I combustibili fossili causano più emissioni di metano di quanto stimato

I combustibili fossili causano più emissioni di metano di quanto stimato

I ricercatori della Groenlandia perforano i nuclei di ghiaccio, che contengono bolle d'aria con piccole quantità di aria antica intrappolate all'interno. (Foto dell'Università di Rochester / Benjamin Hmiel) (Credito: Xavier Faïn / U. Grenoble)

I livelli di metano nei campioni di aria antica indicano che gli scienziati hanno ampiamente sottovalutato la quantità di gas serra che l'uomo emette nell'atmosfera attraverso i combustibili fossili.

Il metano contribuisce notevolmente al riscaldamento globale. Le emissioni di metano nell'atmosfera sono aumentate di circa il 150% negli ultimi tre secoli, ma per i ricercatori è stato difficile determinare esattamente da dove provengano queste emissioni; i gas che intrappolano il calore come il metano possono essere emessi naturalmente, oltre che dall'attività umana.

"Imposizione di norme più severe sulle emissioni di metano sul industria dei combustibili fossili avrà il potenziale per ridurre il futuro riscaldamento globale in misura maggiore di quanto si pensasse in precedenza ", afferma Benjamin Hmiel, associato post-dottorato nel laboratorio di Vasilii Petrenko, professore di scienze della terra e dell'ambiente all'Università di Rochester. Hmiel, Petrenko e colleghi riportano le loro scoperte in Natura.

I combustibili fossili causano più emissioni di metano di quanto stimato(Credito: Michael Osadciw / U. Rochester)

Il metano non rimane a lungo

Il metano è il secondo più grande antropogenico"Causato dall'uomo" contribuisce al riscaldamento globale dopo l'anidride carbonica. Ma, rispetto al biossido di carbonio, così come ad altri gas che intrappolano il calore, il metano ha una durata di conservazione relativamente breve; dura in media solo nove anni nell'atmosfera. L'anidride carbonica, al contrario, può persistere nell'atmosfera per circa un secolo. Ciò rende il metano un obiettivo particolarmente adatto per contenere i livelli di emissione in un breve lasso di tempo.

"Se smettessimo di emettere tutto il biossido di carbonio oggi, i livelli elevati di biossido di carbonio nell'atmosfera persisterebbero ancora per molto tempo", afferma Hmiel. "Il metano è importante da studiare perché se apportiamo modifiche alle nostre attuali emissioni di metano, si rifletterà più rapidamente".

"... la maggior parte delle emissioni di metano sono antropogeniche, quindi abbiamo un maggiore controllo."

Il metano emesso nell'atmosfera può essere suddiviso in due categorie, in base alla sua firma del carbonio-14, un raro isotopo radioattivo. C'è metano fossile, che è stato sequestrato per milioni di anni in antichi depositi di idrocarburi e non contiene più carbonio-14 perché l'isotopo è decaduto; e c'è metano biologico, che è in contatto con piante e animali selvatici sulla superficie del pianeta e contiene carbonio-14.

Il metano biologico può essere rilasciato naturalmente da fonti come zone umide o attraverso fonti antropogeniche come discariche, risaie e bestiame. Il metano fossile, che è al centro dello studio di Hmiel, può emettere da infiltrazioni geologiche naturali o come risultato dell'estrazione e dell'uso di combustibili fossili da parte dell'uomo, tra cui petrolio, gas e carbone.

Gli scienziati sono in grado di quantificare accuratamente la quantità totale di metano emesso nell'atmosfera ogni anno, ma è difficile suddividere questo totale nei suoi singoli componenti: quali porzioni provengono da fonti fossili e quali sono biologiche? Quanto metano viene rilasciato naturalmente e quanto viene rilasciato dall'attività umana?

"Come comunità scientifica abbiamo lottato per capire esattamente quanto metano noi umani emettiamo nell'atmosfera", afferma Petrenko, coautore dello studio. "Sappiamo che il componente di combustibile fossile è una delle nostre maggiori emissioni di componente, ma è stato difficile fissarlo perché nell'atmosfera di oggi, i componenti naturali e antropogenici delle emissioni di fossili sembrano uguali, isotopicamente."

Core di ghiaccio come capsule temporali

Al fine di separare più accuratamente i componenti naturali e antropogenici, Hmiel e i suoi colleghi si sono rivolti al passato perforando e raccogliendo nuclei di ghiaccio dalla Groenlandia. I campioni di nucleo di ghiaccio agiscono come capsule temporali: contengono bolle d'aria con piccole quantità di aria antica intrappolate all'interno. I ricercatori utilizzano una camera di fusione per estrarre l'aria antica dalle bolle e quindi studiarne la composizione chimica.

La ricerca di Hmiel si è concentrata sulla misurazione della composizione dell'aria dagli inizi del 18 ° secolo, prima dell'inizio della Rivoluzione industriale, fino ai giorni nostri. Gli esseri umani non iniziarono a usare combustibili fossili in quantità significative fino alla metà del XIX secolo. Misurare i livelli di emissione prima di questo periodo di tempo consente ai ricercatori di identificare le emissioni naturali assenti dalle emissioni di combustibili fossili presenti nell'atmosfera di oggi. Non ci sono prove che suggeriscano che le emissioni naturali di metano fossile possano variare nel corso di alcuni secoli.

Misurando gli isotopi di carbonio-14 nell'aria di oltre 200 anni fa, i ricercatori hanno scoperto che quasi tutto il metano emesso nell'atmosfera era di natura biologica fino al 1870 circa. Fu allora che la componente fossile iniziò a crescere rapidamente. I tempi coincidono con un forte aumento dell'uso di combustibili fossili.

I livelli di metano fossile rilasciato naturalmente sono circa 10 volte inferiori rispetto alle ricerche precedenti riportate. Date le emissioni totali di fossili misurate oggi nell'atmosfera, Hmiel e i suoi colleghi deducono che la componente fossile causata dall'uomo è più alta del previsto, il 25-40% in più, trovano.

I risultati sono buone notizie?

I dati hanno importanti implicazioni per la ricerca sul clima: se le emissioni di metano antropogeniche rappresentano una parte maggiore del totale, la riduzione delle emissioni da attività umane come l'estrazione e l'utilizzo di combustibili fossili avrà un impatto maggiore sul contenimento del futuro riscaldamento globale di quanto gli scienziati pensassero in precedenza.

Per Hmiel, questa è in realtà una buona notizia. "Non voglio diventare troppo disperato su questo perché i miei dati hanno implicazioni positive: la maggior parte delle emissioni di metano sono antropogeniche, quindi abbiamo un maggiore controllo. Se riusciamo a ridurre le nostre emissioni, avrà un impatto maggiore ".

La National Science Foundation americana e la David e Lucille Packard Foundation hanno supportato il lavoro.

studio originale

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