Mit: To metan jest główną przyczyną ocieplenia

„(…) krowy emitują metan (CH4), gaz cieplarniany groźniejszy od CO2, i to w sporych ilościach. Metan u przeżuwaczy takich jak krowy powstaje w układzie pokarmowym przy udziale bakterii zaprzęgniętych do trawienia wyjątkowo ciężkostrawnej diety, jaką jest celuloza roślinna. Każdy przeżuwacz to chodzącą fabryka metanu i amoniaku. Trudno w to uwierzyć, ale w skali globu 14% wszystkich gazów cieplarnianych oraz 2/3 amoniaku pochodzą właśnie z krowich beknięć i pierdnięć. W krajach takich jak Nowa Zelandia hodowla bydła i owiec generuje aż 34% wszystkich gazów cieplarnianych. Jak to możliwe?
Metan jest 23 razy silniejszym gazem cieplarnianym niż CO2, a jedna krówka jest w stanie wypuścić go z siebie ok. 100 kg rocznie. Emisja 100 kg metanu odpowiada więc emisji 2300 kg ditlenku węgla. To tyle, ile wymaga spalenie 1000 litrów benzyny. Przy spalaniu 7l/100 km daje to prawie 15 tys. km (powiedzmy, że to średni roczny przebieg). Wniosek z tego taki, że krowa zanieczyszcza środowisko tak jak samochód.” (Gadżetomania)

O ile molekuła czy mol metanu (CH4) rzeczywiście ma silniejszy wpływ cieplarniany niż molekuła czy mol dwutlenku węgla (CO2), o tyle tego ostatniego w atmosferze jest blisko 1000 razy więcej. Ponadto, ze względu na wzrost emisji, wkład wzrostu koncentracji dwutlenku węgla w tempo nasilania się efektu cieplarnianego jest aktualnie blisko trzydziestokrotnie większy, niż wkład wzrostu koncentracji metanu.

Krowy

Hodowla przeżuwaczy jest znaczącym źródłem metanu. Zdjęcie: Ilposeidone, Dreamstime.com.

Porównując znaczenie dwutlenku węgla i metanu dla efektu cieplarnianego, trzeba pamiętać o kilku faktach:

  1. Gdybyśmy wzięli taką samą liczbę cząsteczek CO2 i CH4 i określili energię pochłanianego promieniowania podczerwonego, to dwutlenek węgla wygrałby w tej konkurencji. Nie można więc twierdzić po prostu, że „metan jest silniejszym gazem cieplarnianym”.
  2. Cząsteczki metanu są lżejsze od cząsteczek dwutlenku węgla, a to znaczy, że tona metanu liczy więcej molekuł niż tona dwutlenku węgla. To istotne, jeśli chcemy porównywać masy gazów znajdujących się w atmosferze, czy też emitowanych do niej.
  3. Metan absorbuje więcej promieniowania o długościach fali leżących w zakresie tzw. „okna atmosferycznego w podczerwieni”, czyli takich, których nie absorbuje najważniejszy gaz cieplarniany w atmosferze, jakim jest para wodna, stąd duże znaczenie metanu w efekcie cieplarnianym na Ziemi.
  4. Masa dwutlenku węgla obecnego w atmosferze jest blisko tysiąc razy większa niż masa metanu, a jego stężenie ponad 200 razy większe (3000 mld ton, czyli 400 ppm w porównaniu do 3,4 mld ton, czyli 1,8 ppm). Antropogeniczne emisje dwutlenku węgla kopalnych są ponad stukrotnie większe (około 36 mld ton rocznie) niż emisje metanu (około 330 mln ton rocznie).
  5.  Pochłanianie promieniowania cieplnego przez gazy jest w przybliżeniu regulowane zależnością logarytmiczną. Oznacza, że skoro metanu jest mało, to każda dodatkowa tona wzmaga efekt cieplarniany bardziej niż dodatkowa tona dwutlenku węgla, którego jest w atmosferze znacznie więcej.
  6.  Po upływie kilkunastu lat większość obecnego w atmosferze metanu utlenia się. Produktem tej reakcji jest CO2, który pozostaje w atmosferze znacznie dłużej.

Rysunek 1. Oszacowania wymuszeń radiacyjnych w 2011 roku względem roku 1750 i niepewności głównych czynników zmiany klimatu. Podane wartości pokazują średnie globalne wymuszanie radiacyjne (RF) przypisane emitowanym związkom lub procesom oraz kombinacjom tych czynników. Najlepsze oszacowania wmuszania radiacyjnego netto są oznaczone czarnymi rombami wraz z widełkami odpowiadającymi przedziałom niepewności; wartości liczbowe podano po prawej stronie.  Wymuszanie powodowane przez zmianę albedo spowodowane osadzaniem się sadzy na śniegu i lodzie jest uwzględnione w ciemnoszarym pasku dotyczącym aerozoli. Źródło: V raport IPCC.

Jak pokazuje Rysunek 1, wzrost ilości metanu w atmosferze jest znaczącym czynnikiem wpływającym na globalne ocieplenie, jednak nie aż tak silnym, jak wzrost ilości dwutlenku węgla.

Emisje CH4 spowodowały wymuszanie radiacyjne 0,97 W/m2, przy czym obecny w aktualnie w atmosferze metan wnosi odpowiada za 0,48 W/m2 (patrz Rysunek 3) a reszta jest skutkiem zmian koncentracji ozonu i stratosferycznej pary wodnej, wynikających z emisji CH4. Dla porównania, emisje CO2 powodują wymuszenie radiacyjne 1,68 W/m2, a z uwzględnieniem emisji innych zawierających węgiel gazów, które po przemianach chemicznych prowadzą do dodatkowego przyrostu zawartości CO2 w atmosferze – ok. 1,82 W/m2.

Co szczególnie istotne, w ostatnich latach tempo wzrostu koncentracji metanu spadło (Rys.2).

Zmiany koncentracji metanu w atmosferze

Rysunek 2. Zmiany koncentracji metanu w atmosferze, NOAA Annual Greenhouse Gas Index.

Pouczające jest porównanie zmian wymuszania radiacyjnego w ostatnich latach (i i odpowiadającemu mu indeksowi gazów cieplarnianych) w efekcie działania poszczególnych gazów cieplarnianych (Rys.3).

Porównanie zmian wymuszania radiacyjnego wskutek zmian koncentracji różnych gazów cieplarnianych

Rysunek 3. Porównanie zmian wymuszania radiacyjnego wskutek zmian koncentracji różnych gazów cieplarnianych od końca lat 70. XX wieku do 2011 roku. Skala po prawej pokazuje względne zmiany efektu cieplarnianego względem 1990 roku, NOAA Annual Greenhouse Gas Index. Wymuszanie radiacyjne związane z obecnością metanu w atmosferze względem rok 1750 ocenia się na ok. 0,48 W/m2, jeśli zaś wziąć dodatkowo pod uwagę zmiany, jakie emisje metanu powodują w koncentracji ozonu i stratosferycznej pary wodnej, na ok. 0,97 W/m2. W przypadku dwutlenku węgla, mowa o wymuszaniu ok. 1,68 W/m2, a przy uwzględnieniu innych zawierających węgiel gazów, które po przemianach chemicznych dalej zwiększają koncentracje CO2 w atmosferze – ok. 1,82 W/m2.

Podsumowując – o ile dodanie do obecnej atmosfery tony metanu ma większy wpływ ocieplający niż dodanie tony dwutlenku węgla, to ze względu na ponad stukrotnie większe emisje antropogeniczne dwutlenku węgla (w 2013 roku 36 mld ton ze spalania paliw kopalnych + 3 mld ton z wylesiania) niż metanu (około 330 mln ton rocznie), wpływ emisji dwutlenku węgla na obecne ocieplanie się klimatu jest silniejszy.

Marcin Popkiewicz na podstawie Skeptical Science, konsultacja merytoryczna: prof. Szymon P. Malinowski

Opublikowano: 2014-01-10 23:38
Tagi

dwutlenek węgla metan mit o klimacie pomiary i obserwacje

Fundacja UW
Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza akceptację polityki cookies.