כמה מתאן מגיע מהאוקיינוס?

October 29, 2019 מחקר חדש מפחית את אי הוודאות בפליטת גזי חממה

מתאן (CH4) הוא גז חממה רב עוצמה שיש לו מקורות טבעיים ואנתרופוגניים כאחד. גם האוקיינוס ​​ממלא כאן תפקיד חשוב. מחקר חדש של מדענים גרמנים ואמריקאים בהשתתפות מרכז GEOMAR הלמהולץ לחקר האוקיינוס ​​קיל, שהופיע בכתב העת Nature Communications, יכול להפחית את אי הוודאות בפליטת המתאן העולמית באוקיינוס ​​​​בשני שליש

מתאן (CH4) מהווה כ-20% מאפקט החממה האנתרופוגני. ההשפעה האנתרופוגנית על תכולת המתאן באטמוספירה נגרמת לא רק מפליטות ישירות, אלא גם משינויים הנגרמים על ידי אקלים במחזור ה-CH4 הטבעי. המקורות הטבעיים של מתאן כוללים את האוקיינוס, אך הערכות אחרונות של פליטת מתאן מהאוקיינוס ​​קשורות לאי ודאויות גדולות.

הסיבה לכך היא שעדיין יש מעט מאוד מדידות של ריכוזי CH4 באוקיינוס ​​וב-CH4 התפוצה באוקיינוס ​​משתנה מאוד. בעוד שריכוזי מעל לפני המים באזורים לא פרודוקטיביים ביולוגית באוקיינוס ​​הפתוח נמצאים כמעט בשיווי משקל עם האטמוספירה, הם יכולים להיות גבוהים יותר מפי 1,000 באזורי חוף רדודים מסוימים. ההערכות הגלובליות האחרונות של מקור המתאן האוקיינוס ​​נערכו על ידי צבירת תוצאות של מספר מחקרים אזוריים.

המחקר שפורסם לאחרונה מציג את אומדן פליטת המתאן העולמי הראשון באוקיינוס ​​המבוסס על אוסף של כל מעל לפני המים הגלובלי הזמינים נתוני אוקיינוס ​​CH4. מתוך כך נוצרה לראשונה אקלימטולוגיה עולמית של חוסר האיזון של מתאן בין האוקיינוס ​​והאטמוספירה (ΔCH4). נתונים אלה שימשו לאחר מכן לאימון שני מודלים שונים של רשתות עצביות מלאכותיות (ANNs) ו-Random Regression Forest (RRF) המשתמשים בנתונים הבודדים כדי לחשב מפת הפצה גלובלית רציפה של ΔCH4. התפלגות ΔCH4 שהתקבלה שימשה לחישוב שטף CH4 העולמי מהאוקיינוס. לחישוב זה נוספה אומדן של זרימת CH4, אשר משלימה על ידי פליטה ישירה של בועות מתאן שעולות מהמשקע אל מעל לפני המים המים.

רוב הנתונים ששימשו ליצירת מפות ΔCH4 מגיע ממסד הנתונים של MEMENTO (MarinE MethaneE ו- NiTrous Oxide, https://memento.geomar.de ), שמתוחזק על ידי GEOMAR. "המחקר שהוצג כעת מראה את הערך המוסף של איסוף נתונים מקמפיינים מדידה בודדים לתוך מערך נתונים מקיף והרמוני אחד", הסבירה ד"ר אנט קוק מ-GEOMAR, מתאמת מסד הנתונים ומחברת שותפה של המחקר הנוכחי. ההערכה החדשה של פליטת מתאן היא בין 6 ל-12 טרהגרם (Tg) של CH4 בשנה, מה שמפחית את אי הוודאות במקור המתאן האוקיינוס ​​בשני שליש בהשוואה להערכות קודמות (5-25 Tg CH4 בשנה). "העבודה שלנו תורמת לקביעה טובה יותר של התקציב האטמוספרי של מתאן", מסביר קוק.