Watafiti katika kuchimba visima vya Greenland kwa cores za barafu, ambazo zina Bubuni za hewa na idadi ndogo ya hewa ya zamani iliyobebwa ndani. (Chuo Kikuu cha Rochester picha / Benjamin Hmiel) (Mkopo: Xavier Faïn / U. Grenoble)

Viwango vya Methane katika sampuli za zamani za hewa zinaonyesha kuwa wanasayansi wamepuuza sana ni vipi gesi ya chafu ambayo wanadamu hutoka angani kupitia mafuta ya zamani.

Methane ni mchangiaji mkubwa kwa ongezeko la joto duniani. Uzalishaji wa Methane kwa anga umeongezeka kwa takriban asilimia 150% katika karne tatu zilizopita, lakini imekuwa ni ngumu kwa watafiti kuamua ni wapi uzalishaji huu unatokea; gesi zenye mitego ya joto kama methane zinaweza kutolewa kwa asili, na pia kutoka kwa shughuli za kibinadamu.

"Kuweka kanuni ngumu za uzalishaji wa methane tasnia ya mafuta watakuwa na uwezo wa kupunguza ongezeko la joto ulimwenguni kwa kiwango kikubwa kuliko vile ilivyodhaniwa hapo awali, "anasema Benjamin Hmiel, mshirika wa posta katika maabara ya Vasilii Petrenko, profesa wa sayansi ya mazingira na mazingira katika Chuo Kikuu cha Rochester. Hmiel, Petrenko, na wenzake wanaripoti matokeo yao Nature.

(Mkopo: Michael Osadciw / U. Rochester)

Methane haishiki kwa muda mrefu

Methane ni wa pili kwa ukubwa anthropogenic-Nasababishwa na ubinadamu -mchangia katika ongezeko la joto ulimwenguni baada ya kaboni dioksidi. Lakini, ikilinganishwa na kaboni dioksidi, na vile vile gesi zingine za kuwasha joto, methane ina maisha mafupi ya rafu; huchukua wastani wa miaka tisa tu katika anga. Dioksidi kaboni, kwa kulinganisha, inaweza kuendelea katika anga kwa karibu karne. Hiyo inafanya methane kuwa lengo linalofaa kwa kupunguza viwango vya uzalishaji wakati wa muda mfupi.

"Ikiwa tungeacha kutoa kaboni dioksidi yote leo, viwango vya juu vya kaboni dioksidi angani bado vingeendelea kwa muda mrefu," Hmiel anasema. "Methane ni muhimu kusoma kwa sababu ikiwa tutabadilisha mabadiliko ya uzalishaji wa methane, itaonyesha haraka zaidi."

"... uzalishaji mwingi wa methane ni anthropogenic, kwa hivyo tunayo udhibiti zaidi."

Methane iliyotolewa ndani ya anga inaweza kupangwa katika vikundi viwili, kwa kutegemea saini yake ya kaboni-14, isotopu ya mionzi ya nadra. Kuna methane ya kisukuku, ambayo imeandaliwa kwa mamilioni ya miaka katika amana za zamani za hydrocarbon na haipo tena kaboni-14 kwa sababu isotopu imeoza; na kuna methane ya kibaolojia, ambayo inahusiana na mimea na wanyama wa porini kwenye uso wa sayari na haina kaboni-14.

Biolojia methane inaweza kutolewa asili kutoka kwa vyanzo vya ardhi kama ardhi au kupitia vyanzo vya anthropogenic kama vile ardhi ya mvua, shamba la mpunga, na mifugo. Fossil methane, ambayo ni mwelekeo wa utafiti wa Hmiel, inaweza kutoka kwa njia za asili za kijiolojia au kwa sababu ya wanadamu kuchota na kutumia mafuta ya mafuta ikiwa ni pamoja na mafuta, gesi, na makaa ya mawe.

Wanasayansi wana uwezo wa usahihi kukamilisha jumla ya methane iliyotolewa kwa anga kila mwaka, lakini ni ngumu kuvunja jumla hii katika sehemu zake: Ni sehemu gani zinazotokana na vyanzo vya maji na ni vipi vya kibaolojia? Kiasi gani methane inatolewa kawaida na ni kiasi gani kinachotolewa na shughuli za kibinadamu?

"Kama jamii ya wanasayansi tumekuwa tukijitahidi kuelewa ni kiasi gani sisi binadamu tunatoa hewa angani," anasema Petrenko, mshauri wa utafiti. "Tunajua kuwa sehemu ya mafuta ya mafuta ni moja ya vifaa vyenye uzalishaji mkubwa, lakini imekuwa changamoto kuiweka chini kwa sababu katika mazingira ya leo, sehemu za asili na za anthropogenic za uzalishaji waoss zinafanana, isotopic."

Cores za barafu kama vidonge vya wakati

Ili kutenganisha kwa usahihi vipengele vya asili na anthropogenic, Hmiel na wenzake waligeuka zamani kwa kuchimba visima na kukusanya cores za barafu kutoka Greenland. Sampuli za msingi wa barafu hufanya kama vidonge vya wakati: zina vifurushi vya hewa na idadi ndogo ya hewa ya zamani iliyobebwa ndani. Watafiti hutumia chumba kilichoyeyuka ili kutoa hewa ya zamani kutoka kwa Bubble na kisha kusoma muundo wake wa kemikali.

Utafiti wa Hmiel ulilenga katika kupima muundo wa hewa kutoka karne ya 18-kabla ya Mapinduzi ya Viwanda - hadi leo. Wanadamu hawakuanza kutumia mafuta ya visukuku kwa kiwango kikubwa hadi katikati ya karne ya 19. Vipimo vya viwango vya uzalishaji kabla ya kipindi hiki huruhusu watafiti kubaini uzalishaji wa asili ambao hutolewa kwa umeme kutoka kwa mafuta ya zamani ambayo yapo katika mazingira ya leo. Hakuna ushahidi wa kupendekeza uzalishaji wa mafuta ya asili ya methane yanaweza kutokeza kwa karne chache.

Kwa kupima isotopu ya kaboni-14 angani kutoka zaidi ya miaka 200 iliyopita, watafiti waligundua kwamba karibu yote ya methane iliyotolewa kwenye anga ilikuwa ya asili kwa karibu miaka 1870. Hapo ndipo sehemu ya kisukuku ilipoanza kuongezeka haraka. Wakati unaendana na kuongezeka kwa kasi kwa matumizi ya mafuta ya mafuta.

Viwango vya methane asili iliyotolewa asili ni karibu mara 10 chini kuliko utafiti uliopita. Kwa kuzingatia jumla ya uzalishaji wa mabaki yaliyopimwa katika anga leo, Hmiel na wenzake wanadhani kwamba sehemu inayosababishwa na kiboreshaji wa binadamu ni kubwa kuliko inavyotarajiwa - 25-40% ya juu, wanapata.

Je! Matokeo haya ni habari njema?

Takwimu zina maana muhimu kwa utafiti wa hali ya hewa: ikiwa uzalishaji wa methane wa anthropogenic hufanya sehemu kubwa ya jumla, kupunguza uzalishaji wa shughuli za kibinadamu kama uchimbaji wa mafuta ya zamani na matumizi itakuwa na athari kubwa kwa kukomesha hali ya hewa ya joto duniani kuliko wanasayansi walidhani hapo awali.

Kwa Hmiel, hiyo ni habari njema. "Sitaki kukosa tumaini juu ya hili kwa sababu data yangu haina maana: uzalishaji mwingi wa methane ni anthropogenic, kwa hivyo tunayo udhibiti zaidi. Ikiwa tunaweza kupunguza uzalishaji wetu, itakuwa na athari zaidi. "

Shirika la Sayansi ya Kitaifa la Merika na David na Lucille Packard Foundation waliunga mkono kazi hiyo.

Utafiti wa awali

vitabu_vida