© 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
Bao nhiêu khí mê-tan đến từ đại dương?
October 29, 2019
Nghiên cứu mới làm giảm sự không chắc chắn về phát thải khí nhà kính
Methane (CH4) là một loại khí nhà kính mạnh có cả nguồn tự nhiên và nguồn nhân tạo. Đại dương cũng đóng một vai trò quan trọng ở đây. Một nghiên cứu mới của các nhà khoa học Đức và Mỹ với sự tham gia của Trung tâm Nghiên cứu Đại dương Kiel GEOMAR Helmholtz, xuất hiện trên tạp chí Nature Communications, có thể làm giảm 2/3 sự không chắc chắn về lượng phát thải khí mê-tan trên đại dương toàn cầu
Methane ( CH4) chiếm khoảng 20% hiệu ứng nhà kính do con người gây ra. Tác động của con người đến hàm lượng mêtan trong khí quyển không chỉ do phát thải trực tiếp mà còn do những thay đổi do khí hậu gây ra trong chu trình CH4 tự nhiên. Các nguồn khí mê-tan tự nhiên bao gồm đại dương, nhưng các ước tính gần đây về lượng phát thải khí mê-tan từ đại dương có liên quan đến sự không chắc chắn lớn.
Điều này là do vẫn còn rất ít phép đo nồng độ CH4 trong đại dương và sự phân bố CH4 trong đại dương rất đa dạng. Trong khi nồng độ bề mặt ở những vùng không có tác dụng sinh học trong đại dương gần như cân bằng với khí quyển, chúng có thể cao hơn 1.000 lần ở một số vùng ven biển nông. Các ước tính toàn cầu gần đây về nguồn khí mê-tan trong đại dương đã được tổng hợp bằng cách tổng hợp kết quả của một số nghiên cứu khu vực.
Nghiên cứu được công bố gần đây trình bày ước tính phát thải khí mê-tan trên đại dương toàn cầu đầu tiên dựa trên việc tổng hợp tất cả CH4 trên bề mặt đại dương toàn cầu có sẵn dữ liệu. Từ đó, khí hậu toàn cầu về sự mất cân bằng khí mê-tan giữa đại dương và khí quyển (ΔCH4) lần đầu tiên được tạo ra. Sau đó, những dữ liệu này được sử dụng để huấn luyện hai mô hình học tập Mạng thần kinh nhân tạo (ANN) và Rừng hồi quy ngẫu nhiên (RRF) khác nhau sử dụng dữ liệu riêng lẻ để tính toán bản đồ phân phối ΔCH4 toàn cầu, liên tục. Phân phối ΔCH4 thu được được sử dụng để tính toán dòng CH4 toàn cầu từ đại dương. Tính toán này được bổ sung bằng ước tính về dòng CH4, được bổ sung bằng sự phát thải trực tiếp của bong bóng khí metan bốc lên từ trầm tích đến mặt nước.
Hầu hết dữ liệu được sử dụng để tạo bản đồ ΔCH4 đều đến từ cơ sở dữ liệu MEMENTO (MarinE MethaneE và NiTrous Oxide, https://memento.geomar.de), được GEOMAR duy trì. Tiến sĩ Annette Kock từ GEOMAR, điều phối viên cơ sở dữ liệu và đồng tác giả của nghiên cứu hiện tại giải thích: “Nghiên cứu được trình bày hiện cho thấy giá trị gia tăng của việc tổng hợp dữ liệu từ các chiến dịch đo lường riêng lẻ thành một tập dữ liệu hài hòa, toàn diện”. Ước tính mới về lượng khí thải mêtan là từ 6 đến 12 teragram (Tg) CH4 mỗi năm, làm giảm 2/3 mức độ không chắc chắn về nguồn khí mêtan trong đại dương so với ước tính trước đó (5-25 Tg CH4 mỗi năm). Kock giải thích: “Công việc của chúng tôi góp phần xác định tốt hơn lượng khí mê-tan trong khí quyển”.