Metan to drugi po dwutlenku węgla najważniejszy gaz cieplarniany. Według najnowszych danych stężenie metanu w atmosferze szybko rośnie. W zeszłym roku przekroczyło 1900 ppb (części na miliard) i jest dziś prawie trzy razy wyższe niż przed rewolucją przemysłową. Wieści te są bardzo niepokojące. Tak duża ilość metanu w ziemskiej atmosferze ma bardzo silny wpływ na ocieplenie klimatu.
Tak wynika z danych opublikowanych niedawno przez amerykańską Narodową Agencję Oceanów i Atmosfery (US National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA).
W atmosferze metanu jest coraz więcej
Jeszcze kilkaset lat temu stężenie tła metanu (CH4) w ziemskiej atmosferze wynosiło ok. 700 ppb (części na miliard, ang. parts per billion), a w 1920 wciąż było niższe niż 1000 ppb. Niestety, od początku rewolucji przemysłowej obserwujemy prawie nieprzerwany wzrost stężenia tego gazu, za który w ogromnej mierze odpowiada nasza cywilizacja.
W latach 90-tych poziom metanu w atmosferze wzrastał zauważalnie wolniej niż w latach osiemdziesiątych. Na przełomie XX i XXI w. przez kilka lat stężenie metanu miało nawet z grubsza stałą wartość – poniżej 1780 ppb.
Jednak około roku 2007 stężenie CH4 w atmosferze zaczęło gwałtownie rosnąć – szczególnie szybko w ciągu ostatnich kilku lat. Nie jest do końca jasne, dlaczego tak się dzieje i jakie procesy odgrywają tu największą rolę.
Wiemy za to, że jest się czym martwić. Tak duża ilość metanu w atmosferze stanowi bardzo poważne zagrożenie dla naszych wysiłków utrzymania globalnego ocieplenia poniżej 1.5–2°C.
Metan jest silnym gazem cieplarnianym
Choć metanu jest w atmosferze ponad 200 razy mniej niż dwutlenku węgla (CO2), jego wpływ na klimat naszej Planety jest bardzo silny. W ciągu 20 lat od chwili emisji jedna tona metanu ogrzewa naszą planetę tak jak 86 ton CO2, a w ciągu 100 lat od emisji – tak jak 34 tony CO2 wyemitowanego do atmosfery.
Ocieplający wpływ metanu maleje z czasem, bo stopniowo utlenia się on do dwutlenku węgla. Średni czas życia cząsteczki metanu w powietrzu to ok. 10 lat – o wiele, wiele krócej niż w przypadku CO2. I dlatego zależność między wielkością emisji a ilością w atmosferze wygląda inaczej dla metanu, a inaczej dla dwutlenku węgla.
(Osobom zainteresowanym tym tematem polecam artykuł Efekt cieplarniany dla średniozaawansowanych (4): Gazy cieplarniane a transport energii.)
Wielkość emisji a ilość w atmosferze
Jeśli stężenie metanu w atmosferze rośnie, oznacza to, że jest on do niej dostarczany szybciej (w większych ilościach) niż z niej usuwany w wyniku reakcji chemicznych.
Nawet gdyby stężenie CH4 utrzymywało się na stałym poziomie (tak jak to było ok. 20 lat temu), to nie znaczy, że emisje tego gazu są równe zero. Oznacza to tylko, że metan jest dostarczany do atmosfery w tempie dokładnie równoważącym te procesy, które go z atmosfery usuwają.
Skąd w ziemskiej atmosferze bierze się metan?
Źródeł metanu jest wiele – zarówno naturalnych, jak i związanych z naszą działalnością (antropogenicznych).
Te pierwsze to na przykład gleba, mokradła i jeziora, w których zachodzi beztlenowy rozkład materii organicznej. A także pożary lasów lub innej roślinności (szerzej: niepełne spalanie biomasy).
Te drugie to choćby wysypiska odpadów, uprawa ryżu i hodowla przeżuwaczy: krów, kóz i owiec.
To właśnie dlatego wołowina jest bardziej obciążająca dla klimatu niż wieprzowina lub drób, co warto uwzględnić w swojej diecie. Z tego samego powodu warto też ograniczyć ilość nabiału.
Bardzo ważnym źródłem emisji metanu jest też wydobycie paliw kopalnych: ropy naftowej i gazu ziemnego (który składa się głównie właśnie z metanu), a także węgla – szczególnie węgla kamiennego z kopalń głębinowych.
Czytaj także: Ogromne ilości kopalnianego metanu w atmosferze. Polska wypuszcza go najwięcej w Europie
Globalny bilans metanu w milionach ton CH4, wartości średnie z 2017 r. Źródło: Global Methane Budget 2020, podejście top-down. (Spolszczony rysunek i jego opis pochodzą z artykułu na portalu Nauka o Klimacie).
Dlaczego stężenie metanu rośnie coraz szybciej?
Naukowcy szacują, że za około 85% wzrostu emisji metanu jaki nastąpił od roku 2007 odpowiadają mikroorganizmy, rozkładające materię organiczną. Reszta zaś jest kwestią wydobycia paliw kopalnych.
Uwaga – chodzi o udział we wzroście emisji od roku 2007, a nie w całkowitej emisji.
Wciąż nie wiadomo jednak, w jakim stopniu „winne” są tu bakterie i inne mikroorganizmy w naturalnych ekosystemach (na przykład bagnach), na ile mikroorganizmy żyjące na wysypiskach, a na ile te znajdujące się w żołądkach hodowanych przez nas krów czy owiec.
Samonapędzające się ocieplenie?
Rzecz w tym, że w coraz cieplejszym klimacie procesy rozkładu materii organicznej zachodzą szybciej i wydajniej. Może więc być tak, że za dużą część obserwowanego w ostatnich latach wzrostu emisji, a w konsekwencji i stężeń metanu odpowiada … zmiana klimatu.
Czytaj także: Od katastrofy dzieli nas mniej, niż sądzimy
Jeśli tak by było, to nie jest to dobra wiadomość. Oznaczałoby to bowiem, że coraz bardziej istotną rolę w systemie klimatycznym odgrywają „dodatnie sprzężenia zwrotne” – zjawiska i procesy prowadzące do samonapędzającego się ocieplenia Ziemi.
Tu właśnie mamy jeden z takich procesów, którego mechanizm jest łatwy do zrozumienia: im więcej metanu w atmosferze, tym cieplej, więc tym wydajniej rozkładana jest materia organiczna.
I tym więcej metanu trafia do atmosfery.
Musimy szybko zmniejszać emisje metanu, by „kupić sobie czas”
Tak czy inaczej, nie ma wątpliwości, że musimy jak najszybciej redukować emisje metanu związane z energetyką, rolnictwem i gospodarką odpadami. Pojawiają się opinie, że to najlepsza droga by „kupić sobie” trochę czasu, tak bardzo potrzebnego na poradzenie sobie z jeszcze większym wyzwaniem, jakim jest zmniejszenie globalnej emisji dwutlenku węgla.
Porozumienie, do którego Polska nie przystąpiła
Pewnym „promyczkiem nadziei” może tu być porozumienie, do którego w zeszłym roku podczas szczytu klimatycznego COP26 w Glasgow przystąpiło ponad 100 państw. Zgodziły się one na podjęcie dobrowolnych działań na rzecz redukcji globalnej emisji metanu przynajmniej o 30% do roku 2030, w porównaniu z rokiem 2020. Niestety, jak widać zobowiązania te są bardzo „miękkie”, a cel nie jest przesadnie ambitny.
Do porozumienia, które było wspólną inicjatywą Stanów Zjednoczonych i Unii Europejskiej przystąpiło sześciu z „top 10” największych emitentów metanu – poza USA także Brazylia, Nigeria, Meksyk, Indonezja, Nigeria i Pakistan. Przystąpiła też indywidualnie większość państw unijnych, w tym Francja, Niemcy, Włochy i Hiszpania. A także Wielka Brytania i największy po Rosji europejski producent gazu ziemnego – Norwegia.
Nie przystąpiły natomiast Chiny, Rosja, Indie i Iran, czyli pozostałe cztery z listy dziesięciu państw o największych emisjach metanu. Wśród sygnatariuszy nie ma też Czech, Węgier, Słowacji ani … Polski.
Jakub Jędrak, SmogLab
