2020 年代初期，由於自然清除減弱以及濕地、河流、湖泊和溫暖農業區的溫室氣體排放增加，大氣中的甲烷濃度以前所未有的速度上升。一個國際研究小組在該雜誌上報告了他們的發現。 科學它指出了大氣化學和氣候的變化。
最大的驅動因素之一是羥基自由基的大大減少。這是破壞空氣中甲烷的主要化學物質。 2020-2021年期間，淨化大氣的進程明顯放緩。根據研究小組的報告，這其中包括波士頓學院地球與環境科學教授田漢勤。這種下降可以解釋約 80% 的甲烷積累速度的年度變化。
潮濕的環境會導致甲烷的產生。
與此同時，拉尼娜現像從 2020 年延長至 2023 年，將使大部分熱帶地區變得比正常情況更加濕潤。這些條件擴大了洪氾區，為產甲烷微生物提供了理想的環境。結果，濕地、河流、湖泊和農田的溫室氣體排放量增加。導致甲烷積累。它是僅次於一氧化碳的第二重要的溫室氣體。
測量結果顯示，2019年至2023年間，大氣中的甲烷含量增加了55 ppb，並於2023年達到歷史新高1,921 ppb。增幅最快發生在2021年，當時甲烷含量上升了近18 ppb。這一增幅比 2019 年高出 84%。
“隨著世界變得更加溫暖和濕潤，濕地、生活用水和稻田系統的甲烷排放將對短期氣候變化產生更大的影響，”田說。 “我們的研究結果強調，全球甲烷承諾必須考慮氣候驅動的甲烷來源以及人類控制。如果要實現減輕影響的目標。”
自然系統和管理系統都很重要。
波浪不僅限於自然濕地。稻田和生活水道等管理環境也發揮著作用。田同時也是席勒綜合科學與社會研究所地球系統科學和全球可持續發展中心主任，他表示，這些來源在全球甲烷模型中往往代表性不足。
溫室氣體排放量增幅最大的是熱帶非洲和東南亞。濕地和北極湖泊也出現了顯著增長。這是因為較高的溫度會刺激微生物活動。相反，在嚴重的厄爾尼諾乾旱期間，南美濕地的甲烷排放量將在 2023 年減少。報告稱，這種差異凸顯了甲烷排放對極端天氣條件的敏感性。
研究人員如何追踪甲烷峰值
田和他的同事在識別和測量世界各地濕地、河流、湖泊、水庫和稻田受到的影響方面發揮了關鍵作用。它如何導致大氣中甲烷的快速增加？通過將先進的地球系統模型中的土地、淡水和大氣過程聯繫起來，波士頓學院團隊展示了氣候變化如何放大互聯生態系統中的溫室氣體排放。
研究還發現，化石燃料的使用和野火在最近甲烷排放量的增加中只發揮了很小的作用。化學指紋識別表明微生物的來源。包括潮濕地區 生活用水、水庫和農業是造成大部分觀察到的變化的原因。
該研究的主要作者、凡爾賽聖康坦伊夫林大學的 Philippe Ciais 表示：“根據 2023 年之前最新的全球甲烷預算分配，這項研究揭示了大氣中甲烷含量為何增長如此迅速的原因。” “報告還表明，未來的甲烷趨勢不僅取決於遏制溫室氣體排放，還取決於世界範圍內甲烷的增長方式。”但這也取決於自然和管理甲烷來源的氣候變化。 ”
研究的重要發現
- 2020 年代初期甲烷激增主要是由於大氣中化學物質的滯留量減少。失控並不是溫室氣體排放。
- 2020 年至 2021 年間，大氣中主要的甲烷“清潔劑”羥基自由基 (OH) 的暫時下降可以解釋約 80-85% 的甲烷濃度增長的年度變化。
- 與 COVID-19 相關的空氣污染變化發揮著重要作用。
- 大流行封鎖期間氮氧化物 (NOₓ) 的減少導致 OH 水平下降，導致甲烷在大氣中積累得更快。
- 氣候引起的濕地溫室氣體排放正在導致濕地面積擴大。
- 長期拉尼娜現象（2020-2023 年）期間的異常潮濕條件會增加濕地和內陸水域的甲烷排放量。尤其是在熱帶非洲和東南亞。北極地區的產量進一步增加。
- 化石燃料和溫室氣體排放不是主要原因。
- 生物質燃燒產生的化石燃料轉化和甲烷排放量相對較小。並不能解釋觀察到的全球甲烷增加。
- 當前自然淹沒生態系統自下而上的溫室氣體排放模型忽略了重要的動態。
- 許多廣泛使用的模型低估了濕地和內陸水的排放量。包括它們在高浪中的動態。它強調了在調查被淹沒的生態系統和微生物甲烷排放過程方面的緊迫差距。
