En ny NASA-ledd studie har löst ett pussel som involverar den senaste tidens ökning av metan i atmosfären, en stark växthusgas, med en ny beräkning av utsläpp från globala bränder. Den nya studien löser vad som såg ut som oförenliga skillnader i förklaringar till ökningen.

Metanutsläppen har ökat kraftigt sedan 2006. Olika forskarlag har gjort hållbara uppskattningar för två kända källor till ökningen:utsläpp från olje- och gasindustrin, och mikrobiell produktion i våta tropiska miljöer som kärr och risfält. Men när dessa uppskattningar lades till uppskattningar från andra källor, summan var betydligt mer än den observerade ökningen. Faktiskt, varje ny uppskattning var tillräckligt stor för att förklara hela ökningen av sig själv.

Forskaren John Worden från NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, och kollegor fokuserade på bränder eftersom de också förändras globalt. Området som brann varje år minskade med cirka 12 procent mellan början av 2000-talet och den senare perioden 2007 till 2014, enligt en ny studie som använder observationer av NASA:s Moderate Resolution Imaging Spectrometer-satellitinstrument. Det logiska antagandet skulle vara att metanutsläppen från bränder har minskat med ungefär samma procent. Med hjälp av satellitmätningar av metan och kolmonoxid, Wordens team fann att den verkliga minskningen av metanutsläpp var nästan dubbelt så mycket som det antagandet skulle antyda.

När forskargruppen subtraherade denna stora minskning från summan av alla utsläpp, metanbudgeten balanserades korrekt, med plats för både fossila bränslen och våtmarksökningar. Forskningen publiceras i tidskriften Naturkommunikation .

De flesta metanmolekyler i atmosfären har inte identifierande egenskaper som avslöjar deras ursprung. Att spåra deras källor är ett detektivjobb som involverar flera bevis:mätningar av andra gaser, kemiska analyser, isotopiska signaturer, observationer av markanvändning, och mer. "En rolig sak med den här studien var att kombinera alla dessa olika bevis för att lägga ihop det här pusslet, " sa Worden.

Kolisotoper i metanmolekylerna är en ledtråd. Av de tre metankällor som undersöktes i den nya studien, utsläpp från bränder innehåller den största andelen tunga kolisotoper, mikrobiella utsläpp har de minsta, och utsläpp av fossila bränslen ligger däremellan. En annan ledtråd är etan, som (liksom metan) är en komponent i naturgas. En ökning av etan i atmosfären tyder på ökande fossila bränslekällor. Bränder släpper ut kolmonoxid såväl som metan, och mätningar av den gasen är en sista ledtråd.

Wordens team använde kolmonoxid- och metandata från mätningarna av föroreningar i Troposphere-instrumentet på NASA:s Terra-satellit och Tropospheric Emission Spectrometer-instrumentet på NASA:s Aura för att kvantifiera brandutsläpp av metan. Resultaten visar att dessa utsläpp har minskat mycket snabbare än väntat.

Genom att kombinera isotopiska bevis från markytmätningar med de nyligen beräknade brandutsläppen, teamet visade att cirka 17 teragram per år av ökningen beror på fossila bränslen, ytterligare 12 är från våtmarker eller risodling, medan bränderna minskar med cirka 4 teragram per år. De tre siffrorna kombineras till 25 teragram per år - samma som den observerade ökningen.

Wordens medförfattare är vid Nationellt centrum för atmosfärisk forskning, Flyttblock, Colorado; och det nederländska institutet för rymdforskning och University of Utrecht, både i Utrecht, Nederländerna.