Wzrost wykładniczy
Kilka źródeł twierdzi,
że koncentracja metanu w atmosferze zaczęła wzrastać wykładniczo i jest
najwyższa w Arktyce, tak więc jest to dowód na to, że Arktyka jest jego
źródłem.
A oto ostatni zapis koncentracji metanu w atmosferze:
Globalne średnie stężenia metanu (na powierzchni Ziemi w odległej
troposferze morskiej) w latach 1998-2018 (u góry) i jego sygnatura izotopowa (u
dołu). Dłuższy rekord z Arktyki można znaleźć tutaj. Źródło: Nisbet i in.
(2019) GBC
Wyraźnie nastąpił
wzrost globalnych stężeń metanu od około 2007 r. i szybszy od 2015 r. Ale
wzrost nie jest wykładniczy, ani w wąskiej definicji matematycznej, ani w
szerszym znaczeniu ciągłego przyspieszania. Długoterminowe trendy w metanie są
znacznie bardziej nieregularne niż płynny wzrost CO2, na przykład 8-letnia
przerwa (z niepewnymi przyczynami, ale prawdopodobnie z szybszym rozpadem
metanu) przed wznowieniem wzrostu w 2007 r. Niektóre źródła próbują projektować
wzrost wykładniczy w oparciu o to, ale są one oparte na ekstrapolacji z kilku
selektywnie wybranych punktów danych za pomocą słabych technik dopasowywania
trendów, które ignorują rzeczywistą dynamikę tego, co napędza wzrost (jak
wyjaśniono w naszym poprzednim sprawdzeniu faktów dotyczących lodu morskiego w
Arktyce). Ale skąd pochodzi ten ostatni wzrost stężeń metanu?
Źródła metanu mogą
być trudne do sprecyzowania, ale naukowcy mogą użyć znaczników, takich jak
sygnatura izotopowa (stosunek ilości cięższych i lżejszych atomów tego samego
pierwiastka) i wzorców globalnych, aby zawęzić. Modelowanie z wykorzystaniem
tych izotopów i wzorców koncentracji wskazuje, że ostatni wzrost pochodzi
głównie ze źródeł tropikalnych lub subtropikalnych (np. z rolnictwa lub terenów
podmokłych), paliw kopalnych (np. wycieków gazu ziemnego) i / lub spowolnienia
tempa rozpadu metanu w atmosferze. Modelowanie to wskazuje również, że po 2007
r. W większości nie pochodzi z regionów polarnych, co wykluczałoby arktyczną
wieczną zmarzlinę lub hydraty metanu jako siłę napędową niedawnego wzrostu.
MethaneInfographic2016. Ilustracja Globalnego Budżetu Metanu na
lata 2003-2012. Należy pamiętać, że wieczna zmarzlina i emisje hydratów są
ujęte w „Innych emisjach naturalnych”, a duży spadek „reakcji chemicznych w
atmosferze” (głównie z wolnych rodników). Źródło: Global Carbon Project
Jest to również
zgodne z globalnymi budżetami na metan, które próbują zmierzyć źródła i
pochłanianie metanu na całym świecie i nie znalazły znaczącego wzrostu dla
metanu arktycznego (około 1 TgCH4/rok z wiecznej zmarzliny i 2 TgCH4/rok z
hydratów). Chociaż niektóre z tych szacunków są bardziej niepewne niż dla CO2,
nie oznacza to, że nie ma rozsądnego konsensusu (jak twierdzą niektórzy) co do
ogólnej tendencji, zwłaszcza w odniesieniu do rozbieżności między źródłami a spadkami,
która napędza obserwowany wzrost. Ponieważ dla każdego źródła istnieje dość
duża niepewność, ale większa jest pewność co do całkowitej różnicy
źródło/wsiąkanie, odkrycie, że jedno źródło jest większe niż wcześniej
szacowano, oznaczałoby, że inne byłyby raczej mniejsze, niż to zliczanie jako
określony ogólny wzrost w emisjach. Podobnie jak w przypadku sceptycyzmu
klimatycznego, obecność niepewności i debaty nad szczegółami głównego nurtu
rozumienia metanu atmosferycznego nie stanowi przeciwnej alternatywy równie
prawdopodobnej i godnej równej wiarygodności.
Trudny do skoncentrowania
Niektórzy
kwestionują jednak znaczenie globalnego średniego zapisu stężenia metanu i
wskazują na wyższe stężenia wykrywane wysoko nad Arktyką jako dowód na wyciek
metanu w Arktyce. Jest to uzasadnione twierdzeniami, że Ocean Arktyczny jest
niedostatecznie próbkowany na powierzchni, a różnica między stężeniami na
powierzchni i na średnich wysokościach wspiera źródło hydratu metanu powodujące
pióropusze metanu.
Ale podczas gdy
stężenia metanu w Arktyce są często wyższe niż średnia globalna, nie oznacza
to, że jest to miejsce, z którego pochodzi metan. Większość emisji metanu
pochodzi z półkuli północnej, ponieważ ma większy obszar lądowy niż południe, a
więc zawiera więcej kluczowych źródeł metanu, takich jak tereny podmokłe (i
ludzie!). Ponieważ Arktyka leży w centrum półkuli północnej, efekt ten jest tam
bardzo odczuwalny. Stężenia metanu w dużym stopniu zależą również od innych
czynników, w tym szybkości jego rozpadu przez substancje chemiczne znane jako
wolne rodniki, których jest mniej na biegunach i więcej w kierunku tropików.
Łącznie ogólny efekt jest taki, że nieco więcej metanu i tak naturalnie
gromadzi się na półkuli północnej, a zwłaszcza w Arktyce.
Koncentracje metanu w atmosferze na średnich wysokościach w
styczniu 2016 roku. Widać z tego wyraźnie, że największe koncentracje CH4
występują nad półkulą północną Ziemi. Źródło: NASA Earth Observatory mapa wg
Joshua Stevens, wykorzystano dane AIRS.
Innym problemem
związanym z tymi twierdzeniami jest to, że przedstawione dane są często skrajną
wartością wybieraną z surowych nieprzetworzonych danych w ciągu jednego dnia
lub tygodnia (np. 1,2,3). Wartości te są często znacznie powyżej czasów przed i
po, sprawiając, że sytuacja wydaje się znacznie gorsza niż jest w
rzeczywistości. Aby dane były użyteczne, chociaż muszą być interpretowane w
pełnym kontekście, podobnie jak jeden tydzień intensywnej zimnej pogody nie
obala długoterminowego trendu globalnego ocieplenia. Globalny trend określa
całkowity wpływ metanu na globalne ocieplenie, a nie tymczasowe lokalne
wahania. Mogą one mieć wiele przyczyn (np. wzorce pogodowe i lokalne
współczynniki zaniku) innych niż wzrost źródeł metanu.
Wreszcie,
twierdzenia, że niejednolite zbiory danych z powierzchni oceanu oznaczają, że
nie doceniamy stężenia metanu w Arktyce, również ignorują dane dostarczane
przez satelity na wszystkich wysokościach, jak również ogólne ograniczenia
zapewniane przez globalne budżety metanu, które wykorzystują wiele różnych
typów danych i metod . Śledzenie metanu i budżety nie zależą wyłącznie od
danych stacji naziemnej, które uzupełniają inne metody.
Jest to związane z
twierdzeniem, że stacje pomiarowe i satelity nie dostrzegają intensywnych pióropuszy
metanu wznoszących się z arktycznych hydratów metanu, i że jest to wspierane
przez wyższe stężenia metanu na średnich wysokościach po rozłożeniu. Nie ma
jednak dowodów na istnienie super skoncentrowanych pióropuszy, które prawie nie
rozprzestrzeniają się w niższej atmosferze (pomimo wyraźnych dowodów na
istnienie regionów polarnych o bardziej skutecznym poziomym niż pionowym
transporcie metanu), a także istnieje wiele innych mechanizmów napędzających
wyższe stężenia w górę. Pomiary i modele metanu atmosferycznego pokazują, że
metan rozpada się znacznie szybciej na powierzchni (w ciągu ok. 1 roku) niż środkowa
górna troposfera (tj. atmosfera na średnich wysokościach, gdzie trwa ok. 12
lat), a zwłaszcza w okresie polarnej zimy w ostatnim czasie (ok. 1000 lat).
Oprócz tego metan
powierzchniowy i średniotonowy ma odwrotne cykle roczne, przy najniższych
stężeniach powierzchniowych (z powodu szybszego rozkładu) i najwyższych
stężeniach wysokościowych (z powodu zwiększonej konwekcji w górę i wyższej
tropopauzy) w arktycznym lecie i występku odwrotnie. To naturalnie prowadzi do
wyższych stężeń metanu na średnich wysokościach niż na powierzchni. Zmieniające
się nachylenie w marcu, przytaczane jako dowód smug metanu, prawdopodobnie
wynika z tego letniego kontrastu między stężeniami powierzchniowymi i średnimi
wysokościami przybywającymi wcześniej w roku z cieplejszymi źródłami.
Stosowanie profili metanu w połowie lata bez wątpienia pokazałoby stały,
długoterminowy wzór.
Podsumowanie
Więcej metanu -
silnego gazu cieplarnianego - prawdopodobnie będzie emitowane z wiecznej
zmarzliny w Arktyce, niż pierwotnie przewidywał IPCC, ale nowoczesne modele
zaczęły nadrabiać zaległości i lepiej je określać. Emisje wiecznej zmarzliny
prawdopodobnie doprowadzą do ok. 0,15-0,3°C dodatkowego ocieplenia o 2100 w scenariuszach
niskiej emisji i do ok. 0,5-0,6°C w scenariuszach wysokiej emisji. Ale nie ma
dowodów na masowe uwalnianie czystego metanu w ciągu zaledwie kilku lat, teraz
lub w przeszłości. Podobnie, chociaż pojawiły się dowody na to, że emisje
metanu z podmorskiej arktycznej zmarzliny na Wschodniosyberyjskim Szelfie
Arktycznym są większe niż przewidywano, niewiele jest dowodów na istnienie
ogromnego zbiornika metastabilnych hydratów metanu tuż pod powierzchnią, które
mogłyby nagle przeciekać i wywoływać ekstremalne ocieplenie.
Stężenia metanu w
atmosferze zaczęły ponownie rosnąć po 2007 r. i szybciej od 2015 r., ale wzrost
nie jest wykładniczy, a najbardziej prawdopodobnymi czynnikami są raczej tropiki
niż Arktyka. Chociaż wciąż istnieją duże wątpliwości dotyczące poszczególnych
źródeł metanu i szacunków dotyczących pochłaniania, wciąż istnieje rozsądny konsensus
w sprawie ogólnej globalnej równowagi i trendów. A wyższe stężenia metanu na
średnich wysokościach nad Arktyką (z sporadycznymi bardzo wysokimi odczytami
lokalnymi) są głównie spowodowane regionalną dynamiką atmosfery, a nie
niewykrywalnymi pióropuszami metanu.
Najbardziej
prawdopodobna sytuacja to stopniowy wzrost przewlekłego wycieku dodatkowego
metanu i CO2 z Arktyki w nadchodzących dekadach i stuleciach, a nie nagła
„bomba metanowa”. Będzie to stopniowe wzmacnianie napędzanego przez człowieka
globalnego ocieplenia, sprawiając, że pozostanie w ramach ustaleń paryskich o
1,5-2°C będzie jeszcze trudniejsze i pilniejsze.
Dr David A. McKay
- Uniwersytet
Sztokholmski
Moje 3 grosze
Przepraszam
za chropawy przekład, ale artykuł był napisany dość specjalistycznym językiem i
niektóre niuanse mogły umknąć mej uwagi lub zostać pominięte. Mam jednak nadzieję,
że oddałem główne myśli Autora.
Jakby na
to nie patrzyć, scenariusz jest nieciekawy, bo ocieplenie nawet o 1°C będzie
kolejnym stopniem eskalacji gwałtownych zmian pogodowych, które będą uprzykrzać
ludzkie życie w XXI wieku. I nie ma się co łudzić – Ludzkość nie będzie w
stanie (z różnych względów) zatrzymać rozpędzonej machiny industrializacji,
która jest warunkiem sine qua non panowania niektórych krajów nad innymi, a
sama stała się wykładnikiem tzw. rozwoju, w imie którego człowieki nie liczy się
z Naturą i Jej prawami. Emizja gazów cieplarnianych wzmagających EGO jest tylko
jednym z powodów jego utrzymywania się i pogłębiania.
Tak nawiasem
mówiąc, to za masowe samobójstwa wielorybów i w ogóle waleni może być
odpowiedzialny właśnie metan, który ma działanie oszałamiające i działając na mózgi
morskich ssaków powoduje to, że będące „na haju” zwierzęta same wyrzucają się na
brzeg w stanie „wzlotu”. To może być właśnie efekt zatrucia metanem i
siarkowodorem z morskich głębin.
Być może
także wielkie tsunami z 2004 na Oceanie Indyjskim i w 2011 roku na Pacyfiku
również zostały wzmocnione przez dodatkowy ulot gazów z dna morskiego, dzięki czemu
fale wywołane przez trzęsienie dna oceanicznego dostały dodatkowego „dubla” i
doprowadziły do tragedii, które przeraziły świat.
Tak czy
owak, należy się temu prezyjrzeć, bo można się obawiać nie tyle na oszałamiające
działanie metanu, ale na to, że metan zmieszany z powietrzem w stężeniu 4,5-15%
stanowi mieszaninę wybuchową. Kto wie, czy obserowane w Trójkącie Bermudzkim i
Trójkące Smoka tzw. „grzmoty niebieskie” albo „uminari” są właśnie takimi
eksplozjami?
Ale to już
temat z innej ballady…
Zdjęcia: Steve Jurvetson – http://www.flickr.com/photos/44124348109@N01/2661598702 en:Flicker.com, CC
BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=34436593
Przekład z
angielskiego - ©R.K.F. Leśniakiewicz
