Utsläppen av metan – en kraftfull klimatvärmande gas – kan vara ungefär dubbelt så höga som officiellt uppskattat för San Francisco Bay Area. Merparten av utsläppen kommer från biologiska källor, såsom soptippar, men naturgasläckage är också en viktig källa, enligt en ny studie från Department of Energy's Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab).

Rapporten från forskarna Seongeun Jeong och Marc Fischer är den första som kvantifierar olika källors relativa bidrag till metanutsläpp. Deras papper, "Uppskattning av metanutsläpp från biologiska och fossila bränslekällor i San Francisco Bay Area, "publicerades nyligen online i tidningen Geofysiska forskningsbrev . De arbetade med medarbetare på UC Irvine, National Oceanic and Atmospheric Administration, Bay Area Air Quality Management District (BAAQMD), Sandia National Laboratories, och San Jose State University.

"Den här studien, tillsammans med några andra vi har publicerat nyligen, kvantifierar utsläpp av växthusgaser från flera källsektorer på ett sätt som både möjliggör utvärdering av AB32 (California Global Warming Solutions Act) och hjälper till att vägleda ansträngningar för att minska utsläppen i framtiden, sa Fischer.

Deras studie fann att metanutsläppen är cirka 1,8 gånger vad BAAQMD har uppskattat. I statistiskt språkbruk, deras resultat hade en konfidensnivå på 95 procent för att metanutsläppen är 1,3 till 2,3 gånger lagret. De fann vidare att cirka 82 procent kommer från biologiska källor - troligen från deponier - och 17 procent från fossila bränslen. Deras resultat erhölls genom att kombinera mätningar av luftprover från sex torn i och runt Bay Area med beräkningar baserade på atmosfäriska transportmodeller.

Forskningen finansierades av California Energy Commissions Natural Gas Research Program. "Kvantifiera och minska metanhalter är ett viktigt verktyg för att Kalifornien ska nå sina mål för minskning av växthusgaser, sa Robert Weisenmiller, ordförande för California Energy Commission.

Metan är en kortlivad växthusgas som fångar upp cirka 83 gånger mer värme än koldioxid per massenhet i genomsnitt över en 20-årig tidsskala. Den stannar i atmosfären i cirka 10 år, medan koldioxid kan stanna i atmosfären i mer än 100 år. De främsta konstgjorda källorna till metan är fossila bränslen (naturgas och petroleum), boskap, soptippar, och avloppsvatten. Det finns också naturliga källor, som våtmarker.

I statlig skala, California Air Resources Board (CARB) uppskattar att majoriteten av Kaliforniens metanutsläpp sker i Central Valley. Dock, författarna noterar att "ökande bevis tyder på att Kaliforniens stora storstadsregioner utgör en annan viktig komponent i statens antropogena metanbudget ... [och] att identifiering av metanutsläppskällor är viktigt i subregional eller stadsskala för begränsningsplanering."

Naturgasläckage och deponier är de främsta bovarna i Bay Area

San Francisco Bay Area med nio län står för cirka 10 procent av statens metanutsläpp. "Vi ville veta utsläppsbidraget från urban naturgasinfrastruktur, så vi valde Bay Area eftersom det inte har någon betydande petroleumproduktion, sa Jeong.

För att differentiera och kvantifiera källorna till metanutsläppen, Fischer och Jeong mätte halter av flera olika flyktiga organiska föreningar. "Vi använde mätningar av lätta alkaner - specifikt etan, pentan, och ett aromatiskt ämne som kallas toluen - för att på ett kvantitativt sätt uppskatta hur mycket fossil metan som släpptes ut, eftersom biologiska källor inte avger någon nämnvärd etan eller pentan eller toluen, " sa Fischer. "Genom att använda flera olika spårämnen, vi kan säga hur mycket av metanutsläppen som beror på naturgas, och hur mycket är petroleum."

Naturgas kan läcka var som helst längs överförings- och distributionsnätet, från rör och rördelar till gasmätaren i ditt hem eller företag. Berkeley Lab -studien fann att totala metanutsläpp på grund av naturgas är mellan 0,3 och 0,5 procent av den totala naturgasförbrukningen i Bay Area.

"Det är lägre än vad som uppskattades för South Coast Air Basin? även om utsläppen i Los Angeles är mycket osäkra på grund av närvaron av andra källor? och enormt lägre än arbete som utfördes i Boston, som är en mycket äldre stad, Sa Jeong.

För de biologiska källorna, deponier är huvudkällan eftersom Bay Area har mycket lite boskap. "Du har miljontals människor som gör sig av med organiskt material, och soptippar inte är perfekt mildrade, sa Fischer.

Den goda nyheten är att detta fynd understryker betydelsen av att bygga metanåtervinningssystem för att generera elektricitet. "Detta har en viktig betydelse för antagandet av deponimetan som en icke-fossil energiresurs, " konstaterade Fischer.

Överensstämmer med tidigare studier

Denna nya Bay Area-studie överensstämmer med tidigare analyser av Fischer och Jeong, inklusive en omfattande studie publicerad i november i fjol Journal of Geophysical Research på statens metanutsläpp som nu ligger till grund för CARB:s officiella bedömning.

De bidrog också till två andra nya artiklar om metan, en som använde luftprover som samlats in med flygplan istället för från ett torn och som hade konsekventa resultat, och en annan som använde en bottom-up-metod för att förutsäga den rumsliga fördelningen av metanutsläpp för det kontinentala USA.

Kaliforniens klimatmål finns fastställda i AB32 och en 2005 års Executive Order. Staten har som mål att minska utsläppen av växthusgaser till 1990 års nivåer till 2020 – en minskning med cirka 30 procent – ​​och sedan en 80 procents minskning under 1990 års nivåer till 2050. Medan koldioxid är den i särklass vanligaste klimatuppvärmningsgasen. metan står för en icke-trivial del.

"Vi tror att metan är 10 till 15 procent av Kaliforniens totala utsläpp av växthusgaser på en 100-årig tidsskala, ", sa Fischer. "Om vi ​​ska minska de totala utsläppen med 80 procent år 2050, vi skulle ha mycket svårare att göra det om vi inte också minskar metan."