Уявіть собі, що головні «димарі» метану в Амазонії ховаються не в промислових трубах, а в самих річках і затоплених заплавах — і що кліматичні моделі їх майже не «бачать». Саме це показало нове дослідження, про яке розповідає Scienmag: реальні викиди метану з водних шляхів Амазонії виявилися значно вищими, ніж вважалося раніше.
Метан (CH₄) — один із найпотужніших парникових газів, і його концентрація в атмосфері за останні десятиліття різко зросла. Людська діяльність дає велику частку цих викидів, але тропічні болота й затоплені території залишаються головним природним джерелом метану. Проте оцінити, скільки саме метану вони виділяють, виявилося набагато складніше, ніж здавалося.
Що відомо коротко
- Команда під керівництвом Інституту хімії товариства Макса Планка виявила, що реальні викиди метану з Амазонії суттєво вищі за ті, що використовуються в кліматичних моделях.
- У деяких регіонах викиди виявилися до чотирьох разів більшими, ніж попередні розрахунки.
- На висоті близько 6 км і вище моделі добре збігаються з вимірюваннями, але ближче до поверхні спостережувані концентрації метану в середньому удвічі вищі за модельні.
- Особливо недооціненими виявилися викиди з дельт річок (на 26% вищі), водосховищ (на 19% вищі) та регулярно затоплюваних заплав (на 13% вищі).
- Дослідження базується на понад 7000 авіавимірювань метану над бразильською частиною Амазонії в період переходу від сухого до вологого сезону 2022–2023 років.
Чому висота раптом виявила проблему з метаном
Найдивніше в цьому дослідженні — те, що кліматичні моделі добре працюють «угорі», але помиляються «внизу». На висоті приблизно шести кілометрів і вище виміряні та змодельовані концентрації метану майже збігаються. Це як дивитися на місто з літака: загальний силует видно правильно.
Але ближче до землі, де метан фактично потрапляє в атмосферу, розбіжності різко зростають. У середньому спостережувані концентрації виявилися приблизно вдвічі вищими за модельні, якщо порівнювати їх із фоновим рівнем. Це означає, що саме процеси біля поверхні — у воді, ґрунті, на межі «болото–повітря» — або пропущені, або описані в моделях надто спрощено.
Під час кампанії в грудні 2022 – січні 2023 року, коли Амазонія переходила від сухого до вологого сезону, фоновий рівень метану становив близько 1907 частин на мільярд (ppb). На великих висотах повітря добре перемішується, тому моделі легше відтворюють середню картину. А ось біля землі, де метан виходить із конкретних «гарячих точок», ці моделі починають «провалюватися».
Як літак HALO «бачив» невидимий газ над Амазонією
Щоб розібратися, звідки саме надходить метан, дослідники використали науковий літак HALO, обладнаний високочутливим абсорбційним спектрометром. Цей прилад здатен точно вимірювати метан навіть за низького тиску на великих висотах — як надзвичайно чутливий «нюхач» для газів.
Літак пролетів над величезною територією бразильських тропічних лісів на висотах від приблизно 200 метрів над кронами дерев до понад 14 кілометрів. Усього було зібрано понад 7000 точок вимірювань, що дозволило побачити тривимірну картину розподілу метану в атмосфері.
Але просто знати, скільки метану в повітрі, замало — потрібно зрозуміти, звідки він потрапив туди. Для цього вчені застосували модель атмосферного перенесення, яка «прокручує назад» шлях повітряних мас у часі. Так вони змогли пов’язати кожне вимірювання з конкретними ділянками поверхні розміром 0,1° × 0,1°.
Далі ці дані поєднали з підходом NASA, що оцінює викиди з боліт опосередковано — за супутниковими спостереженнями за вологістю, рослинністю та температурою поверхні. Порівняння показало: деякі типи тропічних водно-болотних угідь виділяють набагато більше метану, ніж закладено в нинішніх моделях.
Річкові дельти та водосховища як приховані «фабрики» метану
Аналіз джерел показав, що не всі болота однаково «метанові». Особливо недооціненими виявилися:
- Дельти річок — їхні викиди виявилися приблизно на 26% вищими за модельні оцінки.
- Райони, на які впливають водосховища — на 19% вищі викиди.
- Регулярно затоплювані річкові заплави — на 13% вищі викиди.
У таких місцях вода часто застоюється, багата органічною речовиною, а кисню мало — ідеальні умови для мікроорганізмів, які виробляють метан під час розкладання органіки. Виходить своєрідна «фабрика» метану, яку моделі досі описували надто скромно.
Загалом результати вказують, що тропічні болота й водні шляхи досі приховують недооцінені джерела метану з дуже нерівномірним просторовим розподілом. В одних регіонах викиди можуть бути відносно помірними, тоді як в інших — у кілька разів вищими за очікування.
Що це означає для прогнозів клімату
Дослідження, опубліковане в журналі Geophysical Research Letters, має прямі наслідки для точності кліматичних прогнозів, де важливу роль відіграє метан. Якщо вихідні дані про природні джерела виявляються заниженими, то й оцінка майбутнього потепління може бути надто оптимістичною.
Водночас робота підтверджує загальну картину глобального «бюджету метану»: приблизно 65% світових викидів припадає на антропогенні джерела — сільське господарство, викопне паливо та відходи. Решта близько 35% надходить із природних процесів, зокрема мікробного розкладання вологих середовищ і викидів, пов’язаних із затопленням територій.
Головна авторка Лінда Орт (Linda Ort) наголошує, що потрібні додаткові вимірювання, щоб краще ідентифікувати ці джерела й удосконалити моделювання Земної системи. Співавтор Ерік Корт (Eric Kort) додає, що надійний глобальний облік метану вимагає розширення спостережень за межі Амазонії — на інші тропічні регіони, де даних поки що бракує.
FAQ
Ці результати вже можна вважати остаточними чи це лише перший крок?
Дослідження дає сильний сигнал, що викиди метану з тропічних водно-болотних угідь недооцінені, але самі автори підкреслюють: потрібні додаткові вимірювання. Особливо це стосується інших тропічних регіонів за межами Амазонії, де даних ще менше. Тож це важливий, але не останній крок.
Чи означає це, що природні джерела важливіші за людські викиди?
Ні. Попри недооцінені природні джерела, близько 65% глобальних викидів метану все одно припадає на антропогенні джерела — сільське господарство, викопне паливо та відходи. Однак точніше розуміння природної частини «бюджету» допомагає краще оцінювати загальний вплив метану на клімат.
Чому вчені не помітили ці розбіжності раніше?
Раніше більшість оцінок ґрунтувалася на наземних вим