Under tidigt 2000-tal, miljöforskare som studerade metanutsläpp lade märke till något oväntat:de globala koncentrationerna av atmosfärisk metan (CH4) – som hade ökat i decennier, drivs av metanutsläpp från fossila bränslen och jordbruk — oförklarligt planade ut.

Metannivåerna förblev stabila under några år, började sedan stiga igen 2007. Tidigare studier har föreslagit en mängd olika potentiella bovar bakom den förnyade ökningen:ökande utsläpp från våtmarker på hög latitud, ökade utsläpp av fossila bränslen, eller tillväxten av jordbruket i Asien.

Dock, ny modellering av forskare vid Caltech och Harvard University tyder på att metanutsläppen kanske inte har ökat dramatiskt under 2007 trots allt. Istället, den mest troliga förklaringen har mindre att göra med metanutsläpp och mer med förändringar i tillgängligheten av hydroxyl (OH) radikalen, som bryter ner metan i atmosfären. Som sådan, mängden hydroxyl i atmosfären styr mängden metan. Om globala nivåer av hydroxyl minskar, globala metankoncentrationer kommer att öka – även om metanutsläppen förblir konstanta, säger forskarna.

Metan är den näst vanligaste växthusgasen, efter koldioxid. Dock, den färglösa, luktfri gas kan vara svår att spåra och härrör från en mängd olika källor, från sönderfallande biologiskt material till läckor i naturgasledningar.

När atmosfäriska koncentrationer av metan ökar, det kanske inte är korrekt att räkna upp det enbart till ökade metanutsläpp, säger Caltechs Christian Frankenberg, motsvarande författare till en studie om decadaltrenderna av metankoncentrationer som publicerades veckan den 17 april i den tidiga onlineupplagan av Proceedings of the National Academy of Sciences .

Frankenberg är docent i miljövetenskap och teknik vid Caltech och forskare vid Jet Propulsion Laboratory, som administreras av Caltech för NASA. Hans medarbetare på tidningen är Paul Wennberg, R. Stanton Avery professor i atmosfärisk kemi och miljövetenskap och teknik vid Caltech, och Alexander Turner och Daniel Jacob från Harvard.

"Tänk på atmosfären som en diskbänk med kranen igång, " förklarar Frankenberg. "När vattennivån inuti diskbänken stiger, det kan betyda att du har öppnat kranen mer. Eller så kan det betyda att avloppet täpper till. Du måste titta på båda."

I denna analogi, hydroxyl representerar en del av dräneringsmekanismen i diskhon. Hydroxyl är den neutrala formen av den negativt laddade hydroxidmolekylen (OH?). Det beskrivs som en "radikal" eftersom det är mycket reaktivt och, som sådan, fungerar som ett rengöringsmedel i atmosfären, bryta ned metan till syre och vattenånga.

Spåra decadal trender i både metan och hydroxyl, Frankenberg och hans kollegor noterade att fluktuationer i hydroxylkoncentrationer korrelerade starkt med fluktuationer i metan.

Dock, författarna har ännu inte en mekanistisk förklaring till det senaste decenniets globala förändringar i hydroxylkoncentrationer. Framtida studier behövs för att undersöka detta ytterligare, säger Frankenberg. Forskarna skulle också vilja se de trender de upptäckt verifierade med en mer detaljerad studie av både metankällor och sänkor.

"Tropikerna är den knepiga delen, " säger Frankenberg. "De är mycket komplexa när det gäller metanutsläpp och förstörelse." Metan har den kortaste livslängden i tropikerna på grund av de stora mängderna vattenånga och strålning där. Men eftersom tropiska områden ofta är avlägsna och molntäckta (motverka satellitobservation), de förblir understuderade, säger Frankenberg.

De PNAS studien har titeln "Tvetydighet i orsakerna till decadal trender i atmosfärisk metan och hydroxyl." Alexander Turner, doktorand vid Harvard University, är huvudförfattare. Medförfattarna är Christian Frankenberg och Paul Wennberg från Caltech, och Daniel Jacob från Harvard. Denna forskning finansierades av Department of Energy och ett bidrag från NASA Carbon Monitoring System.