Концентрация метана в атмосфере в начале 2020-х годов увеличивалась рекордными темпами. Это связано с одновременным снижением естественного удаления газа из атмосферы и ростом выбросов, вызванных потеплением болот, рек, озёр и сельскохозяйственных территорий. К такому выводу пришла международная команда учёных, опубликовавшая результаты в журнале Science. Исследование отмечает изменения как в химическом составе атмосферы, так и в климатических условиях.

Основные причины роста метана

Одним из ключевых факторов стал резкий спад гидроксильных радикалов — главных химических соединений, отвечающих за разложение метана в воздухе. В 2020–2021 годах этот процесс очистки атмосферы значительно замедлился. По оценкам исследователей, это объясняет около 80% годовых изменений в скорости накопления метана. Дополнительно, продолжительная фаза Ла-Нинья с 2020 по 2023 год принесла более влажную погоду в тропики, что увеличило площади затопленных территорий — идеальной среды для микробов, производящих метан. В результате выросли выбросы из болот, рек, озёр и сельскохозяйственных земель, что способствовало накоплению метана — второго по значимости парникового газа после углекислого.

Динамика концентрации метана

Согласно измерениям, с 2019 по 2023 год атмосферный метан увеличился на 55 частей на миллиард, достигнув рекордных 1921 частей на миллиард в 2023 году. Самый быстрый рост был зафиксирован в 2021 году — почти 18 частей на миллиард, что на 84% выше, чем в 2019 году.

Влияние климата и географии

С потеплением и увеличением влажности планеты выбросы метана из болот, внутренних водоёмов и рисовых полей будут всё сильнее влиять на изменение климата в ближайшем будущем. Исследование подчёркивает, что глобальные инициативы по сокращению выбросов метана должны учитывать не только антропогенные, но и климатически обусловленные источники.

Рост выбросов был связан не только с природными болотами, но и с управляемыми территориями, такими как рисовые поля и внутренние водоёмы. Эти источники часто недооцениваются в глобальных моделях метанового баланса.

Наибольший рост выбросов зафиксирован в тропической Африке и Юго-Восточной Азии. Арктические болота и озёра также показали заметное увеличение из-за повышения температуры, что активизировало микробную деятельность. В то же время в Южной Америке выбросы снизились в 2023 году из-за экстремальной засухи, связанной с Эль-Ниньо, что демонстрирует чувствительность выбросов метана к климатическим экстремумам.

Роль микробных процессов и других источников

Учёные определили вклад болот, рек, озёр, водохранилищ и мирового рисоводства в быстрый рост атмосферного метана. Связывая процессы на суше, в пресных водах и атмосфере в современных моделях, команда показала, как климатическая изменчивость усилила выбросы в соответствующих экосистемах.

Использование ископаемого топлива и лесные пожары сыграли лишь незначительную роль в недавнем увеличении метана. Химический анализ указывает, что основными источниками изменений стали микробные процессы в болотах, внутренних водоёмах, водохранилищах и сельском хозяйстве.

Перспективы и выводы

Исследование предоставляет наиболее актуальный глобальный метановый баланс на 2023 год и объясняет причины быстрого роста атмосферного метана. Будущие тенденции будут зависеть не только от контроля выбросов, но и от климатически обусловленных изменений в природных и управляемых источниках метана.

Ключевые выводы исследования

• Всплеск метана в начале 2020-х годов был вызван в основном ослаблением химического «стока» в атмосфере, а не неконтролируемыми выбросами.
• Временное снижение уровня гидроксильных (OH) радикалов — главного «очистителя» метана — в 2020–2021 годах объясняет 80–85% годовой изменчивости роста концентрации метана.
• Изменения загрязнения воздуха, связанные с COVID-19, сыграли ключевую роль.
• Снижение выбросов оксидов азота (NOx) во время локдаунов уменьшило уровень OH, что позволило метану быстрее накапливаться в атмосфере.
• Климатически обусловленные выбросы из болот усилили всплеск.
• Исключительно влажные условия во время продолжительной Ла-Нинья (2020–2023) увеличили выбросы метана из болот и внутренних водоёмов, особенно в тропической Африке, Юго-Восточной Азии и Арктике.
• Выбросы от ископаемого топлива и пожаров не были основными факторами.
• Текущие модели выбросов из природных затопленных экосистем не учитывают важные динамические процессы.
• Многие широко используемые модели недооценили выбросы из болот и внутренних водоёмов и их динамику во время всплеска, что подчёркивает необходимость улучшения мониторинга затопленных экосистем и микробных процессов выброса метана.