Василий Петренко загружает ледяную сердцевину в плавильную камеру для извлечения захваченного древнего воздуха. (Ксавьер Файн / У. Рочестер)

Люди, вероятно, вносят больше метана в атмосферу за счет использования и извлечения ископаемого топлива, чем полагали ранее ученые, сообщают исследователи.

Они также считают, что риск того, что потепление вызовет выброс метана из крупных природных резервуаров древнего углерода, кажется низким.

В 2011 группа исследователей во главе с доцентом наук о Земле и окружающей среде Университета Рочестера Василием Петренко провела семь недель в Антарктиде, собирая и изучая образцы 2,000-фунта ледниковых ледяных ядер, которые датируются почти 12,000 годами.

Древний воздух, охваченный льдом, выявил неожиданные новые данные о метане, которые могут помочь информировать разработчиков политики, поскольку они рассматривают способы сокращения глобального потепления.

«... антропогенные (антропогенные) выбросы метана ископаемого топлива даже больше, чем считалось ранее ...»

Исследователи сообщают о своих выводах в природа.

«Наши результаты свидетельствуют о том, что выбросы метана в антропогенные (антропогенные) ископаемые топлива даже больше, чем считалось ранее», - говорит Петренко. «Это означает, что у нас есть еще больше рычагов для борьбы с глобальным потеплением, сдерживая выбросы метана из нашего использования ископаемого топлива».

Сегодняшняя атмосфера содержит метан, который выделяется естественным путем - из водно-болотных угодий, лесных пожаров или океанических и наземных утечек - и метан, выбрасываемый в результате деятельности человека, такой как добыча и использование ископаемого топлива, выращивание скота и создание свалок, при этом метан, выброшенный человеком, составляет 60 процентов больше всего.

Ученые способны точно измерить общий уровень метана в атмосфере и как это изменилось за последние несколько десятилетий.

Соревнование? Разрушение этой суммы в конкретные источники.

«Мы мало знаем о том, сколько метана поступает из разных источников и как они меняются в ответ на промышленную и сельскохозяйственную деятельность или из-за климатических явлений, таких как засухи», - говорит Хинрих Шефер, ученый-атмосферник в Национальном институте водных и атмосферных исследований Research (NIWA) в Новой Зеландии, где состоялась ключевая часть обработки образцов.

«Это затрудняет понимание того, к каким источникам мы должны конкретно ориентироваться, чтобы снизить уровень метана», - говорит Шефер.

Ученые могут использовать измерения различных изотопов метана (молекулы метана с атомами немного другой массы), чтобы отпечатать некоторые источники. Но даже этот подход не всегда работает, потому что изотопные «сигнатуры» некоторых источников могут быть очень похожими.

Например, ископаемый метан представляет собой метан, испускаемый из древних месторождений углеводородов, обычно встречающихся на участках, богатых ископаемым топливом. Ископаемый метан, который протекает естественным образом с этих мест - «геологический метан» - имеет изотопную подпись, которая идентична ископаемому метану, выделяемому, когда люди пробуряют газовые скважины.

Таким образом, разделение природных и антропогенных источников и оценка того, сколько людей выбрасывают, оказалось сложным.

Чтобы лучше понять природные и антропогенные компоненты ископаемого метана, Петренко и его команда обратились к прошлому.

Лаборатория Петренко посвящена пониманию того, как природные и антропогенные парниковые газы реагируют на изменение климата. Они анализируют, как прошлые изменения климата влияют на парниковые газы с течением времени и способы, которыми эти газы могут реагировать на будущие температуры нагрева.

В этом случае Петренко и соавторы изучали прошлые атмосферные записи, используя ледяные ядра, извлеченные из ледника Тейлор в Антарктиде. Эти ядра относятся к 12,000 годам.

Каждый год, когда он снег в Антарктиде, текущий слой снега весит предыдущий слой, уплотняясь в течение сотен или тысяч лет, чтобы в итоге образовать слои льда. Эти слои льда содержат пузырьки воздуха, которые напоминают крошечные капсулы времени; используя вакуумные насосы и плавильные камеры, исследователи могут извлекать древний воздух, содержащийся в этих пузырьках, и изучать химический состав древней атмосферы.

«Возвращение к антропогенной деятельности - до промышленной революции - упрощает картину ...»

Люди не начали использовать ископаемое топливо в качестве источника первичной энергии до Промышленной революции в 18 в. Из-за этого 12,000-летние ледяные ядра не содержат ископаемого метана, происходящего от человеческой деятельности; уровни ископаемого метана основаны исключительно на метане, испускаемом из природных источников.

Естественные геологические выбросы метана в прошлом считаются сопоставимыми с природными выбросами сегодня, поэтому изучение ледяных ядер позволяет исследователям очень точно измерять эти уровни, отдельно от их антропогенных коллег.

«Возвращение к антропогенной деятельности - до промышленной революции - упрощает картину и позволяет очень точно оценивать природные геологические источники», - говорит Петренко.

Уровни естественного геологического метана, измеренные исследовательской группой, были в три-четыре раза ниже, чем предполагалось ранее. Если выбросы природного геологического метана ниже, чем ожидалось, выбросы антропогенных выбросов метана должны быть выше, чем ожидалось, - оценки Петренко - 25 или более.

Исследование также предполагает, что риск выброса метана из природных древних углеродных резервуаров ниже, чем считалось ранее. Ученые подняли возможность того, что глобальное потепление может выделять метан из очень крупных древних углеродных резервуаров, таких как вечная мерзлота и газовые гидраты-ледниковые формы метана в отложениях на дне океана. Они становятся менее стабильными при повышении температуры.

Если изменение климата от сжигания ископаемого топлива должно вызвать большие выбросы метана в атмосферу из этих старых углеродных резервуаров, это приведет к еще большему потеплению.

«Древние образцы воздуха показывают, что такие сценарии, касающиеся естественных выбросов метана, не так важны, чтобы учитывать будущее планирование», - говорит Петренко.

«Напротив, антропогенные выбросы ископаемого топлива, по-видимому, даже больше, чем мы думали ранее, поэтому сокращение этих уровней имеет больше рычагов для смягчения глобального потепления», - говорит он.

Национальный научный фонд поддержал исследование.

Источник: Университет Рочестера

Похожие книги:

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon