Метанова таємниця атмосфери розгадана Дивовижне пояснення раптового збільшення
Дивовижне пояснення раптового підвищення рівня атмосферного метану
Дивовижне рішення: Рівень метану в атмосфері значно зріс з 2007 року - чому до цього часу було загадкою. Однак зараз, можливо, дослідники вирішили цю метанову загадку. Відповідно, виною не зростання викидів цього сильного парникового газу, а скоріше падіння атмосферної «миючої сили» - процес, який знову розщеплює метан.
Метан - потужний парниковий газ, який не лише потрапляє в атмосферу від техногенних викидів. Він також вивільняється з багатьох природних джерел: він піднімається з газогідратів на дні океану, вивільняється з талого арктичного морського льоду, вічної мерзлоти та озер у полярних областях.
Однак вміст метану в атмосфері викликає занепокоєння протягом тривалого часу: після того, як концентрації спочатку застоювались приблизно з 2000 року, вони значно зросли з 2007 року. Причини цього, однак, дискусійні. Дослідники підозрювали збільшення викидів від сільського господарства або спалення викопного палива, а також розмороження арктичної вічної мерзлоти.
У цьому винна повільніша деградація?
Олександр Тернер з Гарвардського університету та його колеги могли знайти зовсім інше - дивовижне - пояснення. Їх гіпотеза: Якщо рівень метану зростає, зростаючі викиди не повинні бути винні. Це може бути також тому, що парниковий газ в атмосфері розщеплюється менш ефективно та швидко, ніж раніше.
"Це як кухонна мийка, у якій працює кран", - пояснює співавтор Крістіан Франкенберг з Каліфорнійського технологічного інституту. «Якщо рівень води в раковині підвищується, це може бути через те, що кран відкрили ширше. Але це також може означати, що злив перекрито. Ви повинні розглянути обидва, щоб з’ясувати справжню причину ".
Досліджує “миючі засоби” в атмосфері
Це саме те, що зараз зробили дослідники для атмосферного метану. Для свого дослідження вони проаналізували концентрацію важливого «миючого засобу» в атмосфері - гідроксильного радикала (OH -). Ця високореактивна молекула поєднується з метаном в атмосфері і перетворює його на вуглекислий газ та водяну пару.
Завдяки аналізу ізотопів та вимірюванням іншої сполуки, тісно пов’язаної з гідроксилом, Тернеру та його колегам вдалося точніше визначити розвиток та вміст гідроксилу, а отже, «миючу силу» атмосфери. Дослідники також перевірили розвиток викидів метану за допомогою моделі.
Дивовижне зменшення
Дивовижний результат: На відміну від попередніх припущень, викиди метану взагалі не зростали з 2007 року - навпаки: "Ми навіть помітили зменшення глобальних викидів метану приблизно на 25 тераграм на рік з 2003 по 2016 рік", повідомляють дослідники. "Це також стосується періоду передбачуваного зростання з 2007 року".
Водночас, однак, «мийність» атмосфери також значно зменшилася: вміст гідроксилу в цей період впав приблизно на сім відсотків, як виявили Тернер та його колеги. Як результат, більше метану залишалося в атмосфері і не розщеплювалось - і в результаті рівень метану підвищувався, незважаючи на падіння викидів.
Результат викликає нові запитання
"Це здається протиречувальним, але математично це найбільш вірогідне пояснення", - пояснюють дослідники. "Оскільки це означало б, що рівень метану не раптово різко зростав з 2007 року, а навпаки, поступово зростав протягом останніх кількох десятиліть". І це більше відповідає моделям та спостереженням.
Однак: до цього часу дослідники не змогли пояснити, чому гідроксильні радикали - і, отже, «миючий засіб» атмосфери - зменшились за останні десять років і більше. "Нам потрібні додаткові дослідження для визначення причин коливань метану та гідроксилу", - сказав Тернер та його колеги. (Праці Національної академії наук (PNAS), 2017; doi: 10.1073/pnas.1616020114)
(Каліфорнійський технологічний інститут/Університет Брістоля, 19 квітня 2017 р. - НКО)