Mezőgazdasági termelés

Az állattenyésztési élelmiszerláncban tevékenykedő, hasonló gondolkodású uniós partnerekből álló „Európai Állattenyésztés Hangja” elnevezésű csoport újabb kommunikációs anyagában arra hívja fel a figyelmet, hogy a metán globális felmelegedésre gyakorolt hatása még mindig vitatott, jelenleg még igen korlátozott ismeretekkel rendelkezünk ezen gáz teljes légköri dinamikájára vonatkozóan. Egy, a közelmúltban megjelent új tanulmány kiemeli, hogy a légköri metánszint nyomon-követésére és elemzésére szolgáló jelenlegi modellek nem veszik figyelembe a rövid távú vagy szezonális változásokat és nem tudják leképezni az összetettebb időbeli és térbeli változásokat.

Egy új tanulmány a metánt (CH₄) – amely a vízgőz és a szén-dioxid mellett a legjelentősebb üvegházhatású gáz – vizsgálja, kiemelve, hogy ezen üvegházhatású gáznak a klímaváltozásban betöltött szerepe még nem teljesen ismert. A felmelegedésre gyakorolt hatása még mindig vitatott, különösen a különböző mérési módszerek (például GWP100 kontra GWP*) alkalmazása esetén. A GWP100 (Global Warming Potential over 100 years) egy olyan mérőszám, amely azt mutatja meg, hogy egy adott üvegházhatású gáz milyen mértékben járul hozzá a globális felmelegedéshez a kibocsátást követő 100 éves időszak alatt a szén-dioxidhoz (CO₂) viszonyítva, a GWP* (Global Warming Potential Star) pedig egy újabb mérőszám, amelyet azért vezettek be, hogy jobban tükrözze a rövid élettartamú üvegházhatású gázoknak – különösen a metánnak – a klímára gyakorolt hatását. Míg a GWP100 csak azt méri, hogy egy adott gáz mennyi hőt tart meg 100 év alatt, összehasonlítva a CO₂-vel, addig a GWP* figyelembe veszi a kibocsátás ütemét és változását is, nemcsak a mennyiséget. Ez különösen fontos a metánnál, mivel az rövid ideig marad a légkörben, de hatása erősebb. 1750 óta a metánszint csaknem megháromszorozódott. Ennek kezelése érdekében a 2021-es COP26 konferencián elindították a Globális Metánvállalás (Global Methane Pledge - GMP) elnevezésű kezdeményezést, amelynek célja a globális metánkibocsátás 30%-os csökkentése 2030-ra. Ugyanakkor olyan országok, mint Kína, India és Oroszország – azaz a fő kibocsátók – nem csatlakoztak a kezdeményezéshez, így a cél eléréséhez a csatlakozott országoknak 60%-os kibocsátáscsökkentést kellene végrehajtaniuk.

Fotó: ELV - In search of better models for explaining atmospheric methane accumulation

A kibocsátások csökkentése nem feltétlenül vezet a metánszint csökkenéséhez

A metánkibocsátás jelentős része a kérődző ágazatból származik, amely szektor a globális kibocsátás körülbelül 20%-áért felelős. Az olyan országokban, mint Új-Zéland, Írország és Brazília az állatállományok jelentik az elsődleges kibocsátási forrást, így e terület kulcsfontosságú a mérséklési megoldások megtalálása szempontjából. A metán nyomon-követésére és modellezésére szolgáló tudományos eszközök azonban még fejlesztés alatt állnak. Bár a műholdas adatgyűjtések és fejlett elemző modellek az elmúlt években egyre inkább elérhetővé váltak, a jelenlegi helyszíni (in situ) adatok nem képesek teljes pontossággal meghatározni a metánforrásokat és -elnyelőket. Az egyes alkalmazott modellek szintén jelentős eltéréseket mutatnak, ami arra utal, hogy a kibocsátások csökkentése nem feltétlenül vezet a metánszintek egyszerű csökkenéséhez. Egyes kutatók szerint a metán viselkedése nemlineáris és azt összetett légköri folyamatok befolyásolják. Ez azt jelenti, hogy a jövőbeli kibocsátás-csökkentési stratégiáknak túl kell lépniük az egyszerű kibocsátás-elemző modelleken, hogy jobban megértsék és befolyásolni tudják ezeket az összetett rendszereket.

A légkör metánkoncentrációját övező rejtélyek

Az említett új kutatás a légköri metánkoncentrációval kapcsolatos, a jelenlegi tudományos modellek által még mindig megmagyarázhatatlan rejtélyeket boncolgatja. Például a metán kibocsátásának intenzitása az 1980-as évek közepén lelassult, sőt 2000 és 2006 között meg is állt. 2006 után azonban a metánkibocsátás szintje példátlan mértékben emelkedett annak ellenére, hogy a kibocsátások stabilak maradtak. Az egyik fő rejtély, hogy a metán szénizotóp-aránya (C13/C12) miért változott meg 2000 után, megfordítva egy 100 éves trendet. Egy másik megoldatlan kérdés a metán-koncentrációk markáns, 7 éves ciklusonkénti változása, amelyet mind a modern elemzési adatok kimutatnak, mind pedig az ugynevezett jégmag minták elemzése során megfigyeltek, és amely egy ismeretlen geológiai tényezőre utal.

A jelenleg alkalmazott modellek képesek magyarázatot adni a különböző szezonális metán-mintázatokra, például a magasabb kibocsátási szintre az északi féltekén a nyári időszakban, de nehezen tudják leképezni a metánszint finomabb ingadozásait. Ezek a percről percre történő változások több olyan stabilitást fenntartó állapotra utalhatnak a légkörben, amelyek mindegyikét olyan finom tényezők vezérlik, amelyeket a jelenlegi modellek nem vesznek figyelembe. Ezeknek a jelenleg még megmagyarázhatatlan ciklusoknak és ingadozásoknak a megértése kulcsfontosságú, mivel alapvetően megváltoztathatja a metán légkörben való viselkedéséről alkotott ismereteinket.

Ezenkívül a paleolitikus kori metán-mintázatok továbbra is rejtélyesek és a jelenlegi tudományos ismeretekkel azok nem érthetők meg teljesen. Például a Younger Dryas idején – mely egy hirtelen lehűlési időszak volt körülbelül 12 800 évvel ezelőtt – a metánszint meredeken csökkent, majd ezt követően gyorsan emelkedett, annak ellenére, hogy a globális hőmérséklet mindössze csekély mértékű változást mutatott. Ez a drámai változás megmagyarázhatatlan. Egy másik rejtély az északi félteke 8%-kal magasabb metánkoncentrációja a déli féltekéhez képest, mely mintázat a jégkorszak vége óta fennáll. Ezenkívül körülbelül 5000 évvel ezelőtt a metánkoncentráció folyamatosan és egyenletesen emelkedni kezdett, ellentétben a jégkorszakok utáni fokozatos csökkenés szokásos mintázatával.

A metánkibocsátás csökkentésére irányuló felhívás talán túl korai lehet

Az iparosodás előtti idők óta a légköri metánszint csaknem megháromszorozódott, és olyan értéket ért el, amelyet az elmúlt 800 000 évben nem tapasztaltunk – sőt, lehet, hogy az utolsó ilyen szint a dinoszauruszok korában fordult elő. Bár az emberi tevékenységeket, például a fosszilis tüzelőanyagok elégetését gyakran okolják a károsanyag-kibocsátási szintek emelkedéséért, ez azonban nem magyarázza meg teljes mértékben az említett metánszint emelkedést. Az iparosodás előtt a természetes kibocsátási források – például a vizes élőhelyek és a metánt kibocsátó állatok (főként a kérődzők) – jelentős szerepet játszottak a kibocsátások alakulásában. Az egyik lehetséges magyarázat az lehet, hogy a metán légköri élettartama a múltban rövidebb volt, ami azt jelentheti, hogy a hasonló kibocsátási szintek alacsonyabb légköri metánkoncentrációt eredményeztek.

Ezek a megmagyarázhatatlan változások arra utalnak, hogy olyan fontos tényezők, mint a metán élettartama és a területi hatások, még mindig nem teljesen ismertek. A széleskörű kutatások és adatgyűjtés ellenére a jelenlegi metánmodellek továbbra is jelentős kihívásokkal és bizonytalanságokkal néznek szembe. Bár sokan szorgalmazzák a metánkibocsátás csökkentését, ez korai lehet, tekintettel arra, hogy jelenleg még igen korlátozott ismeretekkel rendelkezünk a metán teljes légköri dinamikájának tekintetében.

A jelenlegi modellek nem képesek leképezni, hogy a metán nemlineárisan is viselkedhet

A jobb modellek keresése nemcsak további adatok gyűjtéséről szól, hanem a metán viselkedésének megértéséhez használt fogalmi és matematikai keretek fejlesztéséről is. Számos jelenleg alkalmazott modell a metán légköri szintjének közelmúltbeli emelkedését és az izotópos mintázatok változását a trópusi vizes élőhelyek megnövekedett kibocsátásának tulajdonítja. Ez az elmélet azonban inkább a modellek adatokhoz illesztésén alapul, mintsem közvetlen bizonyítékokon, mivel a trópusi vizes területek, mocsarak kibocsátását nehéz mérni a felhőzet jelenléte miatt. Ezek a modellek nem veszik figyelembe azt a lehetőséget sem, hogy talán a metán nem nagyobb mennyiségben kerül kibocsátásra, hanem csak lassabban bomlik le. Ezenkívül a jelenleg alkalmazott modellek nehezen tudnak magyarázatot adni arra is, hogy a metán viselkedése miért lenne annyira más ma, mint az a múltban volt, amikor a metánszint még jóval stabilabb volt.

A jelenleg alkalmazott modellek két fő megközelítésen alapulnak: az alulról felfelé irányulón, amely becsüli a kibocsátásokat és a felülről lefelé irányulón, amely műholdas adatokat használ a kibocsátások mértékének következtetésére. Mindkét módszernek vannak azonban bizonytalanságai. Emellett nem veszik figyelembe a rövid távú vagy szezonális változásokat és nem tudják leképezni az összetett dinamikákat, mint amilyeneket a múltban is megfigyelteket. Ez azért van, mert a modellek gyakran lineáris rendszerként kezelik a légkört, ami nem feltétlenül pontos. Egy új megközelítés szerint a metán nemlineáris módon viselkedhet, kaotikus mintázatokkal vagy hirtelen változásokkal, amelyeket a jelenlegi modellek még nem tudnak leképezni. Ez megmagyarázhatja a metánkoncentráció váratlan változásainak egy részét. Mivel jelenleg mind a kisebb léptékű ingadozások, mind pedig a jelentősebb mértékű változások magyarázata nehézséget okoz, itt az ideje, hogy újragondoljuk a jelenlegi megközelítésünket, és a légköri metánra egy összetettebb, nemlineáris rendszer részének tekintsük, amely új modelleket és eszközöket igényel. Ennek eredményeként a jelenlegieknél pontosabb metánmodellek kidolgozására kell törekedni, olyanokra, amelyek képesek megmagyarázni mindezeket a megfigyelt változásokat.

Forrás: https://meatthefacts.eu/

In search of better models for explaining atmospheric methane accumulation

NAK / Borovka Zsuzsa