Karbon dioksitten yaklaşık 30 kat daha güçlü bir sera gazı olan metanın atmosferdeki konsantrasyonu, kayıtlara geçmeye başladığı zamandan bu yana sürekli artış gösteriyor. Ancak 2020 yılında bilim insanları, atmosferdeki metan seviyelerinde aniden ve açıklanamayan bir yükselişle karşılaştılar. Metanın pek çok olası kaynağı ve tutulum noktası olduğundan, bu anomalinin kökenlerini ortaya çıkarmak karmaşık bir görev olarak kaldı. Ancak yeni bir araştırma, bu gizemin artık çözüldüğünü gösteriyor.
Yeni bir çalışmaya göre, 2020'deki eşi benzeri görülmemiş metan artışı, pandeminin neden olduğu insan kaynaklı emisyonlardaki azalmadan kaynaklandı. Bu durum, atmosferin gazı parçalama yeteneğini geçici olarak durdurdu.
Daha düşük seviyedeki azot oksitler – ki bunlar araçların egzoz gazları gibi çeşitli kaynaklardan salınır – atmosferin doğal temizleme kapasitesini zayıflattı. Bu durum, 2020'nin başlarında seyahatlerin durmasıyla metanda dramatik bir artışa yol açarken, toplumun normale dönmesiyle 2023'te pandemi öncesi seviyelere geri döndü.
5 Şubat'ta Science dergisinde yayınlanan çalışma, uydu verilerini, yer istasyonu ölçümlerini ve karmaşık modelleri bir araya getirerek fazladan gazın olası kaynaklarını çözümledi. Araştırma ayrıca, metan artışında ikincil bir etken olarak doğal emisyonlarda önemli bir artış olduğunu da belirledi.
Metanın atmosferik seviyesi, kayıtların tutulmaya başlanmasından bu yana istikrarlı bir şekilde artmaktaydı, ancak 2019-2020'de yapılan ölçümler bu eğilimde endişe verici bir hızlanma olduğunu ortaya koydu. Yıllık artış neredeyse iki katına çıkarak, önceki 10 yıldaki 8.6 milyar metreküplük artışa kıyasla 16.2 milyar metreküpe ulaştı. Sonraki yıllarda, bu beklenmedik yükselişi açıklamak için artan fosil yakıt kullanımı, sulak alan ve tarımsal emisyonlar, orman yangınları ve atmosferik kimyadaki değişiklikler gibi çeşitli hipotezler öne sürüldü, ancak hangi faktörlerin aslında sorumlu olduğunu ayırmak son derece karmaşık bir görevdir.
Kapsamlı bir yaklaşım benimseyen araştırmacılar, her bir kaynağın potansiyel katkısını değerlendirmek için küresel fiziksel verileri modelleme çalışmaları ve simülasyonlarla birleştirdiler. Analizleri, 2020'deki metan artışının %83'ünün muhtemelen atmosferin metanı giderme yeteneğindeki bir azalmadan kaynaklandığını ortaya koydu; bu olgu doğrudan pandemi kaynaklı insan faaliyetlerindeki aksamayla bağlantılıydı.
Oksitlenen 'Tüm Pislikler'
Özellikle, sanayi emisyonlarındaki ani düşüş – en önemlisi, toksik azot oksitler – atmosferdeki hidroksil (OH) radikallerinin üretimini dramatik şekilde azalttı.
Araştırmaya dahil olmayan ve bulgular hakkında eşlik eden bir makale yazan bir bilim insanı, “OH, atmosferin temizlik molekülüdür. Karbon monoksiti CO2'ye oksitler ve hidrojenleri kaparak metanı CO2'ye dönüştürür.” dedi. Bu molekül, atmosferdeki zararlıları temizleyerek işlev görür.
Araştırmacılar, OH'nin öncül moleküllerine ilişkin uydu verilerini bir modele aktararak, 2019 ve 2023 yılları arasındaki bu temizleyici radikallerin konsantrasyonunu ve dağılımını haritalandırdılar. Bu, metan seviyelerindeki gözlemlenen artışla tutarlı olan 2020'de keskin bir düşüşü ortaya koydu. Ardından, bu sonucu ölçülen emisyonlar ve rüzgar desenlerinden üretilen ikinci bir modelle karşılaştırarak, azalan insan emisyonlarının artan metanın ana katkıda bulunanı olduğu hipotezini daha da doğruladılar.
Ancak, bunun fosil yakıt kullanımının artan metan seviyelerinin cevabı olduğu anlamına gelmediği konusunda uyarıda bulunuldu. CO2, daha az güçlü bir sera gazı olsa da atmosferde çok daha uzun süre kalır, bu nedenle daha temiz yakıtlara geçiş acil bir öncelik olmaya devam ediyor.
Bu artışın kalan %20'si doğrudan metan emisyonlarından kaynaklandı. Uydu ölçümleri, iklim verileri ve izotop oranlarından geriye doğru çalışarak, bu emisyonların kesin kaynağını belirlemek için bir dizi ek 'tersine mühendislik' modeli oluşturdular.
Karbon-12 ve karbon-13 izotoplarının göreceli seviyeleri – farklı kimyasal kütlelere sahip her iki karbon versiyonu – bu süreçte özellikle kritikti. İzotop verilerinin de uyum sağlaması gerektiği belirtildi.
Biyoloji, daha hafif olan karbon-12'yi kullanmayı tercih eder, bu da sığır veya sulak alanlar gibi biyolojik metan kaynaklarının, fosil yakıtlar gibi jeolojik kaynaklardan farklı olarak atmosferdeki karbon-12 ve karbon-13 oranları üzerinde farklı bir etkisi olduğu anlamına gelir.
Bu sonuçlardan biri, fosil yakıt metan emisyonlarının nispeten durağan olduğu yönündedir. Öte yandan, biyolojik emisyonlar oldukça güçlü bir şekilde büyümüş ve bu büyük olasılıkla Afrika'nın tropikal bölgelerinde gerçekleşmiştir.
2020 ve 2023 yılları arasındaki metan emisyonlarındaki gözlemlenen artış, uzun süren bir La Niña dönemi ve Hint Okyanusu Dipol iklim salınımının neden olduğu, Afrika'nın tropikal bölgelerindeki aşırı ıslak koşullarla çakıştı.
Son yıllarda, özellikle Nil havzasının Sud'u sellediği Doğu Afrika'da büyük miktarda yağışa neden oldu; bu bölge dünyanın en verimli sulak alanlarından biridir. Çok ıslak ve sıcak koşullar, büyük bataklıklar anlamına gelir – sığır, antilop ve yaban öküzleri ile birlikte bol miktarda papirüs büyür, ölür, çürür ve metana dönüşür.
2023'te hem pandeminin hem de tropikler boyunca yaşanan ıslak La Niña koşullarının sona ermesiyle metan artışları pandemi öncesi seviyelere geri döndü. Ancak dünya bu geçici aksaklıktan kurtulmuş gibi görünse de, bunun yaşanmış olması bile acil bir eylem çağrısıdır.
Bu durum, küresel iklimin durumuna dair ilk göstergedir. Metanın ortalama 10 yıllık bir ömrü vardır, bu nedenle sürekli devir daim halindedir ve büyük bir şeylerin yaşandığını bize bildirir. Bu bir iklim geri beslemesidir ve büyük biyolojik kaynaklar devreye giriyor, bu da iki katı çaba göstermemiz gerektiği anlamına geliyor.
