МГЭИК оценила угрозу со стороны второго по известности парникового газа — метана

05 Oct 2021

В августе Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) Организации Объединенных Наций сделала знаковый доклад о состоянии планеты, который (внимание: спойлер) не радует. Главный злодей, по оценке этого сообщения, — углекислый газ (CO₂), но много внимания уделено и его менее известному брату — метану. В плане создания парникового эффекта, отмечено в докладе, последний в 80 раз сильнее первого, а такой высокой концентрации метана в атмосфере, какая фиксируется сейчас, не было, как минимум, 800 000 лет. Если бы человечество всерьёз взялось за сокращение выбросов метана, это существенно и быстро замедлило бы изменение климата.

«Обуздание метана — второй по важности приз в деле стабилизации климата, и его можно получить очень быстро, — заявил после публикации основных тезисов доклада Рик Дьюк (Rick Duke), старший директор и представитель Белого дома по связям со специальным посланником президента США по вопросам климата. — Нет ничего более насущного в деле обеспечения климатической безопасности в ближайшем будущем, ничего другого, что даёт критически необходимое нам время для декарбонизации энергии и разработки таких передовых вариантов деятельности, как технологии отрицательных выбросов».

С Дьюком согласна Илисса Окко (Ilissa Ocko), старший климатолог Фонда защиты окружающей среды (Environmental Defense Fund):

«Сокращение выбросов метана — самый быстрый, наиболее эффективный способ замедления скорости потепления прямо сейчас».

Как и углекислый газ, метан содержит углерод: формула метана — CH₄. Он — один из основных компонентов природного газа и многих экосистем. Большое количество метана (особенно много — в болотистых местах) выделяют гниющие растения. А ещё он является продуктом пищеварения насекомых, например термитов, и копытных млекопитающих, например коров. (Коровы выделяют этот газ, в основном, не пукая, а рыгая).

Хотя CH₄ — совершенно естественный компонент земной атмосферы, его нынешняя концентрация здесь — отнюдь не естественного происхождения. Одним из главных факторов роста доли метана в нашем воздухе является разведение домашнего скота, причём не только коров, но и овец и свиней — всего скота, чей навоз увеличивает количество метана. В США эта «кишечная ферментация» несёт ответственность за более чем четверть выбросов метана. Добавьте сюда 30 процентов, которые дают добыча и транспортировка природного газа, угля и нефти, и 17 процентов, поставляемых свалками — в частности, из-за того, что на них полно разлагающихся растений.

При определении опасности со стороны парникового газа наибольшее значение имеют два свойства его молекулы: эффективность улавливания ею тепла и продолжительность её пребывания в атмосфере. CO₂ и CH₄ удерживают тепло очень эффективно; именно им принадлежит главная заслуга в том, что Земля обитаема, ибо, в основном, они мешают теплу уходить в космос. Но метан делает это лучше, чем углекислый газ.

«В молекуле CO₂ углерод прикреплён к двум атомам кислорода, а в молекуле метана — к четырём атомам водорода, — говорит эколог Нью-Йоркского университета (NYU) Мэттью Хайек (Matthew Hayek), исследующий метан. — Поэтому для этой молекулы существует больше способов возбуждения колебательных движений, когда она принимает, или поглощает, инфракрасное излучение и затем переизлучает его».

«По сравнению с фунтом впервые попавшего в воздух CO₂, — присоединяется к Хайеку Тяньи Сан (Tianyi Sun), климатолог Фонда защиты окружающей среды, специалистка по метану, — фунт метановых выбросов может уловить в 100 раз больше тепла». Но, отмечает Сан, метан быстрее исчезает. «Попав в атмосферу, он остаётся в ней не больше, чем на десять лет». Углекислый газ, напротив, способен задержаться здесь на века.

До того, как люди стали производить большие объёмы CO₂ и CH₄, эти газы возникали естественным образом, попадали в атмосферу, поглощали излучение и, окисляясь, разлагались — каждый в своё, присущее ему время. Так, вулканы могли выбрасывать в воздух CO₂, а болотистые места потихоньку выделять метан, но оба газа в конечном итоге рассеивались. Атмосфера была сбалансированной и, окутывая Землю как одеяло, поддерживала на планете теплый, но не слишком, климат.

Благодаря интенсивным выбросам парниковых газов человечество сделало это одеяло более толстым, и на долю метана в настоящее время приходится примерно четверть глобального потепления. Но, поскольку метан относительно быстро разлагается, весьма соблазнительно использовать эту его особенность в борьбе с изменением климата. «Так как он сохраняется в атмосфере недолго, его концентрация в атмосфере быстро пойдёт на убыль, как только мы сократим его выбросы, — говорит Сан. — В этом его существенное отличие от углекислого газа».

В своей недавней статье, опубликованной в Environmental Research Letters, Сан подсчитала потенциальный эффект. По её оценке, использование нынешних технологий — например, улавливание CH₄ в ходе добычи нефти и газа и максимально рациональная утилизация навоза — позволяет к 2030 году вдвое уменьшить производимые человечеством выбросы метана.

«Мы смогли бы избежать потепления примерно на четверть градуса Цельсия к середине этого столетия и примерно на полградуса к его концу, — утверждает Сан. — Вдобавок нам удалось бы в ближайшее время замедлить скорость потепления примерно на 30 процентов. А это, поскольку наша задача — не позволить климату потеплеть на 2 градуса Цельсия, весьма значительный результат».

Такие меры, как тщательный мониторинг утечек природного газа, относительно просты, а некоторые из них не требуют расходов, добавляет Сан, «что означает отсутствие необходимости тратить дополнительные деньги, чтобы уменьшить выбросы метана примерно на четверть в ближайшие несколько лет. И это здорово». (Кроме того, в борьбе с выбросами метана может помочь уменьшение на рынке доли мяса благодаря фейковым бургерам и другим белковым суррогатам. А ещё проводятся эксперименты по созданию таких кормов, потребляя которые домашний скот стал бы меньше рыгать).

Но находить источники поступления в атмосферу CH₄ не всегда так же просто, как в случае с утечками из трубопровода, поскольку многие из этих источников являются биологическими. Кроме того, сама планета выделяет метан. И даже сосредоточившись на поиске только искусственных источников метановых выбросов, таких как фермы крупного рогатого скота, очень трудно выяснить, какие из них загрязняют атмосферу в наибольшей степени, потому что размеры источника не обязательно соответствуют степени производимого им загрязнения. Поскольку кишечные биомы животных уникальны и производят газ по-разному, постольку выявить места, в которых скот рыгает особенно часто, весьма трудно. Гораздо проще учуять и рассчитать промышленные выбросы; к примеру, зная объём сжигаемой нефти, легко определить объём выбросов CO₂.

Учёные, говорит Хайек, используют два метода для количественной оценки выбросов метана: первый предполагает движение снизу вверх, второй — сверху вниз. Важно применять и тот и другой, потому что у обоих есть недостатки. При движении снизу вверх считают, например, свиней, определяют, используя модель, количество метана, ежедневно выделяемого средней свиньёй (и её испражнениями), а затем на основе полученных данных создают опись рассчитанных выбросов. (Совсем недавно подобным методом было вычислено, сколько CO₂ высвобождается кабанами, когда они роют землю). «Конечно, в такой описи масса неточностей», — отмечает Хайек. В конце концов, нет даже пары одинаковых свиней.

Вот почему учёные, проводя расчёты, используют и движение сверху вниз: они измеряют количество метана, находящегося в атмосфере, а затем, применяя модели, определяют, откуда поступил этот газ. Скажем, вам нужно найти источник метана где-то на Среднем Западе; на востоке — несколько свиноферм, а на западе — несколько нефтяных месторождений. Имея данные о ветре и датчики, измеряющие концентрацию в воздухе метана, «вы знали бы, — говорит Хайек, — что в день, когда дует восточный ветер, метан — животного происхождения, а в день, когда ветер западный, метан нефтегазовый».

Когда требуется установить экологические стандарты для нефтегазовых компаний, иметь такого рода опись метановых выбросов необходимо. В США при Трампе эти стандарты были ослаблены, теперь же, при Байдене, их пытаются восстановить. Количественная оценка источников выбросов, говорит Хайек, позволит грамотно решить следующие социально-политические вопросы:

«Нужно ли нам перестать бурить скважины для добычи нефти и газа? Нужно ли нам перестать есть говядину? Или нужно регулировать добычу нефти и газа и употребление в пищу говядины, чтобы чуть меньше загрязнять атмосферу метаном?»

Стратегическая цель, конечно, ещё драматичнее: отказ от всех видов ископаемого топлива и замена их источниками возобновляемой энергии. Это долгий, медленный процесс, а пока у нас есть «беспрецедентная возможность» резко уменьшить выбросы метана, без промедлений нажав на тормоза, говорит Сан и добавляет:

«Эффективно бороться с выбросами метана можно прямо сейчас, и мы уже знаем, как это делать».

Источник: XX2 век

Oct 19
В Суздале прошел Медиафорум-2021, посвящённый свободе журналистики в современных реалиях

Представители Центра Масс-медиа Международного института развития научного сотру ...

Oct 14
VIII-я МЕЖДУНАРОДНАЯ ВСТРЕЧА ИНТЕЛЛЕКТУАЛОВ

Международный институт развития научного сотрудничества «МИРНаС» совместно с П ...

Sep 16
Конференция «Итоги работы независимых международных комиссий»

14 сентября в Фонде Горчакова при поддержке Международного института развития на ...

Sep 07
Aug 25
Конференция ГА ООН 2021

22 сентября 2021 года состоится Конференция ГА ООН 2021, в которой примет участи ...

Наши партнеры

Президиум

Profesor Name
Пономарева Елена Георгиевна

Президент Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Российский политолог, историк, публицист. Доктор политических наук, профессор МГИМО

Profesor Name
Ариф Асалыоглу

Генеральный директор Международного Института Развития Научного Сотрудничества

Profesor Name
Мейер Михаил Серафимович

Научный руководитель Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Доктор исторических наук. Профессор

Profesor Name
Наумкин Виталий Вячеславович

Председатель Попечительского совета Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Доктор исторических наук, профессор, член-корреспондент РАН. Директор Института востоковедения РАН. Член научного совета Российского совета по международным делам.

Profesor Name
Мирзеханов Велихан Салманханович

Заместитель Председателя Попечительского совета Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Доктор исторических наук. Профессор кафедры стран постсоветского зарубежья РГГУ, профессор факультета глобальных процессов МГУ им. М.В. Ломоносова.

Встреча российских и турецких молодых интеллектуалов