มีเทนมาจากมหาสมุทรมากแค่ไหน?

October 29, 2019 การศึกษาใหม่ช่วยลดความไม่แน่นอนในการปล่อย แก๊ส เรือนกระจก

มีเทน (CH4) เป็น แก๊ส เรือนกระจกที่ทรงพลังซึ่งมีทั้งแหล่งที่มาจากธรรมชาติและโดยมนุษย์ มหาสมุทรก็มีบทบาทสำคัญในที่นี่เช่นกัน การศึกษาใหม่โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันและอเมริกันโดยมีส่วนร่วมของ GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel ซึ่งปรากฏในวารสาร Nature Communications สามารถลดความไม่แน่นอนในการปล่อยก๊าซมีเทนในมหาสมุทรทั่วโลกได้สองในสาม

มีเทน ( CH4) คิดเป็นประมาณ 20% ของ ผลกระทบ เรือนกระจกที่เกิดจากมนุษย์ ผลกระทบของมนุษย์ต่อปริมาณมีเทนในชั้นบรรยากาศไม่เพียงแต่เกิดจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกโดยตรงเท่านั้น แต่ยังเกิดจากการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากสภาพภูมิอากาศในวัฏจักร CH4 ตามธรรมชาติอีกด้วย แหล่งที่มาตามธรรมชาติของมีเธนรวมถึงมหาสมุทร แต่การประมาณการการปล่อยก๊าซมีเทนจากมหาสมุทรเมื่อเร็วๆ นี้มีความเกี่ยวข้องกับความไม่แน่นอนอย่างมาก

นี่เป็นเพราะยังมีการตรวจวัดความเข้มข้นของ CH4 ในมหาสมุทรและการกระจายของ CH4 ในมหาสมุทรน้อยมาก มหาสมุทรมีความแปรปรวนมาก แม้ว่าความเข้มข้นของ ผิวน้ำ ในบริเวณที่ไม่ก่อผลทางชีวภาพในมหาสมุทรเปิดเกือบจะสมดุลกับบรรยากาศ แต่ก็อาจสูงกว่านี้มากกว่า 1,000 เท่าในพื้นที่ชายฝั่งทะเลน้ำตื้นบางแห่ง การประมาณการทั่วโลกล่าสุดของแหล่งมีเทนในมหาสมุทรในมหาสมุทรได้รับการรวบรวมโดยการรวบรวมผลการศึกษาระดับภูมิภาคหลายแห่ง

การศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้นำเสนอการประมาณการปล่อยก๊าซมีเทนในมหาสมุทรทั่วโลกครั้งแรกโดยอิงจากการรวบรวม ผิวน้ำ มหาสมุทรทั่วโลกที่มีอยู่ทั้งหมด CH4 ข้อมูล. จากนี้ ได้มีการสร้างภูมิอากาศทั่วโลกเกี่ยวกับความไม่สมดุลของมีเทนระหว่างมหาสมุทรและบรรยากาศ (ΔCH4) ขึ้นเป็นครั้งแรก จากนั้นข้อมูลเหล่านี้จะถูกนำมาใช้ในการฝึกอบรมโมเดลการเรียนรู้โครงข่ายประสาทเทียม (ANN) และโมเดลการเรียนรู้แบบ Random Regression Forest (RRF) สองแบบที่แตกต่างกัน ซึ่งใช้ข้อมูลส่วนบุคคลเพื่อคำนวณแผนที่การกระจาย ΔCH4 ทั่วโลกที่ต่อเนื่องกัน การกระจายตัวของ ΔCH4 ที่ได้นั้นถูกนำมาใช้ในการคำนวณฟลักซ์ CH4 ทั่วโลกจากมหาสมุทร การคำนวณนี้เสริมด้วยการประมาณการไหลของ CH4 ซึ่งเสริมด้วยการปล่อยฟองมีเทนโดยตรงที่ลอยขึ้นจากตะกอนสู่ ผิวน้ำ

ข้อมูลส่วนใหญ่ที่ใช้ในการสร้างแผนที่ ΔCH4 มาจาก ฐานข้อมูล MEMENTO (MarinE MethaneE และ NiTrous Oxide, https://memento.geomar.de ) ซึ่งดูแลโดย GEOMAR "การศึกษาที่นำเสนอในขณะนี้แสดงให้เห็นถึงมูลค่าเพิ่มของการรวบรวมข้อมูลจากแคมเปญการวัดผลแต่ละรายการเป็นชุดข้อมูลที่ครอบคลุมและสอดคล้องกันชุดเดียว" ดร. Annette Kock จาก GEOMAR ผู้ประสานงานฐานข้อมูลและผู้เขียนร่วมของการศึกษา กระแสน้ำ อธิบาย การประมาณการใหม่ของการปล่อยก๊าซมีเทนอยู่ระหว่าง 6 ถึง 12 เทรากรัม (Tg) ของ CH4 ต่อปี ซึ่งช่วยลดความไม่แน่นอนในแหล่งมีเทนในมหาสมุทรลงได้สองในสามเมื่อเทียบกับการประมาณการครั้งก่อน (5-25 Tg CH4 ต่อปี) "งานของเรามีส่วนช่วยในการกำหนดงบประมาณบรรยากาศของมีเทนได้ดีขึ้น" Kock อธิบาย