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科学家:我们已摸清了甲烷排放的来龙去脉,并具备有效的减排技术

2020-3-2 11:03 来源: 寰宇科学新观察

说起全球变暖或温室效应,我们谈得最多的是二氧化碳,但是还有另一个“狠角色”值得更多的人关注,那就是甲烷。

甲烷和二氧化碳一样,都是温室气体。所谓温室气体就是一种对来自太阳的辐射有着良好的通透性,对地球表面散发到太空的辐射却有着绝佳的“封闭性”。通俗来说就是,温室气体能够让来自太阳的热量有进无出,因此地球只会越来越热,只就是我们常说的全球变暖。

地球大气中的甲烷含量没有二氧化碳那么高,也有研究人员发现,大气中的甲烷浓度是从2007年才开始显著升高的。虽然甲烷的含量相对较低,但是它对全球变暖的推动作用可一点不比二氧化碳低,据研究称,甲烷的温室效应是二氧化碳的25倍!它在短期内造成的全球变暖占到总量的50%。

因此,为了减缓全球变暖,我们要面对的除了二氧化碳排放问题,还得处理甲烷的排放问题。幸运的是,科学家们已经摸清了甲烷排放的来龙去脉,并且已经开发出了有效的减排技术。


最近发表在《环境研究通讯》(Environmental Research Communications)科学期刊上的一项新研究表明,通过快速实施防止甲烷释放到大气中的技术,有可能在近期内以甲烷为目标,实现减少全球变暖。

为了实现《巴黎协定》所需的人类造成的甲烷排放量的大幅减少,我们需要确切地知道甲烷排放的来龙去脉,以便决策者能够开始制定遏制甲烷及其对全球变暖的贡献的战略。

“为了制定政策战略,通过减少甲烷等全球非二氧化碳温室气体排放来缓解气候变化,我们需要详细调查出当前人为排放的来源和地点,为未来排放的预期发展建立模型,评估未来的减排潜力,并估计减少排放的成本。

在这项研究中,我们研究了2050年全球甲烷排放量和技术减排潜力及成本,”这项研究的主要负责人莉娜·霍格伦德·艾萨克森(Lena Hoglund-Isaksson)解释说。

利用国际应用系统分析研究所(IIASA)温室气体-空气污染相互作用和协同效应模型,研究人员试图找出1990-2015年间各个国家和源行业甲烷排放量的自下而上的清单,与大气中甲烷全球浓度自上而下估计值的匹配程度。此外,他们还希望看到,假设我们不采取进一步的减排措施,到2050年,全球大气中的甲烷含量将会达到多少。

结果表明,在全球范围内,甲烷排放的增量,与自上而下的甲烷排放量,对大气甲烷浓度贡献的估算值非常吻合。

研究人员的分析显示,2010年后全球甲烷排放量大幅增加,这证实了近年来自上而下测量的大气甲烷浓度增加。根据这项研究,这是由于北美页岩气开采产生的甲烷排放量增加,各大产煤大国的煤炭开采量增加,以及亚洲和非洲人口增长和经济发展产生的废物和废水增加。此外,调查结果还显示,拉丁美洲和非洲的牛肉和乳制品生产排放量虽有小但也早稳步增加,这突显出不同世界区域排放源部门分布的差异。

研究结果进一步表明,如果不采取措施控制甲烷排放,到2050年,大气中的甲烷含量将比现在高约30%。虽然从技术上讲,通过实施现有的减排技术,有可能消除约38%的甲烷,但这意味着2020年至2050年间仍会有大量甲烷排放,仍然会使全世界平均气温升高1.5℃。

尽管如此,研究人员指出,技术减排潜力仍然可以用于在短期内以相对较低的成本大幅度减少甲烷排放。未来全球甲烷排放量的30%至50%可以以低于50欧元/吨二氧化碳当量的成本被清除。

然而,化石燃料的使用也必须逐步减少,才能真正发挥作用。技术减排潜力在农业方面尤其有限,这表明必须通过非技术措施来解决这些排放问题,例如减少牛奶和肉类的消费,或通过体制和社会经济改革来解决非洲小农户畜牧业的甲烷排放问题。

世界上没有一刀切的解决方案。例如,在中东和非洲,石油生产是甲烷排放的主要贡献者,具有以较低成本减少排放的相对广泛潜力;但是在欧洲和拉丁美洲,甲烷的排放主要来自乳制品和牛肉的生产,很难通过技术手段解决;而在北美,来自页岩气开采的甲烷排放,可以以低成本显著控制。

正所谓知己知彼百战百胜,目前科学家们已经摸清了甲烷排放的来龙去脉。虽然现有的技术只能消除38%的甲烷,但是我们相信,随着科学技术的不断进步,随着越来越多的人对全球变暖有更深刻的认识,越来越多的人行动起来,必定能减少更多的甲烷排放,减缓全球变暖的步伐。

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