Miksi ilmakehän metaani oikein lisääntyy?

Jani Kaaro
Blogit Galileon keskisormi 18.4.2017 17:57

Tuoreen tutkimuksen mukaan metaanin ”syöminen” ilmakehästä pois on vähentynyt.

Ilmakehän metaanipitoisuus on kasvanut vuodesta 1750 lähtien noin 150 prosenttia.
Metaanin pitoisuuden kasvu ei kuitenkaan ole ollut tasaista ja kasvukäyrässä on ollut selittämätöntä vaihtelua.

Esimerkiksi 2000-luvun alussa metaanin kasvu lähes pysähtyi useaksi vuodeksi, mikä yllätti tutkijat. Metaanin pitoisuus alkoi jälleen kasvaa vuonna 2007, ja se on jatkunut huomattavana tähän päivään saakka.

Syitä tälle vaihtelulle, ja etenkin viime vuosien lisääntyneille pitoisuuksille, ei tiedetä. Monet ovat taipuvaisia ajattelemaan, että metaanin määrä ilmakehässä lisääntyy, koska metaania pääsee ilmakehään enemmän. Metaanin lähteitähän meillä riitää sademetsistä tundralle ja Yhdysvaltain liuskekaasukentille. Toinen vaihtoehto kuitenkin on, että jotakin on tapahtunut metaanin nieluissa.

Metaanin nieluista tärkein ovat hydroksyyliradikaalit. Ilmakehän hydroksyyli-ionit syövät metaania pois, ja mitä enemmän ilmakehässä on hydroksyylia, sitä tehokkaampaa on metaanin syöminen. Ne syövät myös muita kaasuja, joten niitä ei turhaan kutsuta ilmakehän puhdistajiksi.

Hydroksyylin tutkiminen on kuitenkin haastavaa. Se on hyvin lyhytikäinen molekyyli – se ilmestyy ja katoaa samantien – joten sen mittaamisessa on ilmeisiä ongelmia. Vaikka se saataisiin näkymään mittalaitteissa, se ei kerro vielä mitään siitä, kuinka paljon sitä syntyy ja kuinka tehokkaasti se poistaa metaania (tai muita kaasuja, joiden kanssa se reagoi).

Tuoreessa Proceedings of National Academy of Sciences -sarjassa julkaistussa tutkimuksessa tämä ongelma on kierretty mittaamalla toista ainetta, jota hydroksyyliradikaalit myös poistavat. Kyseessä on metyylikloroformi, jonka päästäminen ilmakehään on kielletty Montrealin sopimuksen nojalla, koska se tuhoaa otsonia.

Koska metyylikloroformia ei enää päästetä ilmaan, sen pitoisuus – eli hupeneminen – voi kertoa tutkijoille siitä, mitä tapahtuu ilmakehän hydroksyylien tuotannossa.

Tutkimuksen tulokset osoittivat, että metaanipitoisuuden nousu vuoden 2007 jälkeen johtuisi 60-70 prosentin todennäköisyydellä siitä, että hydroksyylin tuotanto ilmakehässä on vähentynyt. Tarkemmin sanoen, mallin mukaan hydroksyylien pitoisuus lisääntyi  1990-luvun lopulta 2000-luvun puoliväliin, jolloin metaanin lisääntyminen ilmakehässä pysähtyi, ja vastaavasti hydroksyylien pitoisuus laski noin 2005 eteenpäin, jonka jälkeen metaanin pitoisuus on lähtenyt nousuun.

Jos tämä pitää paikkansa, maapallon metaanipäästöt ovat voineet pysyä enemmän tai vähemmän ennallaan, mutta koska sen syöminen ilmakehässä on hidastunut, metaania on alkanut kertyä ilmakehään.

Tuore tutkimus ei tietenkään ole viimeinen sana siitä, miksi metaanipitoisuudet ilmakehässä ovat lähteneet nousuun eivätkä tutkijat mitään sellaista yritä väittääkään.  Metaanin nielut ovat tähänastisissa laskelmissa kuitenkin olleet se suurempi epävarmuustekijä, ja mitä paremmin niitä opitaan ymmärtämään, sitä parempi kuva saadaan maapallon metaanibudjetista ja siinä tapahtuvista muutoksista.

Jos tutkijat kuitenkin ovat oikeassa, hydroksyylien pitoisuus tarjoaa melko siistin selityksen ilmakehän metaaniptoisuuden muutoksille viimeisen parinkymmenen vuoden aikana.

Keskustelu

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

Näitä luetaan juuri nyt