Metánové tajomstvo atmosféry vyriešené Prekvapivé vysvetlenie náhleho nárastu hladiny metánu
Prekvapivé vysvetlenie náhleho zvýšenia hladiny metánu v atmosfére
Prekvapivé riešenie: Hladiny metánu v atmosfére sa od roku 2007 významne zvýšili - prečo bola doteraz záhadou. Teraz však mohli vedci vyriešiť túto metánovú hádanku. Na vine teda nie je nárast emisií tohto silného skleníkového plynu, ale skôr pokles atmosférickej „umývacej sily“ - proces, ktorý opäť rozkladá metán.
Metán je silný skleníkový plyn, ktorý sa do ovzdušia nedostáva iba z emisií spôsobených človekom. Uvoľňuje sa tiež z mnohých prírodných zdrojov: stúpa z plynových hydrátov na dne oceánu, uvoľňuje sa z topiaceho sa arktického morského ľadu, permafrostu a jazier v polárnych oblastiach.
Obsah metánu v atmosfére je však dlho záhadný: po počiatočnej stagnácii koncentrácií približne od roku 2000 od roku 2007 významne vzrástli. Dôvody sú však diskutabilné. Vedci mali podozrenie na zvyšovanie emisií z poľnohospodárstva alebo na spaľovanie fosílnych palív, ale aj na topenie arktického permafrostu, ktorý stojí za nimi.
Je na vine pomalšia degradácia?
Alexander Turner z Harvardovej univerzity a jeho kolegovia mohli nájsť úplne iné - prekvapivé - vysvetlenie. Ich hypotéza: Ak stúpnu hladiny metánu, nemusí za to zvyšovanie emisií. Môže to byť aj preto, že skleníkové plyny v atmosfére sa rozkladajú menej efektívne a rýchlo, ako tomu bolo predtým.
„Je to ako kuchynský drez s tečúcou vodou,“ vysvetľuje spoluautor Christian Frankenberg z Kalifornského technologického inštitútu. "Ak hladina vody v umývadle stúpa, môže to byť spôsobené tým, že kohútik bol otvorený širšie." Môže to ale znamenať aj zablokovanie odtoku. Musíte sa pozrieť na obe, aby ste zistili skutočnú príčinu. ““
Skúma „čistiace prostriedky“ v atmosfére
To je presne to, čo teraz vedci urobili pre atmosférický metán. Pre svoju štúdiu analyzovali koncentrácie dôležitého „detergentu“ v atmosfére - hydroxylového radikálu (OH -). Táto vysoko reaktívna molekula sa v atmosfére kombinuje s metánom a prevádza ho na oxid uhličitý a vodnú paru.
Pomocou izotopových analýz a meraní inej zlúčeniny úzko spojenej s hydroxylom sa Turnerovi a jeho kolegom podarilo presnejšie určiť vývoj a obsah hydroxylu, a tým aj „umývaciu silu“ v atmosfére. Vedci tiež pomocou modelu skontrolovali vývoj emisií metánu.
Prekvapujúci pokles
Prekvapujúci výsledok: Napriek predchádzajúcim predpokladom sa emisie metánu od roku 2007 vôbec nezvýšili - práve naopak: „Zaznamenali sme dokonca pokles globálnych emisií metánu okolo 25 teragramov ročne od roku 2003 do roku 2016,“ tvrdia vedci. „To platí aj pre obdobie predpokladaného rastu od roku 2007.“
Zároveň sa však významne znížila aj „umývacia sila“ atmosféry: obsah hydroxylových skupín sa v tomto období znížil asi o sedem percent, ako zistili Turner a jeho kolegovia. Výsledkom bolo, že v atmosfére zostalo viac metánu a nerozložilo sa. - Výsledkom bolo, že hladiny metánu stúpali napriek klesajúcim emisiám.
Výsledok vyvoláva nové otázky
„Zdá sa to protiintuitívne, ale matematicky je to najpravdepodobnejšie vysvetlenie,“ vysvetľujú vedci. „Pretože by to znamenalo, že hladiny metánu od roku 2007 náhle prudko nestúpli, skôr sa postupne zvyšovali v priebehu niekoľkých posledných desaťročí.“ A to lepšie zodpovedá modelom a pozorovaniam.
Avšak: Zatiaľ vedci nedokázali vysvetliť, prečo sa hydroxylové radikály - a teda „čistiaci prostriedok“ v atmosfére - za posledných zhruba desať rokov znížili. „Potrebujeme tu ďalší výskum, aby sme určili príčiny fluktuácií metánu aj hydroxylu,“ uviedol Turner a jeho kolegovia. (Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), 2017; doi: 10.1073/pnas.1616020114)
(Kalifornský technologický inštitút/University of Bristol, 19. apríla 2017 - NPO)