У перші роки 2020-х років із метаном в атмосфері сталося щось нетипове. Його концентрація зростала й раніше, але цього разу темпи різко прискорилися — настільки, що вчені заговорили про аномалію. Нове дослідження пояснює: справа була не в одній причині, а в небезпечному поєднанні одразу двох факторів.
Уявімо ванну. Вона може переповнитися, якщо сильніше відкрити кран. Але так само вода піде через край, якщо частково заб’ється злив. Саме це, за словами дослідників, і сталося з метаном на початку десятиліття: природа «підкрутила кран», а атмосфера на певний час гірше справлялася з його «зливом».
Атмосфера, яка перестала добре «прибирати»
Метан не залишається в повітрі назавжди. Значну його частину знищують гідроксильні радикали (OH) — своєрідні хімічні «прибиральники» атмосфери. Вони реагують із метаном та іншими газами й допомагають очищати повітря.
Дослідження показує: у 2020–2021 роках рівень OH різко знизився. Це мало величезне значення. За оцінками науковців, саме падіння кількості цих радикалів пояснює близько 80% річних коливань темпів накопичення метану в той період.
Простими словами: метан почав накопичуватися швидше не лише тому, що його більше виробляли, а й тому, що атмосфера тимчасово втратила здатність ефективно його «знешкоджувати».
Пандемія і несподівані хімічні наслідки
Чому ж атмосфера стала менш ефективною? Дослідники пов’язують це зі змінами забруднення повітря під час пандемії COVID-19. Зокрема — зі зменшенням викидів оксидів азоту (NOₓ) через локдауни.
NOₓ відіграє важливу роль у хімічних реакціях, які підтримують рівень OH. Коли викиди цих сполук скоротилися, впала й концентрація гідроксильних радикалів. У результаті метану стало значно легше «затримуватися» в атмосфері.
Це яскравий приклад того, наскільки складною є атмосферна хімія. Скорочення одного шкідливого забруднювача — безперечно корисне для здоров’я людей — може мати несподівані побічні ефекти для кліматичної системи.
Природа теж додала газу
Паралельно з ослабленням «зливу» природа почала активніше виробляти метан. У 2020–2023 роках тривала затяжна фаза Ла-Нінья, яка принесла підвищену вологість у багатьох тропічних регіонах.
Волога має ключове значення, адже метан активно утворюється мікроорганізмами в заболочених, теплих і бідних на кисень середовищах. Болота, підтоплені ґрунти, озера та річки за таких умов перетворюються на справжні «фабрики» метану.
Дослідження фіксує зростання викидів у тропічній Африці, Південно-Східній Азії, а також у північних регіонах — в арктичних болотах і озерах, де потепління активізує мікробне життя. Водночас екстремальні посухи, як-от у Південній Америці під час Ель-Ніньйо у 2023 році, навпаки, знижують викиди — ще одне підтвердження, наскільки чутливий метан до кліматичних коливань.
Загалом із 2019 по 2023 рік концентрація метану в атмосфері зросла приблизно на 55 частин на мільярд і досягла рекордних 1921 ppb. Найшвидший стрибок стався у 2021 році — майже 18 ppb за рік, що на 84% більше, ніж темпи зростання у 2019-му.
Не нафта і не пожежі — головні винуватці
Можливо, найнеочікуваніший висновок дослідження: основною причиною цього сплеску були не витоки з нафтогазової галузі й не лісові пожежі. Ізотопний аналіз метану — його «хімічний відбиток» — вказує на домінування мікробних джерел.
Йдеться про болота, внутрішні водойми та сільське господарство, зокрема рисові поля. Такі джерела особливо швидко реагують на зміни температури та опадів, що робить їх дедалі важливішими в умовах потепління клімату.
Проблеми з моделями і прогнозами
Дослідження також виявило серйозну проблему: багато глобальних моделей недооцінюють роль заболочених територій і внутрішніх водойм. Вони погано враховують, наскільки швидко й різко можуть змінюватися викиди метану з таких екосистем.
А це ускладнює кліматичне планування. Адже складно керувати тим, що погано вимірюється.
Що це означає для боротьби з метаном
Автори не закликають опускати руки. Скорочення витоків метану з нафтогазової інфраструктури все ще залишається одним із найшвидших способів уповільнити потепління.
Втім, дослідження застерігає: кліматичні стратегії не можуть зосереджуватися лише на викидах, які людина контролює безпосередньо. Кліматично зумовлені природні джерела дедалі сильніше впливатимуть на ситуацію.
Як зазначає співавтор роботи Ханьцінь Тянь, у теплішому й вологішому світі саме болота, водойми та агросистеми формуватимуть динаміку метану в найближчі десятиліття.
Головний урок початку 2020-х простий і водночас тривожний: метан може зростати дуже швидко, коли кліматичні умови сприяють його виробництву, а атмосфера тимчасово втрачає здатність ефективно його знищувати. Це складна, жива система, де погода, вода, мікроби й хімія повітря тісно переплетені.
І що далі нестабільнішим ставатиме клімат, то важливіше навчитися уважно стежити за тими «водяними» куточками планети, які тихо, але потужно впливають на майбутнє атмосфери. Дослідження опубліковане в журналі
Science.