Вход в личный кабинет | Регистрация
Избранное (0) Список сравнения (0)
Ваши покупки:
0 товаров на 0 Р
Итого: 0 Р Купить

Метан последствия: Взрывной эффект: российские ученые зафиксировали в Арктике мощный метановый «фонтан» | Статьи

Содержание

Взрывной эффект: российские ученые зафиксировали в Арктике мощный метановый «фонтан» | Статьи

Отечественным специалистам, которые сейчас исследуют в Арктике последствия таяния подводной мерзлоты, удалось обнаружить, возможно, самый мощный выброс метана за всю историю наблюдений. Одними из первых об этом рассказали в Томском политехническом университете. Подробнее о том, почему это важно и как метан стал главным конкурентом углекислого газа в вопросах изменения климата, — в материале «Известий».

«Источник планетарной значимости»

Экспедиция, в состав которой входят представители ведущих университетов, институтов и исследовательских центров, включая Институт океанологии РАН, Томский политехнический университет, Московский государственный университет имени Ломоносова, Северный арктический федеральный университет, стартовала в середине сентября, когда исследовательское судно «Академик Мстислав Келдыш» покинуло порт в Архангельске.

Вместе с российскими исследователями на борту судна находятся также их иностранные коллеги из Европы и Китая, в том числе из Стокгольмского университета, а также Первого и Третьего институтов океанографии при государственной морской администрации КНР.

Команда Томского политехнического университета на борту корабля «Академик Мстислав Келдыш» на экспедиции в Восточной Арктике

Фото: Служба новостей ТПУ/news.tpu.ru

Эта экспедиция в Арктике для судна стала уже 78-й. Исследования должны проходить в акватории Восточно-Сибирского моря, Карского моря и моря Лаптевых и на трассе Северного морского пути. Ученые будут изучать биогеохимические и экологические последствия таяния подводной мерзлоты

.

Исследования проводятся в рамках большого научного проекта «Сибирский арктический шельф как источник парниковых газов планетарной значимости», который в Томском политехническом университете реализуют с середины 2010-х. Сейчас — при поддержке грантов правительства РФ и Российского научного фонда.

Иголка в океане

Одну из первых значимых находок ученым удалось сделать 7 октября, когда они обнаружили мощный выброс метана в акватории Восточно-Сибирского моря. Сначала им удалось «засечь» его с помощью акустических приборов, а затем увидеть собственными глазами, что, по словам участников экспедиции, является редкостью.

— Как ни точна аппаратура, показывающая координаты сипа, найти в морских волнах место прорыва газа в атмосферу посложнее, чем отыскать иголку в стоге сена. И тем не менее участникам экспедиции это удалось! Справа по борту «Келдыша» они разглядели на фоне темной воды пятно изумрудного цвета. Приблизившись к нему, ученые смогли наблюдать, как из черной глубины моря на поверхность тысячами пузырьковых нитей поднимается газ, — цитирует пресс-служба Томского политехнического университета главного эксперта управления проректора ТПУ по внешним связям, журналиста Сергея Никифорова, который находится на борту судна.

Метан, поднимающийся из глубины одного из озер северной Аляски

Фото: Getty Images/The Washington Post

Общая площадь газового фонтана составила 4–5 кв. м. При этом «кипящую» из-за метановых пузырьков воду — она необходима для дальнейшего изучения — можно было черпать ведрами, не используя для этого специальные приспособления. Руководитель экспедиции профессор ТПУ, заведующий лабораторией арктических исследований ТОИ ДВО РАН, член-корреспондент РАН Игорь Семилетов заявил, что наблюдал явление такой мощности впервые за 45 лет исследований

.

— Это самый мощный сип из всех, что мне довелось наблюдать. Он проявляется увеличением концентрации метана в воздухе до 16 ppm (миллионных долей), это в девять раз больше среднепланетарных значений. Никто ранее подобного не регистрировал, — цитирует его слова пресс-служба университета.

Кроме того, на следующий день неподалеку был обнаружен еще один сип (так ученые называют подводное выделение газа) похожей мощности, в результате чего, по оценкам Игоря Семилетова, уже к середине экспедиции ученым удалось собрать «уникальный материал».

Эффект замкнутого круга

Метан — один из наиболее опасных видов парниковых газов. Считается, что большое количество метана содержится в вечной или, точнее, многолетней мерзлоте, которая занимает около 60% территории России. Кроме того, мерзлота находится на дне Северного океана.

По мере того как из-за изменения климата мерзлота начинает таять, содержащийся в ней метан высвобождается и попадает в атмосферу. Это, по мнению ученых, в свою очередь, ускоряет потепление в северных широтах

, создавая эффект замкнутого круга. О климатических рисках, связанных с высвобождением метана, исследователи говорят давно: считается, что в кратко- и среднесрочной перспективе эффект может быть даже серьезнее, чем из-за воздействия углекислого газа.

В частности, в феврале этого года было опубликовано очередное исследование, из которого следует, что ситуация усугубляется из-за растущего числа дождей, которые идут весной на сухопутной территории Арктики.

Таяние вечной мерзлоты и повышение уровня воды в тундровой местности Аляски

Фото: Getty Images/Andrew Burton

«Высвобождение метана в краткосрочной перспективе может иметь намного более серьезные последствия, чем выбросы углекислого газа, и может привести к дальнейшему потеплению, создав эффект замкнутого круга, который трудно или почти невозможно разорвать», — говорилось в исследовании.

В статье, опубликованной в журнале «Проблемы российской Арктики и Антарктики» еще в 2013 году, утверждалось, что «потенциал глобального потепления», вызванного метаном, «в краткосрочной перспективе в 72 раза выше», чем в случае с углекислым газом.

В Якутии двое российских ученых — отец и сын — уже несколько лет проводят эксперимент по воссозданию экосистемы плейстоценового периода в надежде, что это поможет замедлить таяние мерзлоты.

Кроме того, в воде метан может стать источником дополнительной угрозы как для морских обитателей, так и для проходящих в этих районах судов.

Тающая угроза

О новостях российской экспедиции в октябре написала зарубежная пресса, в том числе профильные издания Oceanographic и Maritime Executive, подробно о метановом фонтане, а также об исследованиях Игоря Семилетова рассказывалось также на сайтах Newsweek и The Telegraph.

«Недавнее российское исследование показало, что скорость, с которой тает подводная мерзлота в последние годы, увеличилась почти в два раза и достигла 18 см в год. Одним из последствий стали значительные выбросы метана со дна моря», — подчеркивается в тексте.

О том, что мерзлота на дне северных морей стремительно деградирует из-за общего изменения климата и обнаружить ее не удается даже на глубине в 100 м и более, Игорь Семилетов, в частности, говорил после завершения аналогичной экспедиции в 2018 году.

В статье The Telegraph также приводятся предыдущие интервью ученого, в которых он предупреждал, что высвобождение метана из подводной мерзлоты может угрожать безопасности морской добычи нефти и газа, а также судов, транспортирующих эти виды полезных ископаемых, и атомным ледоколам.

Российский атомный ледокол «50 лет Победы» на экспедиции по Северному полюсу

Фото: ТАСС/Лев Федосеев

В качестве иллюстрации Игорь Семилетов привел Ямальский кратер — гигантская воронка глубиной около 50 и диаметром около 20 м, предположительно, образовалась на полуострове между 2013 и 2014 годами. Сначала высказывались предположения, что кратер мог появиться в результате падения метеорита или проведения стрельб военными, но позднее ученые пришли к выводу, что причиной, скорее всего, стал мощный выброс метанового газа.

На воде такие явления, по мнению руководителя экспедиции, могут угрожать работе нефтедобывающих платформ, в том числе тех, которые будут снабжены ядерными реакторами.

Общаясь с журналистами в сентябре, он напомнил об инциденте с платформой Deepwater Horizon. Взрыв, который произошел в акватории Мексиканского залива в 2010 году, привел к гибели 13 человек, а последовавший за этим разлив нефти стал крупнейшим в истории США и одним из самых масштабных в современной истории.

Водопад с талой водой, возникший в одном из ледников

Фото: Global Look Press/Kerstin Langenberger

Тогда взрыв произошел после того, как газ, попавший в вентиляционную систему, распространился по платформе, хотя формальными причинами сразу две комиссии назвали не выброс углеводородов, а человеческий фактор и неверную конструкцию платформы, из-за которой газ не был своевременно выведен за борт.

— Если не учитывать результаты исследования состояния подводной мерзлоты, при разведочно-промышленной деятельности могут произойти геоэкологические катастрофы (подобные аварии в Мексиканском заливе), которые нанесут непоправимый ущерб, — предупреждал ученый в сентябре.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Вклад метана в изменение климата сильно недооценен

На предстоящем в декабре саммите ООН по изменению климата должна обсуждаться проблема выброса в атмосферу Земли не только углекислого газа, но и метана. Так считают ученые, которые в результате нового компьютерного моделирования парникового эффекта обнаружили, что вклад метана в изменение климата сильно недооценен.

Действительные последствия выбросов парниковых газов в атмосферу Земли значительно отличаются от тех, которые предсказывает Межправительственная группа экспертов по изменению климата. Так считают ученые в своей статье, опубликованной в новом номере журнала Science. В этой работе рассказывается о новом исследовании парникового эффекта, в котором принимались во внимание сложные химические взаимодействия между атмосферными газами и аэрозолями.

Сотрудник Института космических исследований имени Годдарда при NASA Дрю Шинделл вместе со своими коллегами провел компьютерное моделирование земной атмосферы, которое показало, что взаимодействие выброшенных газов и аэрозолей, содержащихся в атмосфере, со временем может существенно изменить количественный состав этих газов в атмосфере. В частности ученые обнаружили, что метан, который попадает в атмосферу, оказывает на нее гораздо большее влияние, чем углекислый газ, выбросы которого, как принято считать, наиболее эффективно участвуют в глобальном потеплении.

Вклад метана в парниковый эффект, согласно результатам Шинделла и его коллег, на треть больше, чем считается в современных принятых моделях.

К тому же метан быстрее разрушается в атмосфере, и потому его воздействие на климат проявляется раньше, чем воздействие на климат углекислого газа.

«Мы обнаружили, что взаимодействие газ—аэрозоль существенно меняет относительный вклад в парниковый эффект выброса различных газов, — говорится в статье. — В частности эмиссия метана имеет большее влияние, чем учитываемый в квотах по Киотскому протоколу углекислый газ».

В атмосфере Земли содержится большое разнообразие аэрозолей. Некоторые из них, например сажа, тоже вносят вклад в парниковый эффект. А вот сульфатные аэрозоли обладают обратным свойством и охлаждают атмосферу. Как считают авторы моделирования,

метан, взаимодействуя с этими аэрозолями, уменьшает их количество и, следовательно, сводит к нулю вызванный ими эффект охлаждения.

«В настоящее время вклад метана недооценен, — прокомментировал Дрю Шинделл газете The Times свою публикацию в Science. — Главный вывод нашей работы состоит в том, что нужно рассматривать парниковые газы в целом, а не только углекислый газ. Ведь если в вычислениях допустить ошибку в одном из параметров, то вряд ли вы получите точный результат».

В свете новых результатов авторы полагают, что при рассмотрении на высоком уровне проблемы парникового эффекта — например в декабре в Копенгагене, на саммите ООН по изменению климата — нужно принимать во внимание не только соотношение выбросов газов, а и взаимодействие газов и аэрозолей. «Нужно существенно сокращать выбросы метана, углекислого газа и сажи. Я считаю, что этот вопрос должен быть приоритетным в Копенгагене», — утверждает Дрю Шинделл.

Один из специалистов, изучающих глобальное потепление, Кейт Шайн, в интервью The Times согласился с результатами работы Шинделла и его коллег, но при этом добавил, что главную опасность все равно несет углекислый газ, который не так быстро, как метан, влияет на парниковый эффект.

«Его влияние на климат в долгосрочной перспективе слишком велико. Если сейчас на это закрыть глаза, то у наших потомков будут большие проблемы», — считает Шайн.

Публикацию в Science с результатами моделирования парникового эффекта с учетом взаимодействия газа и аэрозолей сопровождают две статьи-комментария. В одной Дэвид Пэрриш из Национальной океанической и атмосферной службы США в Боулдере (штат Колорадо) и Тон Чжу из Пекинского университета обсуждают возможность уменьшить вклад вредных выбросов больших городов (с населением более десяти миллионов) в изменение климата. Во второй сопроводительной статье Альмут Арнет из шведского Университета города Лунд с коллегами обсуждают непропорциональность связи между уровнем загрязнения воздуха в результате деятельности человека и изменением климата, указывая на то, что этот вопрос еще плохо изучен, — что и подтверждает работа Шинделла и его коллег.

Парниковые газы — Что такое Парниковые газы?

Парниковые газы — газы с высокой прозрачностью в видимом диапазоне и с высоким поглощением в тепловом инфракрасном диапазоне.
Подобно стеклу теплицы, газы в нашей атмосфере парниковые газы поддерживают жизнь на Земле, улавливая солнечное тепло.
Эти газы позволяют солнечным лучам согревать Землю, но предотвращают выход этого тепла из нашей атмосферы в космос.
Без естественных, улавливающих тепло газов — главным образом водяного пара, углекислого газа, метана, озона (O3) — Земля была бы слишком холодной (-18оC), чтобы поддерживать жизнь.
Опасность заключается в быстром увеличении количества углекислого газа и других парниковых газов, которые усиливают этот естественный парниковый эффект.
В течение 1000 — летий мировое снабжение углеродом было стабильным, поскольку естественные процессы удаляли столько углерода, сколько они выделяли.
Ныне баланс нарушен по многим причинам:
  • сжигание ископаемого топлива, 
  • вырубка лесов, 
  • интенсивное сельское хозяйство.
Это приводит к стремительному накоплению парниковых газов, в основном углекислого газа.
Сегодня в атмосфере содержится на 42% больше CO2, чем в начале индустриальной эры.
Уровни метана (CH₄) и углекислого газа сейчас экстремально высокий за полмиллиона лет.
Киотский протокол охватывает 6 парниковых газов:
  • углекислый газ,
  • метан,
  • закись азота (N2O),
  • гидрофторуглероды,
  • перфторуглероды,
  • гексафторид серы (SF6).
Из этих 6 газов 3 имеют первостепенное значение, поскольку они тесно связаны с деятельностью человека.

Двуокись углерода является основной причиной изменения климата, особенно в результате сжигания ископаемого топлива.
Метан образуется естественным путем, когда растительность сжигается, переваривается или гниет без присутствия кислорода. Большое количество метана выбрасывается скотоводством, свалками, рисоводством, добычей нефти и природного газа.
Бурение на нефть и газ и гидроразрыв пласта (ГРП) являются основными источниками загрязнения метаном из-за утечек из поврежденного или неправильно установленного оборудования и преднамеренного выброса газа.
Закись азота, выделяемая химическими удобрениями и сжиганием ископаемого топлива, обладает потенциалом глобального потепления, в 310 раз превышающим потенциал углекислого газа.
Нарушая атмосферный баланс, который поддерживает климат, мы теперь наблюдаем экстремальные последствия по всему земному шару.
Климат меняется, и становится теплее.
Экстремальные погодные явления также становятся более распространенными.
Эти эффекты уже оказывают существенное влияние на экосистемы, экономику и сообщества.

Проблема в том, что человечеству кажется эта проблема чем-то далеким.
При нынешних скоростях роста выбросов температура может увеличиться на 2 °C, которые Межправительственная группа экспертов по изменению климата (IPCC) ООН определила в качестве верхнего предела, чтобы избежать опасных уровней, уже к 2036 г.
Но бизнес и прибыль — гораздо ближе.
Разговоры о декарбонизации экономики сразу прекращаются во время кризисов.
Добывающие страны неистово увеличивают добычу нефти и газа.
Во главе этого процесса идут власти США, которые не участвуют в Венском соглашении ОПЕК+ по сокращению добычи нефти.
Но даже Венское соглашение во главу угла ставит не декарбонизацию экономики, а ребалансировку мирового рынка нефти с целью удержания равновесной цены на нефть в диапазоне 60-70 долл США/баррель.

Экологи считают, что ценообразование на углеродные энергоносители является наиболее эффективным способом уменьшения углеродного загрязнения, которое меняет наш климат.
Чем больше кто-то загрязняет, тем больше он должен платить.
Цена на углерод делает загрязнение более дорогим, а решения, такие как экологически чистая энергия и электромобили, более доступными.
Но на практике рекомендации экологов не выполняются.

США и ЕС намерены сократить выбросы метана на 30% | Новости из Германии о событиях в мире | DW

США и Евросоюз ставят перед собой общую цель — к 2030 году как минимум на 30 процентов сократить выбросы метана (по сравнению с уровнем 2020 года). Это следует из попавшего в распоряжение журналистов проекта «Глобальное метановое обязательство» (Global Methane Pledge), сообщает во вторник, 14 сентября, агентство Reuters.

Как отмечается в документе, «короткое время жизни метана в атмосфере означает, что принятие мер сейчас может быстро снизить скорость глобального потепления». Предполагается воздействовать на основные отрасли, способствующие выбросам метана — нефтегазовую, угольную, сельское хозяйство и сектор отходов.

Проблема метана

Присоединиться к глобальной инициативе предлагается более чем 20 государствам, среди них Россия, Китай, Бразилия, Саудовская Аравия, Норвегия, Великобритания и другие. Проект, вероятно, будет представлен 17 сентября на встрече представителей стран, ответственных за наибольшее количество вредных выбросов в атмосферу.

Выбросы парникового газа метана считаются второй причиной изменения климата после углекислого газа (CO2). Проект по сокращению эмиссии метана разрабатывается в преддверии конференции ООН по изменению климата (COP26), которая пройдет в ноябре в шотландском Глазго. Изначально она была запланирована на 2020 год, но ее отложили из-за пандемии.

Климатические изменения все заметнее

Ранее, в августе, был опубликован доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата при ООН (МГЭИК), согласно которому климатические изменения во всех регионах мира будут становиться все заметнее, приводя к новым драматическим последствиям.

Меры по борьбе с изменением климата показали успех только в среднесрочной и долгосрочной перспективе: даже значительное сокращение выбросов парниковых газов в результате деятельности человека стабилизирует глобальную температуру только через 20-30 лет, говорится далее в документе.

Парижское соглашение по климату

В 2015 году в рамках ООН было принято Парижское соглашение по климату, в котором провозглашена цель сократить выбросы парниковых газов и не допустить повышения среднегодовой температуры на планете к 2100 году более чем на два градуса Цельсия от доиндустриального уровня и принимать меры для удержания потепления в пределах 1,5 градуса.

Смотрите также:

  • Природные катастрофы лета 2021 в России — последствия изменения климата

    Якутия: леса горели три месяца

    Изменение климата — это не просто рост средней температуры. Глобальное потепление ведет к разбалансировке погоды на всей планете, а это порождает самые разные природные катаклизмы. Лето-2021 было пугающе богато на такие эксцессы в разных странах, в том числе в России. Самой масштабной катастрофой стали пожары в Якутии: сухие леса из-за отсутствия дождей горели с конца мая до сентября.

  • Природные катастрофы лета 2021 в России — последствия изменения климата

    Москва: оранжевый уровень опасности

    Из-за глобального потепления все чаще образуются блокирующие антициклоны. Зимой они ведут к долгим морозам, летом — к жаре. Во второй половине июня в Москве температура оказалась выше нормы на 7-10 градусов и достигла 35 градусов, поэтому десять суток действовал предпоследний, оранжевый уровень погодной опасности. В середине июля жара вернулась, и был установлен пятый за лето температурный рекорд.

  • Природные катастрофы лета 2021 в России — последствия изменения климата

    Сочи: два потопа за месяц

    Сочи: уборка мусора вместо пляжного отдыха. 4-5 июля в главном городе-курорте России и в части Краснодарского края из-за залповых ливней меньше чем за сутки зафиксировали месячную норму осадков. Вышедшие из берегов реки подтопили жилые дома и пансионаты, дороги пострадали от селей. Три недели спустя, 23 июля, все повторилось: еще одна месячная норма, опять наводнение и погибшие.

  • Природные катастрофы лета 2021 в России — последствия изменения климата

    Петербург: 8 рекордов и песчаная буря

    Аномально жаркими были первые полтора месяца лета в северной столице России: за это время в Санкт-Петербурге было установлено восемь температурных рекордов: пять в июне, оказавшемся, как и в Москве, самым теплым за всю историю метеонаблюдений, и три в июле. А 15 июля в городе на Неве наблюдался такой прежде крайне редкий в этих широтах погодный феномен, как песчаная буря.

  • Природные катастрофы лета 2021 в России — последствия изменения климата

    Якутску стало нечем дышать  

    Все лето в Восточной Сибири продолжали гореть леса, и к середине августа дым от пожаров полностью окутал Якутск. Вредная для здоровья людей задымленность оказалась настолько сильной, что 13 августа в столице и ряде районов Республики Саха (Якутия) пришлось объявлять нерабочим днем, а в местном аэропорту из-за плохой видимости отменили десятки авиарейсов.  

  • Природные катастрофы лета 2021 в России — последствия изменения климата

    Приамурье: не подтопление, а наводнение

    С конца июля, когда в Забайкалье после дождей обрушился мост на Транссибирской магистрали, и весь август шли официальные сообщения о «паводках» и «подтоплении» на Дальнем Востоке России. На самом деле в Приамурье из-за обильных ливней, которых так ждали на пожарах в Якутии, произошло самое настоящее наводнение. Это подтвердило решение объявить 13 августа в регионе режим ЧС федерального масштаба.

  • Природные катастрофы лета 2021 в России — последствия изменения климата

    Урал и Прикамье: засуха, жара, пожары

    Во второй половине августа аномальная жара пришла на Урал и Прикамье, достигнув 38 градусов. Дым от лесных пожаров дошел до Екатеринбурга, 24 августа пришлось временно перекрывать федеральную трассу в Пермь. Однако региональный режим ЧС в Свердловской области ввели еще 22 июля из-за сильной засухи. Аграрии уже тогда в полной мере почувствовали, к чему ведет изменение климата.

  • Природные катастрофы лета 2021 в России — последствия изменения климата

    Керчь*: ливни после долгой засухи

    Из-за разбалансировки климата нарушается равномерное распределение осадков: в одних регионах не прекращаются дожди, другие страдают от засухи. После двух засушливых лет, резко обостривших проблемы водоснабжения, аномально сильные ливни вызвали наводнения в аннексированном Россией Крыму. За один день 17 июня в Керчи выпала двухмесячная норма осадков.

  • Природные катастрофы лета 2021 в России — последствия изменения климата

    Ялта*: трехмесячная норма осадков

    На следующий день, 18 июня, в Ялте выпала трехмесячная норма осадков, после чего улицы и пляжи города долго расчищали от завалов. Но на этом аномальные дожди и затопления в аннексированном Крыму не закончились: 26 июня на Ялту вылилась половина месячной нормы, 4 июля город частично вновь оказался под водой, тогда как на Бахчисарайский район обрушилась двухмесячная норма.

  • Природные катастрофы лета 2021 в России — последствия изменения климата

    *От редакции

    Крым — это украинская территория, аннексированная Россией. В данный момент полуостров контролируют российские власти, которые, как и жители Крыма, и российские туристы столкнулись с проблемой наводнений. Поэтому фотографии из Керчи и Ялты включены в фотогалерею о тех стихийных бедствиях, от которых пострадали россияне летом 2021 года.

    Автор: Андрей Гурков


Ученый назвал метан «спящим гигантом» глобального потепления — Российская газета

В арктической зоне Восточной Сибири, где сосредоточены три главных хранилища углерода, потепление и освобождение парниковых газов, в основном метана, происходит быстрее всего.

Об этом на международном форуме «Изменение климата и глобальная энергия» заявил заведующий лабораторией арктических исследований Тихоокеанского океанологического института Дальневосточного отделения РАН Игорь Семилетов.

«Спящие гиганты» всемирного круговорота углеродов находятся в Арктике, и они очень чувствительны к потеплению. Это вечная мерзлота тундры и тайги, она тает медленно, и ее средняя температура составляет минус 10 градусов. Морская вечная мерзлота на шельфе Северного Ледовитого океана находится в переходном состоянии с температурой минус 1 градус, а прибрежная мерзлота в настоящее время разрушается от потепления и действия волн», — цитирует ученого ТАСС.

Игорь Семилетов отметил, что таяние замерзшего морского шельфа высвобождает большие объемы парниковых газов, в первую очередь метана и двуокиси углерода, а также разрушает месторождения природного газа. По его словам, ключевым регионом является восточно-сибирский шельф, где находится около 80 процентов морской вечной мерзлоты и около 80 процентов предполагаемых неглубоких месторождений газа. При этом именно восточно-сибирские моря являются местом, где к 2100 году прогнозируется наибольшее повышение среднегодовой температуры — более чем на пять градусов.

Ученый подчеркнул, что одним из возможных последствий изменения климата может стать высвобождение залежей метана, в том числе в виде газогидратов.

«Недостаточное понимание этого процесса создает одну из наибольших неопределенностей для исследователей климата. Восточно-сибирский шельф является значимым источником выбросов метана в атмосферу, поскольку вечная мерзлота является крышкой, которая закрывает залежи газогидратов и метана», — отметил Игорь Семилетов.

В сентябре — ноябре прошлого года международная экспедиция на научно-исследовательском судне «Академик Мстислав Келдыш» провела работу в морях Восточной Арктики и Карском. В процессе исследований российские ученые обнаружили мощные выходы метана (сипы), которые являются причиной повышенного содержания этого газа над арктическими районами, а также целые сиповые поля. Исследования планируется продолжить в этом году.

Парниковый эффект: что надо знать о влиянии парниковых газов на Землю

Углекислый газ (CO2) — считается важнейшим парниковым газом антропогенного происхождения. Углекислый газ возникает и естественным путем при круговороте углерода, но именно человек увеличил его концентрацию в атмосфере на 47% с момента индустриальной революции. [1]

Метан (CH4) — по своему парниковому эффекту метан считается даже сильнее, чем углекислый газ, но в атмосфере его заметно меньше. Естественные источники — болота и термитники. Антропогенное происхождение — свалки, сельское хозяйство, добыча угля и природного газа.

Закись азота (N2O) образуется при сжигании твердых отходов и ископаемого топлива. Значительная часть N2O идет от сельского хозяйства.

Синтетические химические вещества, например, гидрофторуглероды, галогенированные углеводороды, гексафторид серы и другие синтетические газы. Основной источник — это химическая промышленность.

Озон (O3) — естественным образом встречается в стратосфере и тропосфере Земли и не вызывает значительного парникового эффекта. [2]

Водяной пар — по объему занимает первое место среди всех парниковых газов, однако прямые выбросы водяного пара влияют на парниковый эффект наименьшим образом. [3]

Сам по себе парниковый эффект — благо для нас, так как без него не было бы жизни на Земле. Если представить, что его не существует, средняя температура на Земле составляла бы -18℃, то есть реки и океаны всегда были бы замерзшими и нигде не росли растения. С его же помощью на нашей планете средняя температура достигает +15℃. [4]

Самый сильный парниковый эффект в Солнечной системе существует на Венере. Атмосфера планеты практически полностью состоит из углекислого газа, поэтому температура на поверхности Венеры достигает 475℃.

Что такое изменение климата? | Организация Объединенных Наций

Под изменением климата понимают долгосрочные температурные изменения и изменение погодных условий. Хотя эти изменения могут быть естественными, как, например, циклические колебания солнечной активности, с 1800-х годов антропогенная деятельность является основным движущим фактором изменения климата, главным образом за счет сжигания ископаемых видов топлива, таких как уголь, нефть и газ.

В результате сжигания ископаемых видов топлива образуются выбросы парниковых газов, которые подобно одеялу окутывают Землю, удерживая солнечное тело и повышая температуру.

Примерами парниковых газов, выбросы которых вызывают изменение климата, являются двуокись углерода и метан. Они образуются, например, при использовании бензина для езды на автомобилях или угля для отопления зданий. Расчистка земель и лесов также может привести к высвобождению углекислого газа. Главным источником выбросов метана являются мусорные свалки. К числу основных производителей выбросов относятся энергетика, промышленность, транспорт, здания, сельское хозяйство и землепользование.

 

 

Концентрация парниковых газов находится на самом высоком уровне за последние 2 миллиона лет

И выбросы продолжают расти! В результате этого сейчас Земля на 1,1°C теплее, чем в конце 1800-х годов. Прошедшее десятилетие (2011–2020 годы) было самым теплым в истории.

Хотя многие думают, что изменение климата означает в основном более высокие температуры, рост температуры — это только начало истории. Поскольку Земля — это система, где все взаимосвязано, изменения в одной сфере могут повлиять на изменения во всех остальных.

В настоящее время к последствиям изменения климата относят, среди прочего, сильные засухи, нехватку воды, сильные пожары, повышение уровня моря, наводнения, таяние полярных льдов, катастрофические штормы и сокращение биоразнообразия.

 

 

Люди сталкиваются с различными последствиями изменения климата

Изменение климата может сказаться на нашем здоровье, способности выращивать продовольственные культуры, жилье, безопасности и работе. Некоторые из нас уже сейчас более уязвимы к воздействию изменения климата, например, люди, живущие в малых островных государствах и других развивающихся странах. Такие последствия, как повышение уровня моря и интрузия соленых вод, достигли такого уровня, что целые общины были вынуждены переселиться, а затяжные засухи подвергают людей риску голода. В будущем ожидается рост числа «климатических беженцев».

 

Каждый дополнительный градус глобального потепления имеет значение

В докладе Организации Объединенных Наций за 2018 год тысячи ученых и правительственных экспертов согласились с тем, что ограничение роста глобальной температуры на уровне не более 1,5°C поможет нам избежать самых худших климатических последствий и сохранить климат, пригодный для жизни. Тем не менее, если нынешняя тенденция в отношении выбросов диоксида углерода сохранится, глобальная температура может повыситься на 4,4°C к концу столетия.

Хотя выбросы, вызывающие изменение климата, образуются во всех регионах мира и сказываются на всех, некоторые страны производят их в гораздо больших объемах, чем другие. В то время как на 100 стран, которые производят меньше всего выбросов, приходится 3 процента от общего объема выбросов, доля десяти стран, являющихся самыми крупными производителями выбросов, составляет 68 процентов. Хотя принятие мер по борьбе с изменением климата — это дело всех и каждого, народы и страны, которые создают больше проблем, должны взять на себя большую ответственность и начать действовать первыми.

 

Мы сталкиваемся с огромным вызовом, но нам уже известны многие решения

Многие решения в области изменения климата могут быть не только экономически выгодными, но и также улучшить нашу жизнь и защитить окружающую среду. У нас также есть глобальные соглашения, на основе которых осуществляются усилия, направленные на достижение прогресса, такие как Рамочная конвенция Организации Объединенных Наций об изменении климата и Парижское соглашение. Имеются три широкие категории действий: сокращение выбросов, адаптация к последствиям изменения климата и финансирование необходимых мер по адаптации.

Перевод энергетических систем с ископаемого топлива на использование возобновляемых источников энергии, таких как солнце или ветер, позволит сократить выбросы, вызывающие изменение климата. Но начинать нужно прямо сейчас. Несмотря на расширение коалиции стран, обязавшихся достичь чистого нулевого уровня выбросов к 2050 году, около половины мер по сокращению выбросов должны быть осуществлены к 2030 году, с тем чтобы удержать потепление на уровне ниже 1,5°C. В период с 2020 по 2030 год производство ископаемого топлива должно сокращаться примерно на 6 процентов в год.

 

 

Цель адаптации к последствиям изменения климата состоит в том, чтобы защитить людей, их жилища, предприятия, источники средств к существованию, инфраструктуру и природные экосистемы. Эта деятельность касается не только нынешних последствий, но и тех, с которыми, вероятно, придется столкнуться в будущем. Хотя меры по адаптации придется принимать повсеместно, в настоящее время приоритетное внимание необходимо уделять наиболее уязвимым слоям населения, у которых меньше всего ресурсов для того, чтобы противостоять климатическим угрозам. Это может окупиться сполна. Например, системы раннего предупреждения стихийных бедствий спасают жизни и имущество и могут принести выгоды, в десятки раз превышающие первоначальные затраты.

 

Мы можем оплатить счет сейчас или дорого заплатить в будущем

Меры по борьбе с изменением климата требуют значительных финансовых вложений со стороны правительств и деловых кругов. Однако бездействие в отношении климата обходится гораздо дороже. Одним из важнейших шагов является выполнение промышленно развитыми странами своих обязательств по предоставлению 100 миллиардов долларов в год развивающимся странам, с тем чтобы они могли адаптироваться и перейти к более «зеленой» экономике.

 

Как метан влияет на окружающую среду?

Что такое метан?

Метан (Ch5) — основной компонент природного газа и мощный парниковый газ (ПГ). Улетая в атмосферу, парниковые газы действуют как одеяло, изолирующее Землю, поглощая энергию и замедляя скорость, с которой тепло покидает планету. В случае метана эта энергия поглощается очень хорошо.

Этот процесс, называемый парниковым эффектом, происходит естественным образом, и без него средняя температура на нашей планете упала бы ниже нуля.Однако с увеличением выбросов парниковых газов за последние несколько столетий парниковый эффект постоянно усиливался, способствуя потеплению нашей планеты со скоростью, которую многие считают тревожной.

Метан против CO2

Метан — второй по распространенности парниковый газ на Земле после двуокиси углерода (CO2). Даже в этом случае метан играет гораздо большую роль в нагревании планеты. За 100-летний период метан в 28 раз сильнее углекислого газа нагревает землю.За 20 лет это сравнение увеличилось примерно до 80 раз.

Метан, выбрасываемый в воздух, реагирует несколькими опасными способами. Во-первых, метан в первую очередь покидает атмосферу в результате окисления, образуя водяной пар и диоксид углерода. Таким образом, метан не только напрямую способствует глобальному потеплению, но и косвенно через выброс углекислого газа.

Кроме того, в процессе окисления метан реагирует с гидроксильными радикалами (ОН). Эти встречающиеся в природе молекулы действуют как «моющее средство», очищая воздух от метана и многих других загрязняющих веществ.Таким образом, метан уменьшает количество гидроксильных радикалов, доступных для удаления других типов загрязнителей воздуха.

Метан также участвует в образовании озона, снижая качество воздуха и приводя к различным проблемам со здоровьем у животных, преждевременной смерти людей и снижению урожайности сельскохозяйственных культур.

В конечном итоге уменьшение количества метана в атмосфере уменьшит эти эффекты. Сосредоточив внимание только на антропогенных или антропогенных выбросах метана, мы можем значительно снизить скорость глобального потепления.

Объяснение потенциала глобального потепления

Потенциалы глобального потепления (ПГП), измеренные относительно двуокиси углерода, позволяют нам сравнивать воздействие парниковых газов.

Поскольку в качестве эталонного газа используется диоксид углерода, его потенциал глобального потепления равен 1, независимо от периода времени, в течение которого он измеряется. Чем больше у газа потенциал глобального потепления, тем больше он согреет планету по сравнению с углекислым газом. Например, если у газа потенциал глобального потепления 50, это означает, что одна тонна этого газа вызывает такое же среднее потепление, как 50 тонн углекислого газа.

В то время как метан существует в среднем всего десять лет (по сравнению с 300–1000 годами, в течение которых углекислый газ остается в атмосфере), он также поглощает гораздо больше энергии. Чистый эффект этой более короткой продолжительности жизни в сочетании с более высоким поглощением энергии отражается в ее потенциале глобального потепления. Таким образом, метан имеет потенциал глобального потепления от 28 до 36 за период в 100 лет.

Технология обнаружения метана Bridger Photonics для снижения выбросов

Bridger Photonics Gas Mapping LiDAR работает для эффективного обнаружения метана.Эти данные помогают нефтегазовым компаниям выявлять и количественно определять утечки, чтобы они могли быстрее найти наиболее серьезных нарушителей.

Чтобы узнать больше об этой технологии, свяжитесь с нами.

Важность метана | Агентство по охране окружающей среды США

Метан (CH 4 ) — углеводород, который является основным компонентом природного газа. Метан также является парниковым газом (ПГ), поэтому его присутствие в атмосфере влияет на температуру Земли и климатическую систему. Метан выделяется из различных антропогенных (антропогенных) и природных источников.Источники антропогенных выбросов включают свалки, системы добычи нефти и природного газа, сельскохозяйственную деятельность, добычу угля, стационарное и мобильное сжигание, очистку сточных вод и некоторые промышленные процессы.

Метан является вторым по распространенности антропогенным парниковым газом после двуокиси углерода (CO 2 ), на который приходится около 20 процентов глобальных выбросов. Метан более чем в 25 раз сильнее углекислого газа улавливает тепло в атмосфере. За последние два столетия концентрация метана в атмосфере увеличилась более чем вдвое, в основном из-за деятельности человека.Поскольку метан является одновременно мощным парниковым газом и недолговечным по сравнению с углекислым газом, достижение значительных сокращений окажет быстрое и значительное влияние на потенциал атмосферного потепления.


Другая информация о выбросах метана

Кто больше всего выбрасывает метан?

По оценкам, на Китай, США, Россию, Индию, Бразилию, Индонезию, Нигерию и Мексику приходится почти половина всех антропогенных выбросов метана.Основные источники выбросов метана в этих странах сильно различаются. Например, основным источником выбросов метана в Китае является добыча угля, тогда как Россия выбрасывает большую часть метана из систем природного газа и нефти. Крупнейшими источниками выбросов метана в результате деятельности человека в Соединенных Штатах являются нефтегазовые системы, кишечная ферментация домашнего скота и свалки.

Почему меры по улавливанию и рентабельному использованию выбросов метана не получили широкого распространения?

Несмотря на многочисленные преимущества, добыча метана не получила широкого распространения по нескольким причинам.

  1. Метан обычно является вторичным побочным продуктом промышленных процессов, из которых он выделяется. Например, угольные шахты стремятся выбрасывать метан из горных выработок, потому что он может вызвать взрывы. Исторически сложилось так, что горнодобывающие компании не рассматривали связанный метан как самостоятельный энергетический ресурс.
  2. Ответственные за выбросы могут быть не знакомы с технологиями, доступными для извлечения метана, или потенциальными прибыльными проектами по извлечению метана.Это особенно верно в отношении развивающихся стран, где улучшенный доступ к информации и техническому обучению будет полезен для обеспечения поддержки проектов по рекуперации метана.
  3. Плохо функционирующие энергетические рынки и финансово неплатежеспособные коммунальные предприятия и муниципалитеты во многих странах не могут обеспечить частному сектору климат, который будет привлекать их инвестиции в проекты по улавливанию и использованию метана.

Опасное воздействие метана в атмосфере

Каталожный номер:

Дессус, Б.; Laponche, B. и Treut, H. Le. (2008), Глобальное потепление: значение метана, неопубликованная рукопись.

EIA. (2010), Natural Gas Navigator: Валовые отборы и добыча природного газа. http://www.eia.gov/dnav/ng/ng_prod_sum_dcu_NUS_m.htm

EPA. (2006a), Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990-2004 гг.

EPA (2006b), Глобальное снижение выбросов парниковых газов, отличных от CO2, 1990-2020 гг. (EPA Report 430-R-06-003), http://www.epa.gov/climatechange/economics/downloads/GlobalMitigationFullReport.pdf.

EPA. (2007), Снижение выбросов метана при заканчивании скважин. Семинар по передаче технологий производителей природного газа STAR, 11 сентября 2007 г. http://epa.gov/gasstar/documents/workshops/glenwood-2007/04_recs.pdf

EPA. (2010), Отчетность о выбросах парниковых газов в нефтяной и газовой промышленности: Справочный документ технической поддержки. http://www.epa.gov/climatechange/emissions/downloads10/Subpart-W_TSD.pdf.

Fernandez, R .; Петрусак, Р.; Робинсон Д. и Завадил Д. (2005), Экономически эффективное сокращение выбросов метана для малых и средних производителей природного газа. Перепечатано из июньского номера журнала «Нефтяные технологии» за 2005 год. http://www.icfi.com/Markets/Environment/doc_files/methane-emissions.pdf

GAO (2010) Федеральные договоры аренды нефти и газа: существуют возможности для улавливания вентилируемого и сжигаемого природного газа, что приведет к увеличению выплат роялти и сокращению выбросов парниковых газов. GAO-11–34, Управление общей отчетности США, Вашингтон, округ Колумбия.http://www.gao.gov/new.items/d1134.pdf

Хоуп, К. (2001), Преимущества сокращения выбросов метана в связи с изменением климата, WP 13/2001, Судебный институт исследований в области управления, Трампингтон-стрит, Кембридж CB2 1AG.

Ховарт Р. В., Санторо Р. и Инграффеа А. (2011), Метан и выбросы парниковых газов природного газа из сланцевых пластов: изменение климата, Springer (готовится к публикации).

МЭА. (2007), База данных МЭА по выбросам CO2 от сжигания топлива, 1971-2005 гг.

МЭА (2009 г.), Восстановление и использование метана в энергетическом секторе, Важность политики.

МГЭИК. (2001), Изменение климата 2001: Научная основа. Техническое резюме: C.1 Наблюдаемые изменения в глобальных концентрациях хорошо перемешанных парниковых газов и радиационном воздействии.

МГЭИК. (2007), Изменение климата 2007: Основы физических наук. Обобщающий отчет четвертого резюме оценки МГЭИК для политиков.

Lelieveld, J .; Lechtenbohmer, S .; Ассонов, С.S .; Brenninkmeijer, C.A.M .; Dinest, C .; Фишедик М. и Ханке Т. (2005), Низкая утечка метана из газопроводов. Природа, 434: 841–842.

Метан на рынки (M2M) (2008a), «Возможности извлечения и использования метана в системе нефти и природного газа», http://www.methanetomarkets.org/resources/factsheets/oil-gas_eng.pdf.

M2M (2008b), «Управление отходами животноводства для восстановления метана», http://www.methanetomarkets.org/resources/factsheets/agriculture_eng.pdf. Мохаджан, Х.К. (2011), Выбросы парниковых газов увеличивают глобальное потепление: Brown Walker Press, США, (готовится к печати).

NAS. (2010), Развитие науки об изменении климата. Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия прессы.

Osborn, S.G .; Венгош, А; Уорнер Н. Р. и Джексон Р. Б. (2011), Загрязнение метаном питьевой воды при бурении газовых скважин и гидравлическом разрыве пласта, Труды Академии естественных наук (PNAS), 108 (20): 8172-8176.

Департамент охраны окружающей среды Пенсильвании, Бюро управления нефтью и газом (2010), Отчет о рабочей нагрузке на конец 2009 года.(Департамент охраны окружающей среды Пенсильвании, Бюро управления нефтью и газом, Гаррисбург, Пенсильвания), веб-сайт: http://www.dep.state.pa.us/dep/deputate/minres/oilgas/2009%20Year%20End%20Report -WEBSITE.pdf.

Персиваль П. (2010 г.), Обновленная информация о «потерянном и неучтенном» природном газе в Техасе. Бассейн нефти и газа. Проблема 32. http://fwbog.com/index.php?page=article&article=248.

Пламбек, Э. Л. и Хоуп, К. У. (1996), Анализ политики в отношении парникового эффекта, PAGE 95. Обновленная оценка воздействия глобального потепления, Энергетическая политика, 24 (9): 783-794.

Шарма Т. (2007), Выбросы парниковых газов: политика и экономика: отчет, подготовленный для Энергетического совета Канзаса.

Стерн, Н. (2007), Стерн Ревью: Экономика изменения климата. Казначейство Его Величества.

Балийский план действий. (2007), Конференция Организации Объединенных Наций по климату.

Протом Ало. (2011), Prothom Alo, 6 декабря, The Daily Newspaper of Bangladesh.

Wood, R .; Gilbert, P .; Шармина, М .; Андерсон, К .; Фоттитт, А.; Глинн, С. и Николлс, Ф. (2011), Сланцевый газ: предварительная оценка изменения климата и воздействия на окружающую среду. Центр Тиндаля, Манчестерский университет, Манчестер, Англия. http://www.tyndall.ac.uk/sites/default/files/tyndallcoop_shale_gas_report_final.pdf

Мнение: Непредвиденные последствия антифларинговых политик и меры по их смягчению

Нефтяные резервуары содержат значительные количества метана, который может вытечь при добыче нефти.На нефтяных скважинах по всему миру ежегодно сжигается («сжигается») более 140 миллиардов кубометров (миллиардов кубометров) этого метана, превращая его в двуокись углерода, что способствует глобальному потеплению. Прямо выделяется («сбрасывается») столько же газа, сколько и метана, который вносит 16-кратный вклад в глобальное потепление. Сжигание и сброс отходов в атмосферу составляет 8% мировой добычи природного газа ежегодно, на долю приходится 6% глобальных выбросов парниковых газов (1) и рассеивание ряда загрязняющих веществ, наносящих вред здоровью человека (2, 3) и окружающей среде (4).Улавливание и использование этого газа было бы усовершенствованным (5), рентабельным (6) средством сокращения выбросов парниковых газов, однако предпринимаемые в настоящее время усилия по сокращению этой проблемы не позволяют добиться прогресса.

Чтобы улучшить политику защиты от засветки, нам необходимо внедрить методы дистанционного зондирования, которые могут обнаруживать выбросы метана из точечных источников, и нам необходимо ввести новые налоги на добычу, призванные противодействовать влиянию инвестиций в газовую инфраструктуру на выбросы ниже по течению. Изображение предоставлено: Shutterstock / Леонид Икан.

В 2015 году Глобальное партнерство Всемирного банка по сокращению сжигания газа (GGFR) выступило с инициативой «Отказ от планового сжигания газа к 2030 году» (7), которая способствует регулированию сжигания и, в меньшей степени, финансированию новой газовой инфраструктуры. Мы представляем доказательства того, что оба этих подхода серьезно ошибочны. Решения в области регулирования кажутся в основном неэффективными и, как мы утверждаем, могут оказаться серьезно контрпродуктивными. Поскольку факельное сжигание легко обнаруживается с помощью спутников с высоким разрешением, тогда как измерения сброса в факел либо неточны (проводятся со спутников среднего разрешения), либо чрезмерно дороги в масштабе (выполняется с помощью мониторинга с воздуха), ограничения на сжигание на факеле могут подтолкнуть нефтедобывающих компаний к увеличению вентиляции.Даже небольшого увеличения вентиляции будет достаточно, чтобы вызвать чистое увеличение глобального потепления. Между тем, хотя финансирование газовой инфраструктуры действительно снижает стимулы к сжиганию и сбросу газа, оно фактически является субсидией для добычи нефти и газа, создавая стимулы для увеличения выбросов в процессе переработки и сбыта.

С текущими данными невозможно надежно количественно оценить полный масштаб этих проблем. Но в редких случаях — когда неожиданно становится доступным больше информации — мы можем увидеть свидетельства основной проблемы.Мы утверждаем, что для снижения этих рисков можно вносить поправки как в нормативные, так и в инфраструктурные решения, с двумя очень важными модификациями. Во-первых, разработка методов дистанционного зондирования для обнаружения выбросов метана из точечных источников значительно решит проблему мониторинга, предоставив регулирующим органам технологические инструменты, необходимые им для эффективного сдерживания как факельного сжигания, так и сброса в атмосферу. Во-вторых, чтобы противодействовать воздействию на выбросы после переработки, необходимо принять новые налоги на добычу в качестве основного средства финансирования газовой инфраструктуры.

Упущенные возможности

Факельное сжигание исторически концентрировалось в пяти странах — России, Нигерии, Иране, Ираке и Алжире, на которые приходится примерно половина всех сжигаемых факелов. Факельное сжигание возросло в конце 1990-х годов и достигло пика в начале 2000-х годов (рис. 1, , слева, ). К 2010 году факельное сжигание сократилось на 20%, но, к сожалению, с тех пор не произошло никакого снижения, даже после обвала цен на нефть в 2014 году. Одна из причин заключается в том, что сокращение объемов сжигания в двух ведущих странах, России и Нигерии, было компенсировано увеличением в Соединенных Штатах, которые с 2010 года увеличили объем сжигания на факеле в четыре раза благодаря сланцевому буму.

Географическая концентрация иногда может облегчить решение проблемы, потому что для достижения значительного прогресса требуется лишь небольшая коалиция преданных партнеров. Но такая концентрация также может быть помехой, если ограничивает основную часть проблемы труднодоступными местами. Факельное сжигание попадает в последнюю категорию. Пять стран с самыми низкими показателями политической стабильности, качества регулирования и контроля над коррупцией (8, 9). Более низкие уровни эффективности государственного управления систематически связаны с увеличением объемов факельного сжигания как по странам, так и во времени (рис.1, Правый ). Резкие изменения в эффективности правительства — повышение потенциала государства в Китае, Казахстане и Индонезии, ухудшение положения в Венесуэле — связаны с согласованными изменениями доли сжигаемого газа (хотя эта эмпирическая ассоциация не работает при очень низком уровне эффективности правительства в конфликте и постконфликтные ситуации — такие как крах Ливии, Ирака, Йемена и Сирии — где добыча нефти часто одновременно падает).

Хотя более высокая эффективность правительства связана с меньшим количеством отходов факельного сжигания, эта взаимосвязь, как правило, не определяется антифларинговыми правилами.GGFR сделал акцент на регуляторных реформах, направленных на сокращение факельного сжигания (10). Хотя этот подход, по-видимому, эффективен в Соединенных Штатах (11), более строгие правила выдачи разрешений и требования к обратной закачке газа не были эффективными в глобальном масштабе (12). Даже прямые запреты — как в Алжире в 2005 году и Гане в 2010 году — не сопровождались сокращением факельного сжигания [см. Рис. S1 и (13)], а также, там, где они предлагались, не имели финансовых стимулов на уровне объекта для ограничения выбросов. 14). Например, мы обнаружили, что среди всех факельных площадок, подавших заявки на квоты на выбросы углерода в рамках Механизма чистого развития (МЧР), утвержденные площадки не показывают разницы в тенденциях сжигания факелов по сравнению с другими площадками, даже несмотря на то, что эти производители получают кредиты за каждую предотвращенную метрическую тонну выбросов. (Инжир.S2).

Рис. 1.

Тенденции сжигания природного газа. Левая панель отображает количество сжигаемого природного газа по странам. Цветовой градиент, от самого темного к самому светлому, указывает на самые крупные, топ-5 и топ-15 горящих стран в 2010 году. Цифры рассчитаны на основе спутниковых изображений, собранных Метеорологической спутниковой программой Министерства обороны США (DMSP) до 2012 года, а затем Комплект радиометров видимого инфракрасного диапазона (VIIRS). Мы отображаем оба набора оценок на 2012 год, единственный год, в котором обе системы были активны. Правая панель отображает оценки эффективности правительства (8) в сравнении с эффективностью сжигания для 15 ведущих стран, производящих факельные сжигания, ежегодно с 1994 по 2017 год. Отрицательная связь сохраняется и внутри стран, за исключением очень низких оценок эффективности правительства. Нижняя панель показывает общий объем газа, ежегодно добываемого в Йемене, разделенный на сжигаемый ( темный, ) и коммерчески добываемый газ ( светлый ). Общий объем добычи увеличивается после завершения строительства терминала СПГ в Балхафе (пунктирная линия , ), но падает после начала гражданской войны в марте 2015 года.

Непредвиденные последствия

Постановления по ограничению сжигания в факелах не только кажутся неэффективными, но также могут иметь непреднамеренные последствия, заставляющие фирмы вместо этого выпускать газ. Вспышки хорошо видны как невооруженным глазом, так и приборами дистанционного зондирования, что позволяет с небольшими затратами идентифицировать точечные источники и оценивать количество сжигаемого газа (15). С другой стороны, вентилируемый газ невидим. Это можно сделать только удаленно, измерив концентрацию метана во всем столбе атмосферы и сравнив ее с фоновыми уровнями.Даже при использовании самых современных инструментов дистанционного зондирования разрешение этих методов слишком низкое — в лучшем случае 49 квадратных километров на пиксель — и неопределенность слишком велика для определения конкретных участков вентиляции (16⇓ – 18). Воздушный мониторинг обеспечивает измерения с более высоким разрешением, но слишком дорог (и загрязняет окружающую среду), чтобы использовать его для непрерывного мониторинга в больших масштабах. Результатом является «многозадачная проблема» (19), в которой фирма переходит от легко наблюдаемой задачи (в данном случае, разжигания) к другой (вентиляции), чтобы избежать наказания.

Надежно количественно оценить степень преднамеренного перехода от факельного сжигания к сбросу в атмосферу является сложной задачей; Сама суть проблемы состоит в том, что вентиляцию трудно обнаружить, и проблема многозадачности исчезает там, где специально контролируется вентиляция. Только в редких случаях, когда нужная информация неожиданно становится доступной, мы можем увидеть признаки проблемы.

Недавний эпизод в Туркменистане очень показателен. В 2019 году спутник GHGSat-D наблюдал за грязевым вулканом на западе Туркменистана, когда он неожиданно обнаружил большие объемы метана у края своей области измерений.Это в конечном итоге привело к тому, что исследователи идентифицировали три крупных метановых шлейфа, исходящих из нефтегазового месторождения Корпеже (20). Два шлейфа были связаны с неисправным клапаном трубопровода и утечками из перерабатывающего предприятия, оба из которых, по всей видимости, были случайными выбросами.

Третий шлейф произошел от компрессорной станции рядом с устьем скважины, которая, как теперь выясняется, выбрасывала метан по крайней мере с января 2017 года, самой ранней даты, для которой доступны измерения со спутникового прибора TROPOspheres Monitoring Instrument (TROPOMI).Это то место, где можно было бы ожидать факельное сжигание, но в Туркменистане действует запрет на непрерывное сжигание факелов (21), и действительно, не было никаких свидетельств факельного сжигания на этом участке с момента появления спутника Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS). начали мониторинг вспышек в 2012 г. (20). Более того, последующие измерения показывают, что выбросы метана с этого участка прекратились после того, как шлейф был опубликован (22). Без инсайдерской информации невозможно окончательно определить, было ли это высказывание преднамеренным.Но если смотреть сквозь призму многозадачной проблемы, эти факты предполагают, что государственный Türkmengaz, оператор месторождения, систематически выбрасывал природный газ, а не сжигал его, чтобы избежать обнаружения.

Такой переход от факельного сжигания к сбросу вредных веществ для климата. Принимая во внимание разницу в атомной массе, при сжигании одной метрической тонны метана образуется примерно 2,7 метрической тонны диоксида углерода. Если вместо этого выпускается метан, он имеет такой же потенциал глобального потепления (ПГП), что и 86 метрических тонн углекислого газа на 20-летний период (23).Таким образом, политика, предусматривающая сброс газа вместо сжигания на факеле, увеличивает ПГП в (86 + 2,7) / (2 × 2,7) = 16,2 (см. Таблицу 1).

Прекращение практики сжигания в факелах и сброса в атмосферу дает возможность для быстрого и недорогого сокращения выбросов, тем самым замедляя краткосрочное накопление парниковых газов и снижая риск пересечения климатических критических точек.

Чтобы проиллюстрировать последствия, рассмотрим политику, ограничивающую факельное сжигание 100 метрических тонн в день, что составляет половину того, что в настоящее время сжигается на конкретном нефтяном месторождении.Если на каждый баррель нефти приходится 1 метрическая тонна газа, скорость добычи будет ограничена 100 баррелями в день. Дистанционные измерения покажут сокращение выбросов от сжигания на факеле на 50%. Но соотношение нефти и попутного газа непостоянно, и регулирующему органу трудно наблюдать. Таким образом, если бы компания увеличила добычу хотя бы на пять баррелей и спустила попутный газ, чего регулирующий орган не видит, истинный эффект будет чистым 30% -ным увеличением выбросов CO 2 -эквивалентных.

Таблица 1.

Потенциал глобального потепления (ПГП) сжигания, сброса в атмосферу и улавливания 1 метрической тонны природного газа на горизонте 20 и 100 лет

Решение многозадачной проблемы

Газовая инфраструктура кажется многообещающим способом решения многозадачной проблемы. Строительство экспортных терминалов, компрессорных установок, скважин обратной закачки и трубопроводных сетей делает экономически целесообразным улавливание и использование газа, который в противном случае сжигался бы или сбрасывался. Предотвращая сжигание дополнительной метрической тонны метана ниже по потоку, он позволяет удовлетворить ту же потребность в газе с половиной ПГП факельного сжигания (см. Таблицу 1, строка 3).

Поучителен опыт развития инфраструктуры в России. На Ванкорском нефтяном месторождении за счет добавления компрессорных станций и подключений к национальной газотранспортной сети Газпрома объем сжигания попутного газа на близлежащих месторождениях с 2012 по 2017 год сократился на 77% (рис. S3).

Но инфраструктурные программы также могут стать жертвой многозадачной проблемы. Поскольку инфраструктура фактически является субсидией для добычи нефти и газа, общие объемы добычи могут увеличиваться даже при снижении темпов сжигания в факелах.Например, до строительства терминала СПГ в Йемене в Балхафе в 2009 году весь газ сжигался на факелах, и производство практически отсутствовало. Но пламя не прекратилось, когда открылся Balhaf. Вместо этого добыча газа резко выросла, и объем сжигания не снижался до тех пор, пока добыча нефти и газа не прекратилась после начала гражданской войны в 2015 году (рис. 1, , нижняя панель ). Пример Йемена демонстрирует возможность строительства газовой инфраструктуры даже в государствах с низкой пропускной способностью, но он также показывает, как положительный эффект этой инфраструктуры может быть сведен на нет в отсутствие политики усиления.Для предотвращения такого перепроизводства критически важно, чтобы эти проекты газовой инфраструктуры финансировались за счет налогов на добычу, взимаемых с производителей нефти и газа. Как и в системе «депозит-возврат», сочетание налога на производство («залог») с субсидией на наиболее безопасную форму утилизации («возврат») обеспечивает экономичное решение многозадачной проблемы. .

В целом, современные подходы к сокращению сжигания факелов сталкиваются с потенциально серьезными многозадачными проблемами. Нормативные ограничения и финансовые стимулы для прекращения факельного сжигания чреваты риском поощрения преднамеренного выброса газа.Финансирование газовой инфраструктуры предлагает многообещающую альтернативу, потому что оно снижает стимул для вентиляции, но оно может иметь неприятные последствия, вместо этого увеличивая выбросы ниже по течению.

Однако у обоих подходов может быть более светлое будущее. Новые инструменты дистанционного зондирования, такие как спутник MethaneSAT (24), запуск которого запланирован на 2022 год, будут производить измерения с разрешением более чем в 300 раз превышающим разрешение существующих инструментов, что значительно снизит стоимость измерения выбросов метана из точечных источников (25).Некоторые частные компании недавно начали предлагать производителям нефти локальный удаленный мониторинг утечек метана, но правительствам и учреждениям следует поддерживать разработку новых инструментов и методологий, которые преобразуют эти данные в надежные измерения с высоким разрешением. Это общественное благо может использоваться регулирующими органами по всему миру, что делает возможным мониторинг вентиляции даже в государствах с низкими правительственными возможностями. Между тем, пока Всемирный банк и его партнеры работают над устранением факельного сжигания, им следует помнить о риске того, что нормативные решения могут непреднамеренно привести к увеличению выбросов.В той мере, в какой они вместо этого преследуют развитие газовой инфраструктуры, им следует сделать приоритетом принятие новых налогов на добычу в качестве основного средства финансирования для снижения риска увеличения выбросов в процессе переработки и сбыта.

Прекращение практики сжигания и сброса в атмосферу дает возможность для быстрого и недорогого сокращения выбросов, тем самым замедляя краткосрочное накопление парниковых газов и снижая риск пересечения климатических критических точек. Развитие технологий дистанционного зондирования, налоги на производство и инвестиции в инфраструктуру имеют важное значение для этого проекта, но только в качестве путевой точки на пути к будущему с нулевым выбросом углерода.

Благодарности

Эта работа была поддержана Программой воздействия Джорджтаунской экологической инициативы. Мы благодарим редактора и анонимного рецензента за их полезные отзывы, Леви Маркса за комментарии к более ранним черновикам и Грегори Лайонса за помощь в исследовании.

Экономические и климатические последствия выбросов метана в нефтегазовом секторе | Брифинг

Институт исследований окружающей среды и энергетики (EESI) провел брифинг по изучению выбросов метана в нефтегазовом секторе.По оценкам Агентства по охране окружающей среды (EPA), утечки газа из этого сектора являются причиной 29 процентов выбросов метана в США, хотя некоторые считают, что эта оценка занижена. Метан является мощным загрязнителем, способствующим потеплению климата, по крайней мере в 84 раза более сильным, чем углекислый газ, в течение первых 20 лет после его выброса. Выбросы метана в нефтегазовом секторе происходят во всех сегментах отрасли, от производственных площадок до систем распределения. Оценки того, сколько происходит утечек, продолжают уточняться, в то же время существует ряд технологий, которые могут привести к значительному сокращению выбросов метана.

  • Д-р Аманда Стаудт, директор Совета по атмосферным наукам и Совета по полярным исследованиям климата, Национальный исследовательский совет (NRC), Национальная академия наук (NAS) , заявила, что мы знаем, что деятельность человека изменяет климат и почему CO2 и другие парниковые газы вызывают потепление.
    • CO2 увеличился на 40 процентов, а метан увеличился на 150 процентов с начала индустриальной эпохи.
    • Уровни CO2 сейчас выше, чем когда-либо за последние 800 000 лет.
    • Лед и снег уменьшаются; океанская жара и уровень моря повышаются.
  • Мы знаем, что с 1900 года планета нагрелась на 0,8 градуса по Цельсию (1,4 градуса по Фаренгейту) и что мы можем ожидать большего потепления по мере увеличения выбросов CO2 и других парниковых газов. Несколько градусов потепления являются поводом для беспокойства, поскольку этого достаточно, чтобы спровоцировать важные изменения температуры, количества осадков и экстремальных погодных условий. Это уже влияет на человеческие общества и мир природы.
  • Метан — это короткоживущий загрязнитель климата (SLCP), количество которого, по оценкам Агентства по охране окружающей среды, составляет 8.7 процентов выбросов парниковых газов в США в 2012 году. Есть много источников метана (энергия, сельское хозяйство, отходы, землепользование, промышленные процессы и т. Д.).
  • Контроль выбросов CO2 и SLCP необходимы, если мы хотим замедлить скорость потепления и ограничить общее потепление. Из-за высокой активности метана в атмосфере (он в 87 раз превышает воздействие CO2 за 20 лет), сокращение выбросов метана (и других SLCP) может существенно снизить скорость потепления в ближайшей перспективе.
    • Снижение SLCP замедляет скорость потепления и важно, потому что мы уже видим последствия потепления.
    • Сокращение выбросов CO2 ограничивает долгосрочное потепление.
  • Элджи Холстейн, старший директор по стратегическому планированию, Фонд защиты окружающей среды , сказала, что сокращение SLCP даст нам время, необходимое для разработки более чистых решений.
  • Перед Бюро по управлению земельными ресурсами стоит задача избегать отходов и ненужного загрязнения общественных земель. Поэтому компания BLM должна решать проблему утечки метана, потому что:
    • Утечка — это загрязнение, поскольку она усиливает воздействие изменения климата.
    • Общественность теряет гонорары.
  • Существующее оборудование уже является значительным источником выбросов метана даже без учета огромного увеличения добычи сланцевого газа.
  • Во многих случаях инвестиции в оборудование и методы, необходимые для уменьшения утечки, могут фактически привести к экономии затрат.
  • В целом, модернизация технологического оборудования и полевые методы могут сократить выбросы метана на 40 процентов по цене всего 1 цент за тысячу кубических футов (природный газ в настоящее время продается по цене около 4-5 долларов за тысячу кубических футов).
  • Компании по всей территории США уже производят такое оборудование, как уплотнения и компрессоры, которые сокращают утечки метана.
  • Знания и ноу-хау, необходимые для уменьшения утечек метана, хорошо известны и доступны, и во многих случаях это дает финансовые выгоды. Некоторые лидеры нефтегазовой отрасли начинают принимать меры по сокращению утечек. Но многие в отрасли предпочитают инвестировать в первую очередь в производственные мощности. Вот почему необходимы действия правительства: чтобы уравнять правила игры и гарантировать, что все игроки отрасли предпримут необходимые действия.
  • Дэвид Донигер, директор по политике и старший юрист Совета по защите природных ресурсов , сказал, что сокращение утечки метана из нефтегазового сектора представляет собой важную и необходимую часть портфельной стратегии по сокращению выбросов парниковых газов.
  • Донигер повторил, что метан в 36 раз сильнее CO2 в течение 100 лет, когда дело доходит до потепления климата, и в 87 раз сильнее, чем CO2 в течение 20 лет.
  • Улучшенные стандарты для рентабельного решения этой проблемы могут сократить утечку метана вдвое, до 150 миллионов метрических тонн эквивалента CO2 за пять лет.
  • Существует пять экономически эффективных подходов: устранение утечек оборудования, пневматическое оборудование, компрессоры, удаление воздуха из нефтяных скважин и разгрузка жидкостей.
  • Косвенное регулирование выбросов с помощью летучих органических соединений (ЛОС) приведет к значительно меньшему сокращению выбросов повсюду (даже ЛОС). Прямой подход к регулированию выбросов метана в 8-10 раз более эффективен и, следовательно, должен быть принят EPA.
  • Майкл Обейтер, старший научный сотрудник, Энергетика и климат, Институт мировых ресурсов , повторил, что в настоящее время доступно множество экономически эффективных технологий — мы знаем, как решить проблему утечек метана.
  • С точки зрения климата, сжигание на факеле предпочтительнее сброса в атмосферу (98 процентов метана превращается в CO2, что оказывает меньшее влияние на глобальное потепление), но сжигание природного газа часто бывает неполным, что приводит к выбросам метана, оксида углерода и другие опасные загрязнители воздуха и ЛОС. Но факельное сжигание следует рассматривать в лучшем случае как временную меру.
    • Конгресс и штаты могут помочь стимулировать инфраструктуру трубопроводов на нефтяных скважинах, в которых в настоящее время сжигается газ, чтобы использовать факельный газ для более конструктивного использования, поместив его в трубопровод.
  • Большинство исследований пришли к выводу, что EPA недооценивает — возможно, значительно — масштаб и масштабы летучих выбросов метана.
  • Obeiter сосредоточился на трех областях, которые являются наиболее перспективными для сокращения утечек метана: улучшенные пневматические устройства (которые в настоящее время составляют около одной трети всех выбросов нефтегазового сектора на уровне производства), улучшенные компрессоры и лучшая вентиляция трубопроводов для обслуживания и аварийных ситуаций. ремонт.
  • Конгресс может предпринять три основных действия для решения проблемы утечки метана:
    • Увеличить ассигнования на НИОКР в Министерстве энергетики, чтобы снизить затраты на технологии измерения и контроля выбросов
    • Устранение источников выбросов, не охваченных потенциальными будущими стандартами Агентства по охране окружающей среды, взамен законодательства
    • Предоставить налоговые льготы для покупки и использования технологий контроля выбросов
  • Брент Ламмерт, вице-президент по продажам, испытательное оборудование, FLIR Systems, Inc., отметил, что действия всего лишь на 10-20 процентах участков с выбросами приведут к 60-процентному сокращению выбросов.
  • Уменьшение утечек ведет к более безопасным операциям и повышению общественной безопасности и часто бывает прибыльным с быстрой окупаемостью.
  • Регулирование метана в Колорадо находится под пристальным наблюдением внутри страны и за рубежом, поскольку они могут служить образцом для других штатов и других правительств. Они указывают три вещи:
    • Что можно использовать для проверки герметичности
    • Как часто нужно проводить проверки
    • Сколько времени у компаний на устранение обнаруженных утечек.
  • Другими словами, об утечках можно сообщать, не беспокоясь о наложении штрафа, при условии, что утечка должным образом устранена в указанные сроки.
  • В заключение
  • Ламмерт продемонстрировал обнаружение утечки с помощью оптической портативной видеокамеры для обнаружения газов. В камере используется ультрасовременная компактная инфракрасная технология для обнаружения утечек, так что оператор камеры может немедленно их визуализировать (см. Видео выше).

Ранее в этом году администрация Обамы опубликовала «План действий по борьбе с изменением климата: стратегия сокращения выбросов метана», в котором содержится призыв к улучшению измерения метана и сокращению выбросов в нескольких секторах, включая нефтегазовые операции.Впоследствии EPA выпустило серию официальных документов по вариантам сокращения утечки метана для нефтегазового сектора, чтобы запросить мнения независимых экспертов, и в настоящее время оценивает варианты достижения дальнейшего сокращения в этом секторе. Текущие стандарты агентства для этого сектора применяются только к определенному оборудованию, установленному после 2012 года, не применяются к объектам передачи или хранения, а также не применяются к выбросам из тысяч нефтяных скважин, которые заканчиваются ежегодно. Ожидается, что Бюро по управлению земельными ресурсами также предложит обновленные стандарты по сокращению потерь природного газа за счет сокращения выбросов в атмосферу, сжигания в факелах и других выбросов при добыче нефти и газа на государственных землях.Недавний опрос, проведенный Benenson Strategy Group, показал, что среди вероятных избирателей на всеобщих выборах 2014 года в Колорадо, Нью-Мексико, Северной Дакоте и Юте 69 процентов поддержат правило, которое «требует от нефтяных компаний значительного сокращения объемов выбрасываемого ими природного газа. или сгорят в воздухе, когда добывают нефть в общественных местах ».

Метан, изменение климата и наше неопределенное будущее

Парниковый газ, метан, образуется как в результате естественных процессов, так и в результате деятельности человека.Хотя сдерживанию антропогенных выбросов уделяется много внимания, изменение климата, вероятно, увеличит производство природного метана. В статье в открытом доступе, недавно опубликованной в журнале Reviews of Geophysics , Дин и др. [2018] описывают способы, которыми биологические, геохимические и физические системы влияют на концентрацию метана, и исследуют, как уровни метана в природных системах могут изменяться в условиях потепления климата. Здесь авторы отвечают на некоторые вопросы об источниках и значении метана и указывают некоторые направления будущих исследований.

Как метан влияет на климат Земли?

Метан (CH 4 ) — парниковый газ, который намного сильнее углекислого газа (CO 2 ), в 34 раза сильнее, чем за 100-летний период. Хотя концентрация метана в атмосфере примерно в 200 раз ниже, чем углекислого газа, метан был ответственен за 60% эквивалентного радиационного воздействия, вызванного углекислым газом с начала промышленной революции. Присутствие метана в атмосфере может также влиять на количество других парниковых газов, таких как озон (O 3 ), водяной пар (H 2 O) и диоксид углерода.

Каковы основные природные и антропогенные источники метана?

Основными естественными источниками метана являются водно-болотные угодья и пресноводные системы (реки и озера). Основными источниками антропогенного метана являются сельское хозяйство (например, животноводство) и отходы (например, свалки), а также метан, полученный при производстве ископаемого топлива. Антропогенные источники — это несколько более крупные источники выбросов метана в атмосферу по сравнению с естественными источниками.

Как со временем менялись уровни метана в атмосфере?

Прямые записи атмосферных концентраций метана относятся только к 800000 годам.За это время концентрация метана обычно колебалась от 300 до 800 частей на миллиард. Однако с начала промышленной революции примерно в 1750 году концентрация метана в атмосфере выросла примерно до 1800 частей на миллиард и продолжает расти.

Между 2000 и 2007 годами концентрация метана в атмосфере, похоже, стабилизировалась, что привело к продолжительным спорам относительно основных факторов, влияющих на атмосферный метан. Важно отметить, что после 2007 года концентрации метана в атмосфере снова начали расти, и текущие измерения показывают, что концентрация метана в атмосфере будет продолжать расти.

По-прежнему жизненно важно, чтобы мы могли определить причину (ы) этого роста, чтобы сократить выбросы этого критически важного парникового газа. Особенно важно сокращение выбросов в результате деятельности человека, а именно сельского хозяйства и производства ископаемого топлива. Одним из ключевых примеров этого в настоящее время является выявление и устранение утечек в инфраструктуре природного газа.

Какие природные системы наиболее уязвимы к изменению климата и могут существенно повлиять на выбросы метана?

Самыми большими естественными источниками выбросов метана являются водно-болотные угодья и озера, оба из которых подвержены воздействию изменения климата, а именно повышения температуры и изменения гидрологии.Баланс между производством метана и его окислением в этих средах до того, как он может быть выпущен в атмосферу, на которые влияют температура и гидрология, имеет решающее значение для понимания реакции этих систем на изменение климата.

Не являясь крупнейшими источниками выбросов, системы вечной мерзлоты (на которых лежат почвы, которые остаются замороженными в течение года из-за низких местных температур) очень уязвимы к изменению климата. Доля метана, выделяемого из таких систем, может значительно увеличиться в более теплом будущем, поскольку ранее замерзшие органические богатые углеродом почвы оттаивают, делая этот материал доступным для микробов, производящих метан.

Какие нерешенные вопросы в этой области требуют дополнительных исследований, данных или моделирования?

В краткосрочной перспективе ключевой проблемой, требующей решения, является несоответствие между глобальным балансом метана сверху вниз (полученным из атмосферных измерений) и снизу вверх (полученным из измерений выбросов метана на поверхности суши из различных сред, производящих метан. ) подходы. Это требует сбора большего количества данных с высоким разрешением во времени и пространстве, а также использования изотопов для согласования нисходящих и восходящих наблюдений для выявления источников метана в этих масштабах измерений.

В долгосрочной перспективе остается решающим вопросом, может ли окисление метана в естественной среде соответствовать потенциально увеличенному производству метана в ответ на прогнозируемое изменение климата. Чтобы ответить на этот вопрос, необходимы наблюдения и моделирование в широком диапазоне масштабов от микробного до глобального. Это также должно включать объединение исследователей из этих дисциплин, в частности, связь геофизиков и геохимиков с микробиологами.

— Джошуа Дин, Департамент наук о Земле, Университет Врие, Амстердам, Нидерланды; электронная почта: [email protected]

Образец цитирования:

Дин Дж. (2018), Метан, изменение климата и наше неопределенное будущее, Eos, 99 , https://doi.org/10.1029/2018EO095105. Опубликовано 11 мая 2018 г.

Текст © 2018. Авторы. CC BY-NC-ND 3.0
Если не указано иное, изображения защищены авторским правом. Любое повторное использование без специального разрешения правообладателя запрещено.

Связанные

Резкие выбросы метана угрожают сделать цели по изменению климата недостижимыми

Климатический кризис на Земле начинает выглядеть даже хуже, чем опасались ученые — отчасти из-за того, сколько мяса мы едим и как мы передвигаемся.

Глобальные выбросы метана, мощного парникового газа, резко возросли за последнее десятилетие, согласно двум новым исследованиям, в которых отслеживались растущие источники бесцветного газа без запаха. Повышенный уровень метана в сочетании с углекислым газом и другими парниковыми газами может нагреть атмосферу Земли на 3-4 градуса по Цельсию до конца этого века — значительно выше уровней, которые, как предупреждали ученые, могут иметь катастрофические последствия для миллионов людей во всем мире.

«Это полностью превышает наш бюджет и остается ниже 1.5–2 градуса потепления «, — сказал Бенджамин Поултер, научный сотрудник Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. Поултер является автором обоих исследований, опубликованных во вторник, одного в журнале Earth System Science Data, а другого в журнале. Письма об экологических исследованиях.

Поултер и его коллеги обнаружили, что с 2000 года наибольший рост выбросов метана произошел от сельскохозяйственной деятельности — особенно от животноводства, такого как крупный рогатый скот и овцы, — и от отрасли ископаемого топлива, которая включает добычу угля и нефти. и добыча газа.

По данным исследователей, на человеческую деятельность приходится около 60 процентов мировых выбросов метана. Примерно две трети этой доли составляет сельское хозяйство, а большая часть остального приходится на производство и использование ископаемого топлива.

В новых исследованиях исследователи проанализировали выбросы метана с 2000 по 2017 год — последний год, за который имеются полные глобальные данные по метану — и обнаружили, что в 2017 году в атмосферу было выброшено рекордные 600 миллионов тонн метана. Ежегодные выбросы метана также увеличились на 9 процентов с начала 2000-х годов, темпы, которые могут способствовать глобальному потеплению более чем на 2 градуса по Цельсию к 2100 году.

В отчете, выпущенном Межправительственной группой экспертов по изменению климата в октябре 2018 года, подчеркивается, что с 19 века планета уже нагрелась на 1 градус Цельсия; в нем использовалось потепление на 1,5 градуса выше доиндустриального уровня в качестве порога, при превышении которого последствия изменения климата, включая экстремальную жару и повышение уровня моря, становятся опасными для жизни десятков миллионов людей во всем мире.

Другой автор обоих исследований, Роб Джексон, профессор науки о земных системах в Стэнфордском университете, сказал, что количество метана, выброшенного в атмосферу с 2000 года, примерно эквивалентно добавлению на дороги 350 миллионов автомобилей.

В 2017 году выбросы метана в сельском хозяйстве выросли почти на 11 процентов по сравнению со средним показателем 2000–2006 годов, а выбросы метана из ископаемого топлива подскочили почти на 15 процентов по сравнению с началом 2000-х годов.

Метан выбрасывается в атмосферу при добыче и транспортировке угля, нефти и природного газа, но микробы также выделяют его в среде с низким содержанием кислорода.

«Любые места, где почти или совсем нет кислорода — заболоченные земли, рисовые поля, свалки, кишечник коровы — все это источники метана», — сказал Джексон.

В целом, метан составляет гораздо меньший процент глобальных выбросов парниковых газов, чем углекислый газ, но это вызывает особую озабоченность ученых, поскольку молекулярная структура метана делает его более способным поглощать тепловое излучение.

«Метан не задерживается в атмосфере так долго, как углекислый газ, но он гораздо эффективнее удерживает тепло, чем углекислый газ», — сказал Поултер, что делает газ ключевым фактором глобального потепления.

Чтобы ограничить выбросы метана, странам необходимо уменьшить свою зависимость от ископаемого топлива, а также уменьшить количество вредных утечек из трубопроводов и скважин, сказал Джексон.

Ученые также изучают, как минимизировать выбросы метана в сельском хозяйстве, например, изменяя уровень воды на рисовых полях и экспериментируя с изменениями рациона крупного рогатого скота и овец, чтобы уменьшить количество метана, отрыгиваемого их пищеварительной системой. Burger King недавно объявила, что добавляет лимонник в рацион своих коров, чтобы сократить выбросы метана с помощью режима кормления с низким содержанием углеводов.

Но замедление выбросов парниковых газов также потребует более серьезных изменений в человеческом поведении, сказал Джексон.

«Диета имеет значение, — сказал Джексон.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*
*