© 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
Ile metanu pochodzi z oceanu?
October 29, 2019
Nowe badanie zmniejsza niepewność dotyczącą emisji gazów cieplarnianych
Metan (CH4) jest silnym gazem cieplarnianym, który ma zarówno naturalne, jak i antropogeniczne źródła. Ważną rolę odgrywa tu również ocean. Nowe badanie przeprowadzone przez niemieckich i amerykańskich naukowców z udziałem GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, które ukazało się w czasopiśmie Nature Communications, może zmniejszyć niepewność globalnej emisji metanu z oceanów o dwie trzecie
Metan (CH4) odpowiada za około 20% antropogenicznego efektu cieplarnianego. Antropogeniczny wpływ na zawartość metanu w atmosferze jest spowodowany nie tylko bezpośrednimi emisjami, ale także wywołanymi przez klimat zmianami w naturalnym cyklu CH4. Naturalne źródła metanu obejmują ocean, ale ostatnie szacunki emisji metanu z oceanu wiążą się z dużą niepewnością. Wynika to z faktu, że nadal istnieje bardzo niewiele pomiarów stężeń CH4 w oceanie, a rozkład CH4 w oceanie jest bardzo zmienny. Podczas gdy stężenia powierzchniowe w biologicznie nieproduktywnych regionach otwartego oceanu są prawie w równowadze z atmosferą, mogą one być ponad 1000 razy wyższe w niektórych płytkich obszarach przybrzeżnych. Niedawne globalne szacunki oceanicznego źródła metanu zostały opracowane poprzez agregację wyników kilku badań regionalnych.
Niedawno opublikowane badanie przedstawia pierwsze globalne szacunki emisji metanu z oceanów w oparciu o kompilację wszystkich dostępnych danych dotyczących CH4 z powierzchni oceanu. Na tej podstawie najpierw stworzono globalną klimatologię nierównowagi metanu między oceanem a atmosferą (ΔCH4). Dane te zostały następnie wykorzystane do wytrenowania dwóch różnych sztucznych sieci neuronowych (ANN) i modeli uczenia się Random Regression Forest (RRF), które wykorzystują poszczególne dane do obliczenia ciągłej, globalnej mapy rozkładu ΔCH4. Wynikowy rozkład ΔCH4 został wykorzystany do obliczenia globalnego strumienia CH4 z oceanu. Obliczenia te zostały uzupełnione o oszacowanie przepływu CH4, który jest uzupełniony o bezpośrednią emisję pęcherzyków metanu, które unoszą się z osadów na powierzchnię wody.
Większość danych wykorzystanych do stworzenia map ΔCH4 pochodzi z bazy danych MEMENTO (MarinE MethaneE and NiTrous Oxide, https://memento.geomar.de), która jest prowadzona przez GEOMAR. "Przedstawione obecnie badanie pokazuje wartość dodaną kompilacji danych z poszczególnych kampanii pomiarowych w jeden kompleksowy, zharmonizowany zbiór danych" - wyjaśniła dr Annette Kock z GEOMAR, koordynatorka bazy danych i współautorka obecnego badania. Nowe szacunki emisji metanu wynoszą od 6 do 12 teragramów (Tg) CH4 rocznie, zmniejszając niepewność oceanicznego źródła metanu o dwie trzecie w porównaniu z poprzednimi szacunkami (5-25 Tg CH4 rocznie). "Nasza praca przyczynia się do lepszego określenia atmosferycznego budżetu metanu", wyjaśnia Kock.
.