2020-жылдардың басында атмосферадағы метанның концентрациясы рекордтық қарқынмен өсті. Бұл құбылыс газдың табиғи жолмен жойылуының төмендеуімен және батпақтар, өзендер, көлдер мен ауыл шаруашылығы жерлерінің жылынуына байланысты шығарындылардың артуымен байланысты. Мұндай қорытындыға Science журналында жарияланған халықаралық ғалымдар тобы келді. Зерттеу атмосфераның химиялық құрамындағы және климаттық жағдайлардағы өзгерістерді атап көрсетеді.

Метанның өсуінің негізгі себептері

Негізгі факторлардың бірі — метанды ауада ыдырататын басты химиялық қосылыстар — гидроксил радикалдарының күрт азаюы. 2020–2021 жылдары атмосфераны тазарту процесі айтарлықтай баяулады. Ғалымдардың бағалауынша, бұл метанның жылдық жиналу жылдамдығындағы өзгерістердің шамамен 80%-ын түсіндіреді. Сонымен қатар, 2020 жылдан 2023 жылға дейін созылған Ла-Нинья кезеңі тропиктерде ылғалды ауа райын әкеліп, су басқан аумақтардың көлемін ұлғайтты — бұл метан өндіретін микроорганизмдер үшін қолайлы орта. Нәтижесінде батпақтардан, өзендерден, көлдерден және ауыл шаруашылығы жерлерінен шығатын метан көлемі артты, бұл көмірқышқыл газынан кейінгі екінші маңызды парниктік газдың жиналуына ықпал етті.

Метан концентрациясының динамикасы

Өлшеулерге сәйкес, 2019–2023 жылдар аралығында атмосферадағы метан 55 миллиардтық үлеске өсіп, 2023 жылы рекордтық 1921 миллиардтық үлеске жетті. Ең жылдам өсу 2021 жылы тіркелді — шамамен 18 миллиардтық үлес, бұл 2019 жылмен салыстырғанда 84% жоғары.

Климат пен географияның әсері

Планетадағы жылыну мен ылғалдылықтың артуымен батпақтардан, ішкі су айдындарынан және күріш алқаптарынан шығатын метанның климатқа әсері алдағы уақытта күшейе түседі. Зерттеу жаһандық метан шығарындыларын азайту бастамалары тек антропогендік емес, климаттық себептерге байланысты көздерді де ескеруі тиіс екенін көрсетеді.

Шығарындылардың өсуі тек табиғи батпақтармен ғана емес, сондай-ақ күріш алқаптары мен ішкі су айдындары сияқты басқарылатын аумақтармен де байланысты. Бұл көздер жаһандық метан балансының модельдерінде жиі ескерілмейді.

Ең үлкен шығарындылар өсімі тропикалық Африка мен Оңтүстік-Шығыс Азияда байқалды. Арктикалық батпақтар мен көлдер де температураның көтерілуіне байланысты айтарлықтай өсті, бұл микробтық белсенділікті арттырды. Ал Оңтүстік Америкада 2023 жылы Эль-Ниньоға байланысты болған қатты құрғақшылық салдарынан шығарындылар азайды, бұл метан шығарындыларының климаттық экстремумдарға сезімталдығын көрсетеді.

Микробтық процестер мен басқа көздердің рөлі

Ғалымдар батпақтар, өзендер, көлдер, су қоймалары және жаһандық күріш шаруашылығының атмосфералық метанның тез өсуіне қосқан үлесін анықтады. Құрлықтағы, тұщы сулардағы және атмосферадағы процестерді қазіргі заманғы модельдерде байланыстыра отырып, команда климаттық тұрақсыздықтың тиісті экожүйелердегі шығарындыларды күшейткенін көрсетті.

Кен отынын пайдалану мен орман өрттері метанның соңғы өсуінде айтарлықтай рөл атқарған жоқ. Химиялық талдау негізгі өзгерістер көзі батпақтардағы, ішкі су айдындарындағы, су қоймаларындағы және ауыл шаруашылығындағы микробтық процестер екенін көрсетті.

Болашағы мен қорытындылар

Зерттеу 2023 жылға арналған ең өзекті жаһандық метан балансының бағасын ұсынады және атмосфералық метанның тез өсу себептерін түсіндіреді. Болашақ үрдістер тек шығарындыларды бақылауға ғана емес, сонымен қатар табиғи және басқарылатын метан көздеріндегі климаттық өзгерістерге де байланысты болады.

Зерттеудің негізгі қорытындылары

• 2020-жылдардың басындағы метанның күрт өсуі негізінен атмосферадағы химиялық «жоюшы» әлсіреуінен, бақылаусыз шығарындылардан емес, туындады.
• 2020–2021 жылдары гидроксил (OH) радикалдарының деңгейінің уақытша төмендеуі — метанның басты «тазартқышы» — метан концентрациясының жылдық өзгергіштігінің 80–85%-ын түсіндіреді.
• COVID-19-ға байланысты ауа ластануының өзгерістері маңызды рөл атқарды.
• Локдаундар кезінде азот оксидтері (NOx) шығарындыларының төмендеуі OH деңгейін азайтып, метанның атмосферада тез жиналуына мүмкіндік берді.
• Климаттық себептерге байланысты батпақтардан шығатын шығарындылар күрт өсуге ықпал етті.
• 2020–2023 жылдардағы ұзақ Ла-Нинья кезеңіндегі ерекше ылғалды жағдайлар батпақтар мен ішкі су айдындарынан, әсіресе тропикалық Африка, Оңтүстік-Шығыс Азия және Арктикада, метан шығарындыларын арттырды.
• Кен отыны мен өрттерден шығатын шығарындылар негізгі фактор болған жоқ.
• Табиғи су басқан экожүйелерден шығатын ағымдағы модельдер маңызды динамикалық процестерді ескермейді.
• Кеңінен қолданылатын көптеген модельдер батпақтар мен ішкі су айдындарынан шығатын шығарындылар мен олардың динамикасын дұрыс бағаламады, бұл су басқан экожүйелер мен метан шығарындыларының микробтық процестерін бақылауды жақсарту қажеттігін көрсетеді.