食品生產中的甲烷可能成為氣候變化的下一個通配符

大氣中的甲烷濃度增長速度超過過去20年的任何時間。 據報導,這一增長主要是由於糧食產量的增長 全球甲烷預算 今天發布。甲烷對全球暖化的影響小於二氧化碳(CO?),但它是一種非常強大的溫室氣體。

自2014以來,大氣中的甲烷濃度已開始追踪政府間氣候變化專門委員會(IPCC)為21st世紀開發的碳密度最高的途徑。

人類活動所產生的甲烷排放量的成長正值二氧化碳排放量增加之際。燃燒化石燃料的排放量 過去三年停滯不前.

如果這些趨勢持續下去,甲烷的成長可能會成為危險的氣候變數,壓倒減少二氧化碳排放的努力?在短期內。

2016-12-19 01:56:00來自IPCC的甲烷濃度途徑和來自NOAA測量網絡的觀察結果(Saunois等人,2016,Environmental Research Letters)。 在今年2100,相對於1850-1900年全球變暖的範圍,顯示了每個通道。


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在今天發表的兩篇論文中(見 這裡這裡),我們匯集了最全面的數據和模型集合,以構建甲烷的完整圖景及其發展方向 - 全球甲烷預算。 這包括所有主要的天然和人類甲烷來源,以及最終甲烷“下沉”的地方,如大氣和土地。

這項工作是同伴的努力 全球二氧化碳?預算 每年出版,均由國際科學家根據 全球碳計劃.

所有甲烷去哪兒了?

甲烷從多個來源排放,主要來自陸地,並積聚在大氣中。 在我們的溫室氣體預算中,我們看兩個重要數字。

首先,我們研究排放(哪些活動產生溫室氣體)。

其次,我們看一下這種氣體最終的位置。 這裡重要的數量是大氣中甲烷的積累(濃度),這會導致全球變暖。 積累是由總排放量與大氣中甲烷的破壞和土壤細菌吸收之間的差異造成的。

一氧化碳?排放在大多數限制氣候變遷的討論中佔據中心地位。考慮到 CO? 80%以上的溫室氣體造成的全球暖化是由它造成的。一氧化碳濃度?自工業革命(400 年左右)以來,大氣中的二氧化碳濃度(目前約為百萬分之 44)增加了 1750%。

而二氧化碳?大氣中的甲烷濃度在整個 2000 年代增長相對緩慢,但自 2007 年以來增長速度加快了十倍。 2014 年和 2015 年甲烷成長速度更快。

值得注意的是,這種增長發生在甲烷濃度之上,而甲烷濃度已經比工業革命開始時高出150%(現在約為1,834十億分之一)。

由於其他原因,全球甲烷預算也很重要:它不像二氧化碳那樣被人們所了解?預算,並在更大程度上受到各種人類活動的影響。大約 60% 的甲烷排放來自人類活動。

其中包括生活來源 - 如牲畜,稻田和垃圾填埋場 - 以及化石燃料來源,如煤炭,石油和天然氣開采和使用過程中的排放。

我們對甲烷的天然來源知之甚少,例如來自濕地,永久凍土,白蟻和地質滲漏的甲烷。

生物質和生物燃料燃燒源於人類和自然火災。

climate2 12 19基於Saunois等人的全球甲烷預算2003-2012。 2016,地球系統科學數據。 請訪問http://www.globalcarbonatlas.org查看全球碳圖集。

鑑於大氣中甲烷濃度的快速增加,有哪些因素導致其增加?

揭露原因

科學家們仍在發現崛起的原因。 可能性包括:增加農業排放,特別是稻米和養牛生產; 熱帶和北部濕地的排放; 在提取和使用化石燃料過程中損失更大,例如美國的水力壓裂。 大氣中甲烷被破壞的變化也可能是一個因素。

我們的方法展示了一種新興且一致的圖景,其中包含建議的主要來源以及其他貢獻的二手資料。

首先,碳同位素表明生物來源的貢獻大於化石燃料。 這些同位素反映了來自不同來源的甲烷中碳原子的重量。 化石燃料使用的甲烷也有所增加,但顯然不如生物來源多。

其次,我們的分析表明熱帶是大氣增長的主要貢獻者。 這與在那裡發現的廣闊的農業發展和濕地區域一致(並且與生物來源的排放增加一致)。

這也排除了化石燃料,我們希望集中在溫帶地區,如美國和中國主導作用。 這些排放量增加了,但沒有增加到熱帶和生物來源。

第三,國家的最先進的全球濕地的模型顯示,研究期間濕地排放任何顯著上升的證據。

整體而言 證據鏈 表明農業,包括牲畜,可能是甲烷濃度快速增加的主要原因。 這與報告的增加的排放量一致 糧食和農業組織 並不排除其他來源的作用。

值得注意的是,我們對甲烷排放和大氣中甲烷濃度的了解仍然存在差距。 如果再加上所有的數據庫存和模型估計的甲烷排放量,我們可以得到比在甲烷濃度增長的一個一致的更大一些。 這凸顯了更好地核算和報告甲烷排放的必要性。

我們對濕地的排放,永久凍土融化和大氣中甲烷的破壞也知之甚少。

前進的方向

此時全球CO?化石燃料和工業排放 已停滯不前 連續三年,我們在新論文中強調的甲烷上漲趨勢是不受歡迎的消息。 糧食生產將繼續強勁增長,以滿足不斷增長的全球人口的需求,並為日益增長的全球中產階級提供食物,這些中產階級熱衷於富含肉類的飲食。

然而,與在大氣中保留幾個世紀的二氧化碳不同,甲烷分子的壽命只有大約10年。

這與甲烷的超級全球變暖效應相結合,意味著我們有巨大的機會。 如果我們現在減少甲烷排放,這將對大氣中的甲烷濃度產生快速影響,從而對全球變暖產生影響。

全球和國內都在努力支持更加氣候友好的糧食生產 許多成功,充足 改善的機會和潛力 破局者.

然而,如果我們要遵循將全球暖化控制在2℃以下的路徑,目前的努力還不夠。減少甲烷排放需要成為全球追求《巴黎協定》中所概述的永續未來的普遍特徵。

談話

關於作者

Pep Canadell,CSIRO科學家,全球碳項目執行主任, CSIRO; Ben Poulter,研究科學家, 美國航空航天局; Marielle Saunois,Enseignantchercheuràl'UniversitédeVersailles Saint Quentin; Chercheur au Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement, 皮埃爾 - 西蒙拉普拉斯研究所; Paul Krummel,研究組組長, CSIRO; Philippe Bousquet,法國凡爾賽大學聖奎因大學教育學院,法國國家科學研究院和科學研究所(倫敦科學研究院),法國國家科學研究院院長,法國學院院長du GIEC, UniversitédeVersailles Saint-Quentin en Yvelines - UniversitéParis-Saclay 和Rob Jackson,地球系統科學教授和全球碳項目主席, 斯坦福大學

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