De methaanconcentraties in de atmosfeer van de aarde stegen begin jaren ’20 sneller dan ooit tevoren. Onderzoekers denken dat de oorzaak een (voor hun) verrassende combinatie van scheikunde en klimaat was. Een tijdelijke vertraging in het vermogen van de atmosfeer om methaan af te breken zorgde ervoor dat het gas langer bleef hangen, terwijl ongewoon natte omstandigheden de uitstoot vanuit moerasgebieden, rivieren, meren en rijstvelden over de hele wereld verhoogden. De door de coronapandemie verminderde luchtvervuiling speelde een belangrijke rol en verzwakte indirect het natuurlijke ‘opruimproces’ van het sterke broeikasgas in de atmosfeer, aldus hun verklaring.
De methaanconcentratie in de atmosfeer nam begin jaren ’20 in een ongekend tempo toe. Een van de belangrijkste oorzaken was een scherpe daling van hydroxylradicalen, de belangrijkste chemische stoffen die verantwoordelijk zijn voor de afbraak van methaan in de lucht. In de loop van 2020 en 2021 vertraagde dit proces van atmosferische opruiming aanzienlijk. Volgens de onderzoekers rond Hanqin Tian van het Boston College, verklaart deze daling zo’n 80% van de jaarlijkse veranderingen in de snelheid waarmee methaan zich ophoopt.
Tegelijkertijd bracht een langdurige La Niñaperiode van 2020 tot 2023 bovengemiddeld veel regen naar grote delen van de tropen. Deze omstandigheden zorgden voor een toename van overstromingen. Dat zijn ideale omstandigheden voor micro-organismen om methaan te produceren. Als gevolg hiervan namen de emissies vanuit draslanden, rivieren, meren en landbouwgrond toe, wat bijdroeg aan de ophoping van methaan (het in effect op één na belangrijkste broeikasgas na kooldioxide).
Veelgebruikte modellen onderschatten de emissies van moerasgebieden en binnenwateren en hun dynamiek tijdens de piek, wat wijst op grote lacunes in de schattingen van overstroomde ecosystemen en microbiële processen.

Metingen tonen aan dat de atmosferische methaanconcentratie tussen 2019 en 2023 met 55 delen per miljard (ppb) steeg en in 2023 een recordniveau van 1921 ppb bereikte. De snelste groei vond plaats in 2021, toen de methaanconcentratie met bijna 18 ppb toenam. Die stijging was 84% hoger dan de toename in 2019.
Tian: “Naarmate de planeet warmer en natter wordt, zullen methaanemissies uit waterlanden, binnenwateren en rijstvelden de klimaatverandering op korte termijn steeds meer beïnvloeden. Onze bevindingen benadrukken dat de Global Methane Pledge (een club die vrijwillig de methaanuitstoot wil verminderen; as) rekening moet houden met klimaatgedreven methaanbronnen naast antropogene factoren als de mitigatiedoelstellingen moeten worden bereikt.”

De stijging kwam niet alleen uit natuurlijke draslanden. Ook menselijke omgevingen zoals rijstvelden en binnenwateren droegen aanzienlijk bij. Volgens Tian worden deze bronnen vaak ondervertegenwoordigd in mondiale methaanmodellen.

Tropisch Afrika en Zuidoost-Azië

De grootste uitstootstijgingen werden waargenomen in tropisch Afrika en Zuidoost-Azië. Ook in Arctische draslanden en meren was er een opmerkelijke groei te zien, doordat hogere temperaturen de microbiële activiteit stimuleerden.
Daarentegen daalde de methaanuitstoot uit Zuid-Amerikaanse waterlanden in 2023 tijdens een extreme droogte als gevolg van El Niño (die/dat een opwarmend effect heeft). Dit contrast benadrukt hoe gevoelig de methaanuitstoot is voor extreme klimaatomstandigheden, aldus de onderzoekers.

Tian en zijn collega’s speelden een sleutelrol bij het achterhalen en meten van de bijdrage van draslanden, rivieren, meren, reservoirs en de wereldwijde rijstteelt aan de snelle stijging van atmosferisch methaan. Door land-, zoetwater- en atmosferische processen te koppelen in geavanceerde aardesysteemmodellen, toonden de onderzoekers aan hoe klimaatvariabiliteit de uitstoot in onderling verbonden ecosystemen versterkte.
De studie wees ook uit dat het gebruik van fossiele brandstoffen en bosbranden slechts een kleine rol speelden in de recente methaanstijging. Chemische analyse wijst uit dat microbiële bronnen in water- en landbouwgebieden verantwoordelijk waren voor het grootste deel van de waargenomen veranderingen.

“Dit onderzoek laat ook zien dat toekomstige methaantrends niet alleen afhankelijk zullen zijn van emissiebeperkingen, maar ook van klimaatgedreven veranderingen in natuurlijke en beheerde methaanbronnen”, zegt hoofdauteur Philippe Ciais van de universiteit van Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines.

Bron: Science Daily