© Ocean (c) Mehlauge/Wikipedia
© Distribution of ΔCH4 calculated from surface measurements, graphic: © Weber et al., 2019
© Distribution of Global Methane Flows Generated Using One of the Artificial Neural Networks (ANN), Graphic: © Weber et al., 2019
Hoeveel methaan komt er uit de oceaan?
October 29, 2019
Nieuw onderzoek vermindert onzekerheden in uitstoot van broeikasgassen
Methaan (CH4) is een krachtig broeikasgas dat zowel natuurlijke als antropogene bronnen heeft. Ook de oceaan speelt hierbij een belangrijke rol. Een nieuwe studie van Duitse en Amerikaanse wetenschappers met medewerking van het GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, die verscheen in het tijdschrift Nature Communications, kan de onzekerheden in de wereldwijde methaanemissies in de oceaan met tweederde verminderen
Methaan (CH4) is verantwoordelijk voor ongeveer 20% van het antropogene broeikaseffect. De antropogene invloed op het methaangehalte in de atmosfeer wordt niet alleen veroorzaakt door directe emissies, maar ook door klimaatgeïnduceerde veranderingen in de natuurlijke CH4-cyclus. De natuurlijke bronnen van methaan zijn onder andere de oceaan, maar recente schattingen van methaanemissies uit de oceaan gaan gepaard met grote onzekerheden.
Dit komt doordat er nog maar heel weinig metingen zijn van CH4-concentraties in de oceaan en de verdeling van CH4 in de oceaan erg variabel is. Terwijl de oppervlakteconcentraties in biologisch onproductieve gebieden in de open oceaan bijna in evenwicht zijn met de atmosfeer, kunnen ze in sommige ondiepe kustgebieden meer dan 1000 keer hoger zijn. De recente wereldwijde schattingen van de methaanbron in de oceaan zijn samengesteld door de resultaten van verschillende regionale studies samen te voegen.
De onlangs gepubliceerde studie presenteert de eerste wereldwijde schatting van methaanemissies in de oceaan op basis van de compilatie van alle beschikbare wereldwijde oppervlaktegegevens over CH4 in de oceaan. Op basis hiervan werd eerst een mondiale klimatologie van de onbalans van methaan tussen de oceaan en de atmosfeer (ΔCH4) gemaakt. Deze gegevens werden vervolgens gebruikt om twee verschillende kunstmatige neurale netwerken (ANN's) en Random Regression Forest (RRF) leermodellen te trainen die de individuele gegevens gebruiken om een continue, wereldwijde ΔCH4 verdelingskaart te berekenen. De resulterende ΔCH4-verdeling werd gebruikt om de wereldwijde CH4-flux uit de oceaan te berekenen. Deze berekening werd aangevuld met een schatting van de CH4-stroom, die wordt aangevuld door de directe emissie van methaanbellen die vanuit het sediment naar het wateroppervlak stijgen.
De meeste gegevens die werden gebruikt om de ΔCH4-kaarten te maken komen uit de MEMENTO-database (MarinE MethaneE and NiTrous Oxide, https://memento.geomar.de), die wordt onderhouden door GEOMAR. "De nu gepresenteerde studie laat de toegevoegde waarde zien van het samenvoegen van gegevens van afzonderlijke meetcampagnes in één uitgebreide, geharmoniseerde dataset," legt Dr. Annette Kock van GEOMAR, coördinator van de database en co-auteur van de huidige studie uit. De nieuwe schatting van de methaanuitstoot ligt tussen de 6 en 12 teragram (Tg) CH4 per jaar, waardoor de onzekerheid in de methaanbron in de oceaan met tweederde afneemt ten opzichte van eerdere schattingen (5-25 Tg CH4 per jaar). "Ons werk draagt bij aan een betere bepaling van het atmosferische budget van methaan," legt Kock uit.