Как емисиите на метан се ускоряват и какво значи това

Концентрацията на парниковите газове на Земята е най-високата за последните поне 800 000 години. Въглеродният диоксид, метанът и диазотният оксид – основните парникови газове в атмосферата на Земята – за пореден път достигнаха рекордно високи концентрации през изминалата 2023 г.

Метанът (с химична формула CH4), който е вторият по значение парников газ, притежава 80 пъти по-голям потенциал за затопляне на климата на Земята от този на въглеродния диоксид (CO2) за период от 20 години. Той е отговорен за около ⅓ от затоплянето на Земята за последните 150 години. Макар и да има естествени емисии на този газ, в момента ⅔ от емисиите на CH4 биват отделяни от свързани с човека дейности, като най-съществен е приносът на изкопаемите горива, селското стопанство, отпадъците и изгарянето на биогорива и биомаса (Фиг. 1).

Фиг. 1. Цикъл на естествените и човешките емисии на метан. Източник: Global Methane Project

Повишението на емисиите на метан за последните 3 години е рекордно. През 2023 г. концентрациите на CH4 в атмосферата достигнат средно ниво на 1923 частици на милиард, което е близо 3 пъти повече от нивата преди Индустриалната революция. Друг съществен проблем е, че емисиите се ускоряват, като през последните 20 години има ръст във всички основни сектори на антропогенния CH4, общо с около 20%. Емисиите от храносмилателните системи на кравите (и други преживни животни) и от отпадъци са се увеличили съответно с 14% и 24%. Ръстът в сектора на изкопаемите горива се оценява между 18 и 28%.

Поради това са сериозно застрашени целите на Глобалното споразумение за ограничаване на емисиите на метан, което цели 30% намаление до 2030 г. спрямо нивата от 2019 г.

Фигура 2. Измервания на емисиите на метан в САЩ в рамките на инициативата MethaneAIR

Сред причините емисиите на метан да са толкова трудни за ограничаване е фактът, е че те често биват подценявани.

Според измервания от полети през 2023 г. в САЩ на Фонда за защита на околната среда – EDF, емисиите на метан в изследваните райони са около 7,5 милиона тона на година, или 4,5 пъти по-високи от официалните оценки! Най-голямото находище на нефт и газ в САЩ – Пермския басейн, отделя 256 тона метан на ден, което се равнява на 1.9% разхищение, а в други находища нивото на загуби достига до 8%! Средно компаниите в страната разхищават 1,6% произведения изкопаем газ (който се състои от 93% метан), което е 8 пъти над определената цел на газовата индустрия в САЩ!

Освен това се оказва, че огромен дял от емисиите на метан в енергийния сектор са в резултат от т.нар. супер-емитери – това са отделни източници като например газова инсталация или въглищна мина, които отделят огромни количества метан в сравнение с други източници, като емисиите достигат до стотици тонове CH4 на час (Фиг. 3). Между 8 и 12% от общите емисии на метан са в резултат на суперемитери, според анализ на данни от спътникови наблюдения.

Фигура 3. Карта на откритите супер-емитери на метан в света през 2021 г. Източник: ESA

Добрата новина е, че времето на престой в атмосферата на метана е само 9 години – за всеки един тон CH4, отделен днес, около половината ще бъде окислен (т.е. ще изчезне) от атмосферата след 9 години. А само 10% от емисиите ще останат в атмосферата след 30 години от първоначалното изпускане и ще изчезне почти напълно след 50 години, стига да няма други емисии. Това означава, че ако успешно се приложат мерки по ограничаване на емисиите, то концентрацията на газа бързо ще спадне, а затоплянето на планетата ще се забави и дори може да настъпи охлаждане.

Намаляването на емисиите на метан в съответствие с Парижкото споразумение ще намали глобалното затопляне с поне 0,2 °C до 2050 г. и ще предотврати годишно 26 млн. тона загуби на селскостопански култури, 255 000 преждевременни смъртни случая, 775 000 хоспитализации, свързани с астма, и 73 милиарда часа загубен труд поради екстремни горещини.

За съжаление обаче настоящите емисии и концентрации на метана следват най-песимистичните сценарии на IPCC – Междуправителствения панел по климатичните промени, при които ще има затопляне от минимум 3°C до края на века. При такава степен на затопляне планетата ни ще се промени из основи – ще бъдат прекрачени критични точки, при които ще настъпят резки други промени, като неколкократно зачестяване на екстремни метеорологични явления, много видове ще бъдат на ръба на изчезването, а в някои райони като Близкия Изток и Индия ще станат необитаеми за хората през най-топлите месеци в годината поради съчетаването на екстремните горещини и висока влажност.

Освен въздействието си върху климата, CH4 спомага за образуването на образуването на тропосферен озон (такъв в ниските слоеве на атмосферата), който също е парников газ, но и замърсява въздуха, който уврежда здравето на хората, екосистемите и културите. Според научно прочуване, публикувано в Nature, до края на века може да се очаква 14% увеличение на смъртността от тропосферен озон в световен мащаб при най-песимистичния сценарий за климатичните промени. В момента смъртността в следствие на замърсяване с озон се равнява на около 400 000 души годишно.

Поради тази причина намаляването на емисиите на метан ще включва и огромни ползи по отношение на преждевременната смъртност, свързана с озон. Глобалните краткосрочни и дългосрочни ползи от преждевременната смъртност от озон при ограничаването на емисиите на метан, се оценяват на около 591 души на 1 милион тона емисии на метан, според проучване на американски учени. Те също така установяват, че намаляване с 20% на метановите емисии би довело до предотвратяването на около 17 000 случаи на преждевременна смърт от сърдечно-съдови или белодробни заболявания, причинени от озон.

За постигането на целите на Парижкото споразумение (и ограничаване на затоплянето на планетата до по-безопасното ниво от 2 °C) ще са нужни човешките емисии на метан да бъдат намалени с 45% спрямо нивата от 2050 г.

Петте държави, които са с най-големи емисии по обем на метан през 2022 г., са Китай (16%), Индия (9%), САЩ (7%), Бразилия (6%) и Русия (5%). ЕС-27 е на шесто място с 4% от световните антропогенни емисии.

През последните две десетилетия ЕС и Австралия успешно намалиха антропогенните си емисии на CH4, но дори и за тях намаленията не са достатъчно големи.

Наличните мерки биха могли да намалят емисиите от основните емисионни сектори с 45% до 2030 г. Голяма част от тези технически решения могат да бъдат приложени на отрицателна или ниска цена. Според оценки на Международната агенция по енергетика за около 40% от емисиите на метан от добива на нефт и газ няма никакъв нетен разход, тъй като спестените пари от това, че не се губи метан, са повече от достатъчни, за да покрият разходите за намаляване на емисиите.

Такива например ще са част мерките от приетия тази година Регламент за намаляване на емисиите на метан в енергийния сектор в ЕС, при които ще бъдат включени мерки за откриване и отстраняване на течове и на забрана на изпускане и изгаряне на изкопаем газ от газовата инфраструктура.

За сектора на отпадъците от 30 до 60% от мерките също се оценяват като такива с отрицателни или ниски разходи. Такива мерки включват разделно събиране на отпадъците, забрана на депа с органичен отпадък, покриване на депа за отпадъци с оползотворяване на произведения биогаз и др.

А дори и в сектора на селското стопанство, който е най-труден за смекчаване, има достъпни решенията, сред които намаляване на чревната ферментация чрез промени във фуражите и добавки; подобрено управление на водите или алтернативно заливане/отводняване на оризищата с влажни зони; компостиране на оризови сламки; предотвратяване на изгарянето на остатъци от земеделски култури и др.

Други полезни мерки за намаляване на емисиите на метан включват:

Използване на възобновяема енергия за производство на електроенергия
Подобряване на енергийната ефективност и управление на енергийното търсене
Намаляване на потребителските отпадъци и подобряване на тяхното разделяне
Намаляване на хранителните отпадъци и загуби
Приемане на по-здравословни диети за намаляване на консумацията на продукти от преживни животни.

Необходимо е да намалим емисиите на метан в много кратък срок, ако искаме да опазим климата на Земята и да спасим хиляди човешки животи.

Източници:

Фиг. 1. Цикъл на естествените и човешките емисии на метан. Източник: Global Methane Project

Фигура 2. Измервания на емисиите на метан в САЩ в рамките на инициативата MethaneAIR

Фигура 3. Карта на откритите супер-емитери на метан в света през 2021 г. Източник: ESA

Други полезни мерки за намаляване на емисиите на метан включват:

Още по темата