Metaanipäästöt ovat kasvaneet maailmanlaajuisesti viime vuosikymmeninä
Metaanitaseiden suurimmat epävarmuudet liittyvät luonnollisiin päästöihin esimerkiksi turvesoilta, mineraalimaasta ja sisävesialueilta. Kuva: Dan Meyers / Unsplash.Monitieteellinen, alan huippututkijoista koostuva tutkimusyhteisö on julkaissut tutkimuksen, jonka mukaan metaanipäästöt ovat jatkaneet kasvuaan maailmanlaajuisesti viime vuosikymmeninä. Tämän seurauksena ilmakehän metaanipitoisuudet nousevat ja ilmaston lämpeneminen kiihtyy. Global Carbon Project -yhteisön julkaiseman tutkimuksen mukaan ilmakehän metaani saavutti 1 857 biljoonasosan (ppb) pitoisuuden vuonna 2018, mikä on noin 2,6 kertaa enemmän kuin esiteollisella ajalla. Tutkimus julkaistiin Earth System Science Data -tiedelehdessä. Ilmatieteen laitoksen tutkijat osallistuivat tutkimuksen tekoon. Vuosien 2008–2017 aikana maailmanlaajuiset metaanipäästöt olivat 576 miljoonaa tonnia (teragrammaa, Tg) metaania vuodessa. Verrattuna vuosisadan ensimmäiseen vuosikymmeneen (2000–2009), päästö on ollut 29 Tg korkeampi joka vuosi. Vuoden 2012 jälkeen maailmanlaajuiset metaanipäästöt ovat seuranneet hallitustenvälisen ilmastopaneeli IPCC:n arvioimaa korkeiden päästöjen skenaariota, joka johtaa nopeimpaan lämpenemiseen. Metaanipäästöt tulevat pääasiassa ihmisen aikaansaamista päästölähteistä, kuten maataloudesta, fossiilisten polttoaineiden käytöstä ja jätteiden käsittelystä. Nämä päästölähteet korostuvat erityisesti trooppisilla alueilla, joilla syntyy noin 65 % metaanin kokonaispäästöistä. Myös noin 2/3 lisääntyneistä päästöistä on peräisin samoilta alueilta. ”Ihmisperäiset päästölähteet tuottavat noin 60 % metaanin kokonaispäästöistä, ja ne ovat pääasiallisessa vastuussa päästöjen viimeaikaisesta noususta”, Ilmatieteen laitoksen tutkija Aki Tsuruta toteaa. Metaani (CH₄) on toiseksi voimakkain ihmisen tuottama kasvihuonekaasu hiilidioksidin (CO₂) jälkeen. Metaanin lämmityspotentiaali on 28 kertaa korkeampi kuin hiilidioksidin, ja näin ollen sillä on voimakas vaikutus ilmaston lämpenemiseen.
Luonnon metaanilähteitä arvioitava tarkemmin
Tutkimuksessa kuvataan aukkoja metaanitaseisiin liittyvässä tietämyksessä ja otetaan kantaa tulevaisuuden tutkimustarpeisiin. Esimerkiksi kosteikkojen ja sisävesialueiden, kuten järvien, käsittely erillisinä komponentteina metaanilaskelmissa huomattiin parantavan mallien kokonaispäästöarvioita. Tutkimuksen mukaan metaanipäästöistä noin 35 Tg vuodessa tai 20 % aiemmin arvioiduista kosteikkojen päästöistä voi olla todellisuudessa sisävesialueiden päästöjä. Suurimmat epävarmuustekijät metaanitaseissa liittyvät luonnollisiin päästöihin esimerkiksi turvesoilta, mineraalimaasta ja sisävesialueilta. Näin ollen tarvitaan tarkempia arvioita luonnon metaanitaseiden lähde- ja nielukomponenteista. Tutkijat rohkaisevat tarkentamaan erityyppisten kosteikkojen maantieteellistä kartoitusta, kehittämään metaanipäästöjen prosessimalleja ja lisäämään paikallisia havaintoja. Ilmakehän kulkeutumismallien kehittäminen on myös tarpeen. Metaanihavaintoja tukevien muiden ilmakehän yhdisteiden käyttö ilmakehäinversiomalleissa parantaisi erityyppisten lähteiden tunnistamista.
Metaanipäästöjä varmennettiin erilaisilla menetelmällä
Global Carbon Project on monitieteellinen, kansainvälinen tutkijayhteisö, joka koostuu mallien kehittäjistä ja mittausasiantuntijoista. Ryhmä tuottaa joka toinen tai kolmas vuosi synteesin maailmanlaajuisista metaanitaseista. Tuoreimmassa tutkimuksessa metaanin nieluja ja lähteitä analysoitiin kahdella erilaisella lähestymistavalla. Ensimmäinen on ns. bottom-up-lähestymistapa, jossa metaanipäästöt arvioidaan kansallisten tilastojen, asukastiheyden, ekosysteemiluokitusten ja kartoituksen sekä biosfäärin ilmastovasteiden avulla. Toinen on ns. top-down-lähestymistapa, jossa metaanipäästöt arvioidaan ilmakehän metaanipitoisuusmittausten, kulkeutumisen ja ilmakemian perusteella mallinnuksen keinoin. Pitoisuusmittauksia tehdään sekä maanpinta-asemilla että satelliiteista. Ilmatieteen laitos osallistui Global Carbon Project -työhön nyt ensimmäistä kertaa. Ilmatieteen laitoksen tutkijat valmistivat maailmanlaajuisia metaanin lähde- ja nieluarvioita top-down-lähestymistapaa noudattavalla CarbonTracker Europe-CH4 (CTE-CH4) -inversiomallilla, joka on kehitetty Ilmatieteen laitoksella. Tässä ja muissa tutkimuksessa käytetyissä ilmakehän inversiomalleissa käytettiin Ilmatieteen laitoksen havaintoasemilta kerättyjä ilmakehän metaanipitoisuushavaintoja metaanin lähteiden ja nielujen arviointiin.
Lisätietoja:
vanhempi tutkija Aki Tsuruta, Ilmatieteen laitos, p. 050 442 7775, aki.tsuruta@fmi.fi ryhmäpäällikkö Tuula Aalto, Ilmatieteen laitos p. 029 539 5406, tuula.aalto@fmi.fi Tutkimuksessa esitetyt tulokset ovat saatavilla Earth System Science Data ja Global Carbon Project.
Tutkimusartikkelin viite: Saunois et al. (2020) The Global Methane Budget 2000-2017. Earth System Science Data. https://doi.org/10.5194/essd-12-1561-2020 Kommenttiartikkelin viite: Jackson et al. (2020). Increasing anthropogenic methane emissions arise equally from agricultural and fossil fuel sources. Environmental Research Letters. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab9ed2
