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Methanemissionen gefährlich steigen: Wer ist schuld?

Viehzucht, Landwirtschaft und fossile Brennstoffe sind in erster Linie für die Beschleunigung der Methanemissionen verantwortlich. Sie nehmen mit einer Geschwindigkeit zu, die den Klimaszenarien entspricht, die einen Temperaturanstieg von 3-4 ° C am Ende dieses Jahrhunderts vorhersagen.

Wir haben gerade zwei Forschungsarbeiten veröffentlicht, die das besorgniserregende Wachstum der globalen Methanemissionen zeigen. In ihnen untersuchen wir auch, was dies für die Ziele des Pariser Abkommens bedeutet.

Die Methankonzentration in der Atmosphäre erreichte Ende 2019 1.875 Teile pro Milliarde, mehr als das Zweieinhalbfache des vorindustriellen Niveaus.

Nach der Emission bleibt Methan neun Jahre lang in der Atmosphäre, viel kürzer als Kohlendioxid. Das globale Erwärmungspotential ist jedoch 86-mal höher als das von CO₂, wenn seine Auswirkungen in den ersten 20 Jahren gemittelt und in 100 Jahren 28-mal höher sind.

Die Methanemissionen aus dem Agrarsektor steigen sowohl in Spanien als auch in Brasilien weiter an, während in anderen europäischen und lateinamerikanischen Ländern die Gesamtemissionen stabil sind oder zurückgegangen sind.

Landwirtschaft und fossile Brennstoffe sind die Hauptursachen für den Anstieg des Methanspiegels.
EPA

Die globale Methanbilanz

Wir haben eine globale Methanbilanz unter Berücksichtigung aller Quellen und Senken geschätzt. Zu den Quellen zählen menschliche Aktivitäten wie Landwirtschaft und Verbrennung fossiler Brennstoffe sowie natürliche Quellen wie Feuchtgebiete. Zu den Senken gehört die Zerstörung von Methan in der Atmosphäre und in den Böden.

Unsere Daten zeigen, dass die Methanemissionen von 2000 bis 2006 bis zum letzten Studienjahr 2017 um fast 10% gestiegen sind.

Das atmosphärische Methan stieg jedes Jahr um etwa 12 Teile pro Milliarde. Diese Geschwindigkeit steht im Einklang mit dem vom Zwischenstaatlichen Gremium für Klimawandel modellierten Szenario, in dem sich die Erde Ende 2100 zwischen 3 und 4 ° C erwärmt.

Entwicklung der Methanemissionen in die Atmosphäre in den letzten 2000 Jahren. Daten aus Aufzeichnungen im Eis und in der Atmosphäre.
BoM / CSIRO / AAD, Autor zur Verfügung gestellt

Während des Jahrzehnts von 2008 bis 2017 stammten 60% der Methanemissionen aus menschlichen Aktivitäten. Dazu gehören in der Reihenfolge ihrer Wichtigkeit:

  • Landwirtschaft, Viehzucht und Deponien. Insbesondere Emissionen von Wiederkäuern (Vieh), Gülle, Deponien und Reisanbau

  • Die Herstellung und Verwendung fossiler Brennstoffe. Hauptsächlich aus der Öl- und Gasindustrie, gefolgt vom Kohlebergbau.

  • Die Verbrennung von Biomasse. Dies umfasst die Verbrennung von Holz und Biokraftstoffen für Heizung und Energie sowie Waldbrände.

Der Rest der Emissionen (40%) stammt aus natürlichen Quellen. In der Reihenfolge des Beitrags zur globalen Bilanz gehören dazu:

  • Die Feuchtgebiete. Hauptsächlich in tropischen Regionen und kalten Teilen des Planeten wie Sibirien und Kanada.

  • Seen und Flüsse.

  • Natürliche geologische Quellen auf der Erdoberfläche und den Ozeanen. Einige Beispiele sind Öl- und Gaslecks sowie Vulkane.

  • Kleine Quellen wie Termiten in den Savannen Afrikas und Australiens.

Globale Methanbilanz.
Globales Kohlenstoffprojekt, CC BY-SA

Und was ist mit Methansenken? Etwa 90% des Methans werden schließlich in den unteren Teilen der Atmosphäre zerstört oder oxidiert, wenn es mit dem Hydroxylradikal reagiert. Der Rest wird in der oberen Atmosphäre und am Boden zerstört.

Erhöhte Methankonzentrationen in der Atmosphäre könnten teilweise auf eine Verringerung der Methanzerstörungsrate sowie auf erhöhte Emissionen zurückzuführen sein. Unsere Ergebnisse legen jedoch nicht nahe, dass dies der Fall ist.

Unsere Studien zeigen, dass sich Methan in der Atmosphäre ansammelt, weil es durch menschliche Aktivitäten viel schneller produziert wird als zerstört wird.

NASA-Video mit den wichtigsten Methanquellen.

Wer sind die Schuldigen?

Die Regionen, die am meisten zum Methananstieg beigetragen haben, sind diejenigen in tropischen Breiten wie Brasilien, Südasien (z. B. Indien) und Südostasien (z. B. Indonesien). Es folgen Regionen im Norden und im mittleren Breitengrad wie die USA, Europa und China.

Obwohl die Emissionen in Europa seit Jahren sinken, steigen die Emissionen in Spanien, wenn auch langsam. Diese sind in der Reihenfolge ihrer Bedeutung auf die enterische Gärung von Vieh, Deponien und die Güllebewirtschaftung zurückzuführen. Der Rest entfällt auf Kohlebergbau, Öl- und Erdgasemissionen sowie Abwasser. Reispflanzen sind die kleinste Emissionsquelle.

Die tropischen Emissionen wurden vom Wachstum des Agrar- und Abfallsektors dominiert, während die Emissionen im mittleren Breitengrad und im Norden hauptsächlich aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe stammten.

Ein Vergleich der globalen Emissionen im Zeitraum 2000-2006 mit den Emissionen im Jahr 2017 zeigt, dass sowohl die Landwirtschaft als auch die Verwendung fossiler Brennstoffe ebenfalls zu ihrem Anstieg beigetragen haben.

Seit dem Jahr 2000 ist der Kohlebergbau der Sektor der fossilen Brennstoffe, der am meisten zur Erhöhung der Methanemissionen beigetragen hat. Das schnelle Wachstum der Erdgasindustrie bedeutet jedoch, dass ihr Beitrag zunimmt.

Einige Wissenschaftler befürchten, dass die globale Erwärmung dazu führen wird, dass kohlenstoffreicher Permafrost – Böden in der Arktis, die das ganze Jahr über gefroren sind – auftaut und große Mengen Methan freisetzt.

In den nördlichsten Breiten haben wir in den letzten zwei Jahrzehnten jedoch keinen Anstieg der Methanemissionen festgestellt. Dies bedeutet zwar nicht, dass die Emissionen nicht steigen, ihr Gesamtbeitrag ist jedoch immer noch sehr gering. Wir brauchen mehr Boden-, Luft- und Satellitenstudien, um sicherzustellen, dass wir die Emissionen in dieser riesigen Region angemessen erfassen.

Weitere Studien zum Schmelzen des Permafrosts in den nördlichen hohen Breiten sind erforderlich.
Pikista

Können wir Methanlecks vermeiden?

Weltweit werden große Anstrengungen in Forschung und Entwicklung investiert, um Wege zur Reduzierung der Methanemissionen zu finden. Wir erforschen sogar Methoden, um es aus der Atmosphäre zu entfernen.

Europa zeigt, dass bestimmte Maßnahmen funktionieren können. Unsere Untersuchungen zeigen, dass die europäischen Methanemissionen in den letzten zwei Jahrzehnten zurückgegangen sind, hauptsächlich aufgrund der Agrar- und Abfallpolitik, die zu einer besseren Bewirtschaftung von Vieh, Gülle und Deponien geführt hat.

Rinder produzieren Methan als Teil ihres Verdauungsprozesses. Einige Futterzusätze und -zusätze können diese Emissionen bei Wiederkäuern reduzieren. Es werden auch Forschungsarbeiten zur selektiven Zucht emissionsarmer Rinder durchgeführt.

Die Gewinnung, Verarbeitung und der Transport fossiler Brennstoffe tragen ebenfalls zu erheblichen Methanemissionen bei. Aber die Super Sender – Standorte in der Öl- und Erdgasindustrie, die große Mengen Methan freisetzen – tragen überproportional zum Problem bei.

Diese verzerrte Verteilung öffnet die Tür zu verschiedenen Möglichkeiten. Es gibt bereits Technologien, die die Emissionen dieser Technologien erheblich reduzieren würden Super Sender auf sehr profitable Weise.

Es ist klar, dass der derzeitige Aufwärtstrend bei den Methanemissionen nicht mit der Erreichung der Ziele des Pariser Abkommens vereinbar ist. Aufgrund der kurzen Lebensdauer von Methan in der Atmosphäre würden wir die Ergebnisse aller heute ergriffenen Maßnahmen innerhalb von neun Jahren sehen. Dies bietet eine großartige Gelegenheit zur raschen Eindämmung des Klimawandels.

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