، إلا أن انبعاثات الميثان المتزايدة هي الآن في المقام الأول نتيجة للمصادر الحيوية سريعة النمو.

لماذا تتزايد الانبعاثات الحيوية؟

يُظهر الرصد العالمي أنه في العديد من السنوات منذ عام 2007 ، كان نمو الميثان في الغلاف الجوي ناتجًا عن مصادر في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية. في بعض السنوات ، كانت خطوط العرض الشمالية العليا أيضًا من المساهمين المهمين.

(NOAA ، مقدم المؤلف)

أعلاه: معدل نمو الميثان حسب السنة وخط العرض. تتراوح المناطق المدارية وشبه المدارية بين 30 درجة شمالاً و 30 درجة جنوباً ، بينما تقع المنطقة القطبية الشمالية شمال 66 درجة شمالاً.

من المستنقعات الاستوائية في أحواض الأمازون والنيل والكونغو إلى التندرا في روسيا ومستنقعات المسك في كندا ، تنبعث من الأراضي الرطبة تقريبًا 200 مليون طن متري من الميثان في السنة. مع زيادة درجات الحرارة العالمية ، ينمو المعدل الذي تولد به الأراضي الرطبة الكتلة الحيوية وتتحلل ، وتطلق هذه البيئات المزيد من الميثان.

تسارع انبعاثات الميثان تغير المناخ وتغير المناخ يتسبب في إطلاق المزيد من غاز الميثان - وهو رد فعل إيجابي لارتفاع درجات الحرارة يغذي المزيد من الاحترار.

الميكروبات في معدة الحيوانات المجترة مثل الأبقار والأغنام والماعز والإبل تشبه ميكروبات الأراضي الرطبة. في الواقع ، الأبقار تمشي في الأراضي الرطبة. تنتج المجترات ما يقرب من كمية الميثان التي تنتجها انبعاثات الوقود الأحفوري تقريبًا 115 مليون طن متري سنويا . على الصعيد العالمي ، حول الثلثين من الأراضي الزراعية المراعي الحيوانية.

بينما كانت الانبعاثات من مدافن النفايات انخفاض في العديد من البلدان في أوروبا ، تنبعث أوروبا الغربية الكثير من الميثان من أجهزة التحلل الحيوي التي تحول الطعام الحضري ونفايات الحدائق إلى أسمدة. في إفريقيا والهند ، تؤدي المدن المتوسعة إلى مدافن نفايات جديدة بينما تحرق المناطق الريفية كميات هائلة من نفايات المحاصيل والأعشاب ، مما يتسبب في تلوث الهواء على نطاق واسع ، ولكن هناك القليل من الأبحاث حول انبعاثاتها.

تطهير الميثان

العمر القصير للميثان يعني أنه يقلل من الانبعاثات يقلل بسرعة تأثير الدفيئة . تعتبر تسربات الغاز أهدافًا واضحة ، سواء في الآبار أو في أنابيب الشوارع المتسربة. إنهاء صناعة الفحم هي أولوية عالمية ملحة ، ليس فقط لخفض الميثان ولكن أيضًا لخفض ثاني أكسيد الكربوناثنينوتلوث الهواء.

على المدى القصير ، يمكن إزالة غاز الميثان من تهوية هواء مناجم الفحم وحظائر الماشية بنفس سهولة بعض الملوثات. إزالتها من عوادم السيارات . ستحتاج الانبعاثات من أجهزة التحلل الحيوي إلى تنظيم حكومي أكثر صرامة.

الحد من الانبعاثات في الدول الاستوائية يعني إنهاء حرق نفايات المحاصيل. من المحتمل أن تكون مدافن النفايات مصادر سريعة النمو لكل من الميثان والتلوث أيضًا ، ومع ذلك يمكن خفض الانبعاثات تغطية مدافن القمامة بالتربة .

ترتبط الانبعاثات الزراعية المتزايدة بالنمو السكاني السريع وزيادة الطلب العالمي على نظام غذائي غني باللحوم. يتباطأ النمو السكاني من خلال تحسين الوصول إلى التعليم بين النساء والفتيات.

إن وصول غاز الميثان إلى 1900 جزء في البليون هو إنذار حريق. لا يمكننا وقف انبعاثات الأراضي الرطبة الطبيعية. ولكن يمكن تقليل الانبعاثات التي يسببها الإنسان بسرعة. في COP26 في غلاسكو - أحدث قمة للأمم المتحدة بشأن تغير المناخ في نوفمبر 2021 - وقعت أكثر من 100 دولة التعهد العالمي بشأن الميثان ، واعدة بخفض انبعاثات الميثان بنسبة 30 في المائة بحلول عام 2030.

الشروع في العمل بسيط: سد تسرب الغاز ، وتغطية مدافن النفايات ، ووقف حرق نفايات المحاصيل ، وإزالة غاز الميثان من تهوية منجم الفحم. كل هذه الإجراءات سيكون لها فوائد أوسع مثل الحد من تلوث الهواء ، لكن مصادر الانبعاثات الكبيرة ، بما في ذلك الصين والهند وروسيا وقطر وأستراليا ، لم تنضم. الدول الغائبة تؤذي نفسها في نهاية المطاف ويجب أن توقع على التعهد.

ايوان نيسبت أستاذ علوم الأرض ، جامعة رويال هولواي في لندن .

تم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة بموجب رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقالة الأصلية .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.