人为排放的甲烷提取和化石燃料的使用可能被“严重低估”,一项新的研究表明。
化石的研究表明,“自然”排放甲烷,渗出根深蒂固的储备,组成一个小得多的比先前认为的甲烷排放总量的比例。
这意味着化石大气中甲烷的含量有可能推动了甲烷逃逸煤炭、石油和天然气开采、钻探和运输。
言下之意是,化石燃料甲烷排放量比早些时候的估计高25 - 40%,首席研究员告诉碳短暂。必威手机官网
研究结果表明“化石燃料行业可能负责一个更大的比例比我们以前认为的最近的气候变化”,没有参与这项研究的科学家告诉碳短暂。必威手机官网然而,减排也有更大的机会”,她说,通过“修复泄漏天然气开采和分销网络”。
化石甲烷
甲烷是一种强有力的温室气体,是仅次于二氧化碳的多少会造成全球变暖。
虽然比二氧化碳更短暂的大气中,甲烷包打孔——这是在变暖28-34倍(pdf)在100年期间更强大的(尽管有其他的方式甲烷与二氧化碳的气候变暖的影响)进行比较。
有两种主要类型的甲烷:“生物”,从植物和动物生产,和“化石”,被关在地下几百万年。
这项新的研究,发表在自然,重点是甲烷排放的化石。这些都是最常见的与化石燃料的开采和运输等泄漏从煤炭开采和燃烧石油和天然气钻探——但是他们有“天然”的来源。
有四个主要方面化石甲烷自然会逃逸到大气中。包括陆上渗漏(包括石油和天然气渗漏、泥火山和含气弹簧),潜艇(离岸)渗透,扩散microseepage”从石油和含气性沉积岩,地热和火山地貌。
新的研究表明,这些自然的甲烷排放量的方式已经被高估了。
指纹
科学家可以分析的精确组成甲烷分子可能决定他们的起源。关键在于“指纹”的碳14 (14 c)——一种自然产生的同位素的碳,作者解释说本杰明博士Hmiel的博士后罗彻斯特大学在纽约州。他告诉碳简要:必威手机官网
“化石能源已经从大气中分离很长一段时间——数百万年。因此,所有的14 c经历了自然放射性衰变和没有14 c分子了。另外,生物,如来源湿地水稻农业,牛打嗝——容易与大气交换他们的碳和包含一个14 c相似的大气中的二氧化碳量排放的时候。”
所以,简而言之,科学家们知道当甲烷起源于根深蒂固化石能源,因为它没有碳14。这就是所谓的“14 c-free甲烷”
为他们的研究中,研究者采集空气样本冰核钻的格陵兰岛和南极冰原。冰陷阱微小的气泡,建立与新层每年降雪。切掉一缸的冰穿过,科学家们能够重建一个时间轴组成的大气回到几千年。
新记录跨度约1750 - 2013,“捕获14大气ch4的进化(碳14在甲烷)自前工业化时代”,报纸上说。通过量化的比率化石生物甲烷在空气样本,研究人员重建14 ch4的签名超过250年了。
下面的图表显示了所揭示的新纪录。上面的图表显示,全球大气中甲烷的浓度从18世纪中叶,而较低的图表显示重建14 ch4(绿线)自1850年以来在大气中。独立的点显示14 c测量在不同的地点从冰核。
下面的图表显示甲烷排放的14 c签名如何改变了工业革命正在进行中。大气14 c的浓度下降,随着越来越多的14 c-free甲烷释放到大气中。
这是“重合的时间显著增长”的使用化石燃料,Hmiel说。
相比之下,新记录表明,在1870年之前,“自然化石甲烷渗漏的数量是非常小的,不超过总数的1%甲烷源今天”,Hmiel指出。
先前的估计把自然化石甲烷排放在40-60m每年吨的甲烷,该报说。新的研究发现他们更可能的每年1.6吨,最大的每年5.4吨。这表明,自然排放是“比之前认为的小10倍”,Hmiel说。
去核
上面的图表是一个戏剧性的扭转20世纪的中间。这是由于复杂的因素:核技术。
有两种方法,核工业已经影响到大气中14 c的量。第一个是核弹测试地面,始于1945年并添加一个大数量的14 c到空中,Hmeil解释道:
“这是众所周知的炸弹脉冲,虽然测试通过国际条约在1963年被取缔,…的主要扰动引起的大气中14 c,这复杂的简单隔离“化石”和“生物”甲烷由于速度自然大气中14 c水平改变。”
这种效果中可以看到蓝线在前面的图,它显示了一个巨大的生物14 ch4在20世纪中期。
第二个影响是核电站,Hmiel说。从1970年代开始,核能补充说“一个非常小的,但在全球范围内可量化,14 ch4”,他指出:
“这扰动改变了14我们今天测量大气中甲烷签名没有显著影响甲烷总量的一部分计算的量化的矿物成分来源。”
核影响的结果是新的14 c纪录不可靠评估化石甲烷在20世纪中期后,研究人员说。
然而,由于自然渗透的水平只在很长的时间尺度变化——数千年或更久——Hmiel说它“预计不会改变了过去250年”。
“严重低估”
研究结果表明,“几乎所有化石甲烷在大气中今天是人为排放来自化石燃料的开采和使用”,Hmiel说。
这表明,之前的“自底向上“库存——估计甲烷数据乘以数量的来源(如牲畜、天然气操作和垃圾填埋场),他们可能排放——“严重低估”化石燃料,排放Hmiel说。
人为甲烷排放化石可能低估了38-58m每年吨,该报告得出的结论是——相当于25 - 40%的预期。
其他的研究也表明,自底向上的甲烷库存并没有充分考虑甲烷排放量油气基础设施。然而,具有讽刺意味的是,短暂的高原在大气中的甲烷浓度上升1990年代末和2000年代初(见图表)早些时候有关石油和天然气产业在发达国家减少“逃犯”逃离甲烷的排放。
有一个积极的一面,这一发现,Hmiel说:
“简单地说,如果人为源排放比我们想象的更大,然后让更多的排放在我们的领域和机构。而人类无法控制的自然排放,因为他们会发生。”
例如,他补充说,如果“排放来自石油和天然气生产,然后通过制定法规迫使该行业研究所至少改善报告,或者更好的是,减少他们——然后我们可以限制排放的甲烷到大气和气候变暖造成”。
“独特的”
说:“文章是很重要的罗伯·杰克逊教授地球系统科学教授biwei6868斯坦福大学和椅子的全球碳计划。杰克逊,他并没有参与这项研究,告诉碳简要:必威手机官网
“可能是我们高估了甲烷排放量自然地质渗漏。如果是这样,化石燃料的活动是气候和环境问题比我们想象的更糟糕。”
然而,仍然有很多事情,需要检查,他补充说:
“我们现在需要更多的测量在自然地质渗漏。我们需要检查论文的结论背后的造型和同位素假设,。都应该很快发生。”
Celi博士一个Sapart研究员大学自由de布鲁塞尔曾经发表研究在自然与人为的甲烷来源,分析说,新数据集的“独特而卓越的品质”。
然而,镜像杰克逊教授的评论,她告诉碳简短,“人为和自然之间分区-地质化石排放仍然是非常困难的”,所以“密度和更长的数据必威手机官网集”回到1850年之前将“有助于巩固本文的定量结论的未来”。
希瑟博士雕刻高级讲师对全球碳循环伦敦帝国理工学院说,这些发现表明“化石燃料行业可能负责一个更大的比例比我们以前认为的最近的气候变化”。这意味着有一个“更大的机会”这些减排,她告诉碳简要:必威手机官网
“它是至关重要的,更多的努力投入甲烷排放缓解、解决泄漏等天然气提取和分销网络。我们需要使用大气测量监控这些减排努力,包括测量放射性碳在大气中的甲烷像那些在这项研究。”