Globala utsläpp av metan har nått de högsta nivåerna någonsin. Ökningen drivs främst av ökade utsläpp från kolbrytning, olje- och naturgasproduktion, nötkreatur och fåruppfödning, och deponier.

Mellan 2000 och 2017, nivåer av den potenta växthusgasen som sprids upp mot vägar som klimatmodeller tyder på kommer att leda till 3-4 graders uppvärmning före slutet av detta århundrade. Detta är en farlig temperaturtröskel vid vilken forskare varnar för att naturkatastrofer, inklusive skogsbränder, torka och översvämningar, och sociala störningar som hungersnöd och massmigrationer blir nästan vardagliga. Resultaten beskrivs i två artiklar publicerade den 14 juli Earth System Science Data och Miljöforskningsbrev av forskare med Global Carbon Project, ett initiativ ledd av Stanford University-forskaren Rob Jackson.

Under 2017, det senaste året när fullständiga globala metandata finns tillgängliga, Jordens atmosfär absorberade nästan 600 miljoner ton av det färglösa, luktfri gas som är 28 gånger mer kraftfull än koldioxid när det gäller att fånga värme under en 100-årsperiod. Mer än hälften av alla metanutsläpp kommer nu från mänsklig verksamhet. De årliga metanutsläppen har ökat med 9 procent, eller 50 miljoner ton per år, från tidigt 2000-tal, när metanhalterna i atmosfären var relativt stabila.

När det gäller uppvärmningspotential, Att tillföra så mycket extra metan till atmosfären sedan 2000 är som att sätta 350 miljoner fler bilar på världens vägar eller fördubbla de totala utsläppen från Tyskland eller Frankrike. "Vi har fortfarande inte vänt hörnet på metan, sa Jackson, en professor i jordsystemvetenskap vid Stanfords School of Earth, Energi- och miljövetenskap (Stanford Earth).

Växande källor till metan

Globalt, fossila bränslekällor och kor är dubbla motorer som driver metans uppåtgående klättring. "Utsläppen från nötkreatur och andra idisslare är nästan lika stora som de från fossilbränsleindustrin för metan, "Sa Jackson. "Folk skämtar om att rapa kor utan att inse hur stor källan egentligen är."

Under hela studietiden, jordbruket stod för ungefär två tredjedelar av alla metanutsläpp relaterade till mänsklig verksamhet; fossila bränslen stod för det mesta av den återstående tredjedelen. Dock, dessa två källor har bidragit ungefär lika mycket till ökningarna sedan början av 2000-talet.

Metanutsläppen från jordbruket steg till 227 miljoner ton metan 2017, upp nästan 11 procent från genomsnittet 2000-2006. Metan från produktion och användning av fossila bränslen nådde 108 miljoner ton 2017, upp nästan 15 procent från föregående period.

Mitt i coronavirus-pandemin, koldioxidutsläppen rasade när tillverkning och transporter stannade. "Det finns ingen chans att metanutsläppen minskade lika mycket som koldioxidutsläppen på grund av viruset, " sa Jackson. "Vi värmer fortfarande upp våra hem och byggnader, och jordbruket fortsätter att växa."

Utsläpp runt om i världen

Metanutsläppen ökade kraftigast i Afrika och Mellanöstern; Kina; och södra Asien och Oceanien, som inkluderar Australien och många Stillahavsöar. Var och en av dessa tre regioner ökade utsläppen med uppskattningsvis 10 till 15 miljoner ton per år under studieperioden. USA följde tätt efter, ökade metanutsläppen med 4,5 miljoner ton, mest på grund av mer naturgasborrning, distribution och konsumtion.

"Användningen av naturgas ökar snabbt här i USA och globalt, ", sa Jackson. "Det kompenserar för kol i elsektorn och minskar koldioxidutsläppen, men ökar metanutsläppen i den sektorn." USA och Kanada producerar också mer naturgas. "Som ett resultat, vi släpper ut mer metan från olje- och gaskällor och läckande rörledningar, sa Jackson, som också är senior fellow vid Stanfords Woods Institute for the Environment och Precourt Institute for Energy.

Europa sticker ut som den enda regionen där metanutsläppen har minskat under de senaste två decennierna, dels genom att minska utsläppen från kemisk tillverkning och odla mat mer effektivt. "Politik och bättre förvaltning har minskat utsläppen från deponier, gödsel och andra källor här i Europa. Människor äter också mindre nötkött och mer fågel och fisk, " sa Marielle Saunois från Université de Versailles Saint-Quentin i Frankrike, huvudförfattare till tidningen i Earth System Science Data .

Möjliga lösningar

Tropiska och tempererade regioner har sett den största ökningen av metanutsläpp. Boreala och polära system har spelat en mindre roll. Trots farhågor om att smältning i Arktis kan låsa upp en explosion av metan från upptinande permafrost, forskarna hittade inga bevis för ökade metanutsläpp i Arktis – åtminstone fram till 2017.

Människodrivna utsläpp är på många sätt lättare att fastställa än de från naturliga källor. "Vi har förvånansvärt svårt att identifiera var metan släpps ut i tropikerna och på andra håll på grund av dagliga till säsongsbetonade förändringar i hur vattensjuk jordar är, sa Jackson, som också leder en grupp på Stanford som arbetar med att kartlägga våtmarker och vattendränkta jordar världen över med hjälp av satelliter, fluxtorn och andra verktyg.

Enligt Jackson och kollegor, Att minska metanutsläppen kommer att kräva minskad användning av fossila bränslen och kontroll av flyktiga utsläpp såsom läckor från rörledningar och brunnar, såväl som förändringar i hur vi matar boskap, odla ris och äta. "Vi kommer att behöva äta mindre kött och minska utsläppen i samband med nötkreatur och risodling, "Jackson sa, "och ersätta olja och naturgas i våra bilar och hem."

Fodertillskott som alger kan hjälpa till att minska metanrapningar från kor, och risodling kan övergå från permanent vattenloggning som maximerar metanproduktionen i miljöer med låg syrehalt. Flygplan, drönare och satelliter visar lovande för övervakning av metan från olje- och gaskällor. Jackson sa, "Jag är optimistisk att under de kommande fem åren, vi kommer att göra verkliga framsteg på det området."