グリーンランドの研究者は、内部に閉じ込められた少量の古代の空気を含む気泡を含む氷コアをドリルします。 （ロチェスター大学の写真/ベンジャミン・ミエル）（クレジット：ザビエル・ファイン/ U。グルノーブル）

古代の大気サンプルのメタンレベルは、科学者が化石燃料を介してどのくらいの温室効果ガスを大気中に放出しているかを大きく過小評価していたことを示しています。

メタンは地球温暖化の大きな原因です。 大気へのメタン放出は過去150世紀にわたって約XNUMX％増加しましたが、研究者がこれらの放出がどこから発生したかを正確に判断することは困難でした。 メタンのような熱を閉じ込めるガスは、人間の活動からだけでなく、自然に放出されます。

「より厳しいメタン排出規制を 化石燃料産業 ロチェスター大学の地球科学および環境科学の教授であるヴァシリー・ペトレンコの研究室のポスドク研究員であるベンジャミン・フミエルは、次のように語っています。 Hmiel、Petrenko、および同僚は、調査結果を 自然.

（クレジット：Michael Osadciw / U。Rochester）

メタンは長く付きません

メタンは二番目に大きい 人為起源の—人為的—二酸化炭素後の地球温暖化の原因。 しかし、二酸化炭素や他の熱捕捉ガスと比較して、メタンの貯蔵寿命は比較的短いです。 大気中での平均寿命はわずかXNUMX年です。 対照的に、二酸化炭素は約XNUMX世紀にわたって大気中に残留します。 そのため、メタンは、短期間で排出レベルを抑制するのに特に適したターゲットになります。

「今日すべての二酸化炭素の排出を停止した場合、大気中の高レベルの二酸化炭素はまだ長期間持続します」とHmiel氏は言います。 「メタンは、現在のメタン排出量を変更すると、より迅速に反映されるため、研究することが重要です。」

「…メタン放出のほとんどは人為的であるため、より多くの制御が可能です。」

大気中に放出されるメタンは、希少な放射性同位体である炭素14の特徴に基づいて、14つのカテゴリーに分類できます。 化石メタンがあります。これは、古代の炭化水素鉱床で何百万年も隔離されており、同位体が崩壊したために炭素14を含んでいません。 惑星の表面の植物や野生生物と接触しており、炭素XNUMXを含んでいる生物学的メタンがあります。

生物学的メタンは、湿地などの発生源から、または埋め立て地、水田、家畜などの人為的発生源から自然に放出されます。 Hmielの研究の焦点である化石メタンは、自然の地質浸透から、または人間が石油、ガスなどの化石燃料を抽出して使用した結果として放出される可能性があります。 石炭.

科学者は毎年大気中に放出されるメタンの総量を正確に定量化することができますが、この総量を個々の成分に分解することは困難です。どの部分が化石源に由来し、どの部分が生物学的ですか？ どのくらいのメタンが自然に放出され、人間の活動によってどれだけ放出されますか？

「科学コミュニティとして、私たち人間が大気中に放出しているメタンの量を正確に理解するのに苦労してきました」とこの研究の共著者であるペトレンコは言います。 「化石燃料の成分は私たちの最大の成分排出量のXNUMXつであることはわかっていますが、今日の大気では、化石燃料の天然成分と人為的成分が同位体的に同じように見えるため、それを突き止めるのは困難です。」

タイムカプセルとしてのアイスコア

自然成分と人為的成分をより正確に分離するために、Hmielと彼の同僚は、グリーンランドから氷のコアを掘削して収集することにより過去に目を向けました。 氷のコアサンプルはタイムカプセルのように動作します。内部には少量の古代の空気が閉じ込められた気泡が含まれています。 研究者は、溶解チャンバーを使用して泡から古代の空気を抽出し、その化学組成を研究します。

Hmielの研究は、産業革命の開始前の18世紀初頭から現在までの空気の組成の測定に重点を置いていました。 19世紀半ばまで、人間は化石燃料を大量に使用し始めませんでした。 この期間の前に排出レベルを測定することにより、研究者は、今日の大気に存在する化石燃料からの排出がない自然排出を特定できます。 天然の化石メタンの排出量が数世紀にわたって変化する可能性があることを示唆する証拠はありません。

14年以上前から空気中の炭素200同位体を測定することにより、研究者は、大気に放出されるメタンのほとんどすべてが1870年頃まで生物学的に存在することを発見しました。 タイミングは、化石燃料の使用の急激な増加と一致します。

自然に放出される化石メタンのレベルは、以前に報告された研究の約10分の25です。 今日の大気で測定された化石の総排出量を考えると、Hmielと彼の同僚は、人為的な化石成分が予想よりも高く、40-XNUMX％高いと推測します。

調査結果は良いニュースですか？

データは気候研究に重要な意味を持っています：人為起源のメタン排出が全体の大部分を占める場合、化石燃料の抽出や使用などの人間活動からの排出の削減は、科学者が以前考えていたよりも将来の地球温暖化の抑制に大きな影響を与えます。

Hmielにとって、それは実際には良いニュースです。 「私のデータは肯定的な意味合いを持っているので、これについてあまりにも絶望的になりたくありません。メタン放出のほとんどは人為的であるため、より多くの制御が可能です。 排出量を削減できれば、より大きな影響を与えるでしょう。」

米国国立科学財団とデイビッド・アンド・ルシール・パッカード財団はこの作業を支援しました。

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