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Robert Talbot, Direktor des Instituts für Klima- und Atmosphärenwissenschaften (ICAS) Professor für Atmosphärenchemie, Universität von Houston
am 17. April 2016. (Foto von PABLO PORCIUNCULA / AFP / Getty Images)
Kohlendioxid oder CO2 erregt die ganze Aufmerksamkeit, wenn über die globale Erwärmung gesprochen wird, aber es ist bei weitem nicht das einzige Treibhausgas, über das wir nachdenken sollten. Methan (CH4) – wie Kohlendioxid ein Gas, das sowohl von natürlichen als auch von künstlichen Quellen emittiert wird – beginnt auch mehr Aufmerksamkeit zu erregen.
Methan hat ein globales Erwärmungspotenzial von 28 über einen Zeitraum von 100 Jahren, eine Maßnahme, die entwickelt wurde, um zu reflektieren, wie viel Wärme es in der Atmosphäre speichert, was bedeutet, dass eine Tonne Methan 28-mal so viel Wärmeenergie absorbiert wie eine Tonne Kohlendioxid. Das macht es zu einem sehr wichtigen Treibhausgas, viel stärker als Kohlendioxid. Methan stammt aus natürlichen Quellen wie Feuchtgebieten und tierischen Quellen sowie aus thermogenen Quellen, einschließlich der Öl- und Gasproduktion. Erdgas besteht zu etwa 90% aus Methan.
Jüngste Analysen deuten darauf hin, dass auch zusätzliche Quellen für atmosphärisches Methan in Betracht gezogen werden sollten.
Während Methan gerade erst öffentliche Aufmerksamkeit erlangt, untersuchen Wissenschaftler es seit Jahrzehnten. Die National Oceanic and Atmospheric Administration begann in den frühen 1980er Jahren mit der Messung von Methan in der Erdatmosphäre an ihren globalen Überwachungsstandorten, wie auf dem Mauna Loa auf Hawaii. Während der 80er Jahre stiegen die Methangehalte stetig um 1% bis 2% pro Jahr und fielen in den 90er Jahren auf etwa 1% pro Jahr.
ES blieb von 2000 bis 2007 stabil, als die Steigerungsrate abrupt wieder zu steigen begann, was bis heute anhält. (Abbildung 1)
Diese Veränderungen waren für Wissenschaftler eine Herausforderung, sie quantitativ zu erklären und explizit unterschiedlichen Quellen zuzuordnen.
Globaler monatlicher Mittelwert von Methan
NOAA Global Monitoring Division
In letzter Zeit gab es eine Flut von Aktivitäten zur Quantifizierung flüchtiger Methanemissionen aus Öl- und Gasproduktionsstätten. In der Tat war ich 2013 Teilnehmer der Barnett Shale Coordinated Campaign. Mit unserem mobilen Labor besuchten wir 152 Anlagen und stellten fest, dass anstelle von Bohrlochstandorten die größten Emissionen aus Kompressorstationen und chemischen Verarbeitungsanlagen auftraten. Andere Studien haben Verteilungssysteme und andere Komponenten des Liefersystems untersucht. Bei allen wurde festgestellt, dass bis zu einem gewissen Grad Methan austritt. Könnte der jüngste Anstieg des globalen Methans um 10 Jahre mit der Öl- und Gasproduktion zusammenhängen?
Die Antwort scheint wahrscheinlich nicht zu sein.
Ein letztes Jahr in der Zeitschrift Science veröffentlichter Artikel zeigte, dass sich die dominierende Quelle von 13C (Kohlenstoff-13) in Methan auf globaler Basis verschiebt. Kohlenstoff-13 ist insofern nützlich, als es verschiedene Methanquellen voneinander unterscheiden kann. Zum Beispiel deutet die Isotopenanalyse auf einen neuen Trend weg von Öl- und Gasquellen im 21.Jahrhundert hin und zeigt, dass die globale Landwirtschaft für den jüngsten Anstieg des atmosphärischen Methans verantwortlich sein könnte.
Dies steht in direktem Widerspruch zu Emissionsinventaren und weist auf das wachsende Problem hin, die Methanemissionen zu kontrollieren und gleichzeitig eine wachsende menschliche Bevölkerung zu ernähren – ein wirklich heikles Gleichgewicht, das verantwortungsvoll gehandhabt werden muss.
Ein zweites Szenario, das vorgeschlagen wurde, um den Anstieg des globalen Methans zu erklären, ist die zunehmende Produktion von biogenem (bakteriellem) Methan in tropischen Gebieten. Unter der globalen Erwärmung erhalten diese Gebiete mehr Niederschlag, was die Größe der überfluteten Gebiete erhöht. Dies kann wiederum die biogene Produktion von Methan fördern.
Es scheint jedoch, dass die Zunahme der Landwirtschaft und der menschlichen Bevölkerung ein wahrscheinlicheres Szenario ist. Das stimmt mit der Isotopendatenanalyse überein.
Die Situation sollte in Zukunft klarer werden, wenn mehr Daten gesammelt werden. Bleiben Sie dran.
Dr. Bob Talbot ist Professor für Atmosphärenchemie und Direktor des Institute for Climate and Atmospheric Science (ICAS). Dr. Talbot ist außerdem außerordentlicher Professor für Atmosphärenchemie an der School of Atmospheric Science der Nanjing University, Nanjing, China. Dort ist er auch stellvertretender Vorsitzender des Instituts für Klima- und Klimawandelforschung an der Universität Nanjing. Dr. Talbot ist seit 1983 Teil des NASA Global Tropospheric Chemistry Program, ist Mitglied des Wissenschaftsteams für 20 große Luftexpeditionen, die von diesem Programm unterstützt werden, und ist derzeit Chefredakteur der internationalen Zeitschrift Atmosphere.
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