Često se u razgovoru može čuti da su krave glavni krivac za velike količine metana u atmosferi, ali činjenica je da je uglavnom ljudska aktivnost ta koja povećava razine ovog razornog stakleničkog plina.
Što je metan?
Metan (CH4) je glavna komponenta prirodnog plina i snažan staklenički plin. Nakon što izađu u atmosferu, staklenički plinovi djeluju kao pokrivač koji izolira Zemlju, upija energiju i usporava brzinu kojom toplina napušta planet. U slučaju metana, ta se energija izvanredno dobro apsorbira.
Ovaj proces, koji se naziva efekt staklenika, događa se prirodno; bez njega bi prosječna temperatura našeg planeta pala ispod nule. Međutim, s povećanjem emisija stakleničkih plinova u posljednjih nekoliko stoljeća, učinak staklenika je stalno jačao, pridonoseći zagrijavanju našeg planeta brzinom koju mnogi smatraju alarmantnom.
Odnos metana i ugljičnog dioksida
Kao drugi najzastupljeniji staklenički plin na Zemlji nakon ugljičnog dioksida, metan je relativno kratkotrajan. Ipak, metan ima mnogo veću ulogu u zagrijavanju planeta. U razdoblju od 100 godina, metan je 28 puta snažniji od ugljičnog dioksida u zagrijavanju Zemlje. Tijekom 20 godina ta usporedba skoči na otprilike 80 puta.
Kako se metan ispušta u zrak, on reagira na nekoliko opasnih načina. Kao prvo, metan prvenstveno napušta atmosferu oksidacijom, stvarajući vodenu paru i ugljični dioksid. Dakle, ne samo da metan pridonosi globalnom zagrijavanju izravno, već i neizravno kroz oslobađanje ugljičnog dioksida.
Osim toga, tijekom procesa oksidacije, metan reagira s hidroksilnim radikalima. Ove prirodne molekule djeluju kao “deterdžent”, čisteći metan i mnoge druge zagađivače iz zraka. Stoga metan smanjuje količinu hidroksilnih radikala dostupnih za uklanjanje drugih vrsta onečišćivača zraka.
Metan također pridonosi stvaranju ozona, smanjujući kvalitetu zraka i dovodeći do raznih zdravstvenih problema kod životinja, preranih smrti kod ljudi i smanjenog prinosa usjeva.
U konačnici, smanjenje količine metana u atmosferi može umanjiti te učinke. Ako se fokusiramo samo emisije metana izazvane ljudskom djelatnosti, možemo značajno smanjiti stopu globalnog zatopljenja.
Zašto se baš sada toliko govori o metanu?
Metan je dugo bio zanemaren u razgovorima o klimatskim promjenama. Ali znanstvenici i posredno političari sve više prepoznaju da je smanjenje metana ključno za održavanje optimalnih uvjeta za život na Zemlji.
Više uopće nije upitno da usporavanje današnje stope zagrijavanja može pomoći u sprječavanju naših najakutnijih klimatskih rizika, uključujući gubitak usjeva, šumske požare, ekstremne vremenske uvjete i podizanje razine mora.
Koncentracija metana u atmosferi sada raste brže nego ikad, trend koji je uspostavljen u 1980-ima, što znači da je sada trenutak za akciju; djelovanje za smanjenje emisija metana imat će neposredne koristi za klimu koje smanjenje ugljičnog dioksida ne može pružiti samo po sebi.
Utjecaj metana na klimu u prošlosti i budućnosti
Metan je također mogao biti uzrok brzog zagrijavanja u davnoj Zemljinoj povijesti, prije više milijuna godina. Pod visokim pritiskom, poput pritisaka koji se nalaze duboko na dnu oceana, metan se skrućuje u materijal sličan bljuzgavici koji se naziva metan hidrat. Ogromne količine metana “zamrznute” su na dnu mora u ovom kemijskom stanju, iako se točne količine i lokacije još proučavaju. Hidrati su stabilni osim ako nešto ne naiđe da ih poremeti, poput naleta tople vode.
Ogromno zagrijavanje koje se dogodilo prije otprilike 55 milijuna godina možda su pokrenuli destabilizirani hidrati. Metan je procurio s morskog dna u atmosferu, preplavivši je plinom koji zadržava toplinu i tako utjecao na drastično i brzo zagrijavanje.
Emisije metana: Ljudski izvori
Od industrijske revolucije ljudski izvori emisija metana rastu. Proizvodnja fosilnih goriva i intenzivan uzgoj stoke uzrokovali su trenutno povećanje razine metana. Zajedno su ova dva izvora odgovorna za 60% svih ljudskih emisija metana. Ostali izvori uključuju odlagališta i otpad, spaljivanje biomase, uzgoj riže i biogoriva.
Proizvodnja, distribucija i korištenje fosilnih goriva
Najveći ljudski izvor je iz proizvodnje, distribucije i izgaranja fosilnih goriva.
Emisije metana nastaju svugdje gdje ima fosilnih goriva. Oslobađa se kad god se fosilna goriva izvade iz zemlje, bilo da se radi o prirodnom plinu (koji je najvećim dijelom metan), ugljenu ili nafti. Više metana oslobađa se tijekom bilo koje vrste rukovanja, transporta (cjevovod, dostava kamionom, itd.) ili rafiniranja fosilnih goriva. Konačno, nešto metana se proizvodi i tijekom izgaranja fosilnih goriva.
Korištenjem fosilnih goriva pridonosite najvažnijem izvoru emisije metana. Proizvodnja, distribucija i korištenje fosilnih goriva stvaraju 110 milijuna tona metana godišnje.
Velik dio emisije metana uzrokovan je prirodnim plinom. Metan je glavna komponenta prirodnog plina. Dakle, industrijsko curenje oslobađa metan ravno u atmosferu. To uključuje vađenje, preradu i transport prirodnog plina.
Ugljen je još jedan važan izvor emisije metana. U formiranju ugljena, džepovi metana ostaju zarobljeni oko i unutar stijene. Aktivnosti povezane s rudarenjem ugljena (vađenje, drobljenje, distribucija itd.) oslobađaju dio tog zarobljenog metana. Metan se emitira iz aktivnih podzemnih i površinskih rudnika, kao i iz napuštenih rudnika.
Naftne bušotine također mogu imati naslage metana koji se oslobađaju tijekom bušenja i vađenja. Rafiniranje, transport i skladištenje nafte također je izvor emisije metana.
Nepotpuno izgaranje fosilnih goriva također proizvodi emisije metana. Nijedan proces izgaranja nije sto posto učinkovit. Dakle, kada se fosilna goriva koriste za proizvodnju električne energije, grijanje ili pogon automobila, sve te aktivnosti proizvode metan.
Uzgoj stoke
Važan izvor emisije metana je crijevna fermentacija kod domaćih životinja. Životinje poput krava, ovaca i koza primjeri su preživača. Tijekom normalnog procesa probave stvaraju velike količine metana. Do crijevne fermentacije dolazi zbog mikroorganizama u želucu ovih životinja. To stvara metan kao nusproizvod koji životinja ili izdiše ili ispušta kroz nadutost.
Budući da ljudi uzgajaju te životinje za hranu, njihove su emisije povezane s ljudima (stoga, nije krava kriva što je krava!). Zbog toga meso koje jedemo svaki dan ima veliki utjecaj na ukupnu emisiju metana. Uzgoj stoke stvara 90 milijuna tona metana godišnje.
Emisije povezane sa stokom porasle su zbog velikog rasta populacije stoke diljem svijeta. Stočarska proizvodnja bilježi veliki rast od 1960-ih.
Odlagališta i otpad
Drugi važan ljudski izvor emisije metana su odlagališta i otpad. Metan nastaje razgradnjom krutog otpada na odlagalištima. Odlagališta otpada i otpada proizvode 55 milijuna tona metana godišnje.
Odlagališta i divlja odlagališta smeća puna su organske tvari. Naše smeće sadrži stvari poput ostataka hrane, novina, pokošene trave i lišća. Svaki put kad dođe novo smeće, ono se nagomila preko starog smeća koje je već bilo tamo. Organska tvar u našem smeću ostaje zarobljena u uvjetima u kojima nema kisika. Ovo pruža izvrsne uvjete za mikrobe koji proizvode metan. Oni će razgraditi otpad koji proizvodi velike količine metana. Čak i nakon što se odlagalište zatvori, bakterije će nastaviti razgrađivati zakopani otpad, koji će godinama ispuštati metan.
Spaljivanje biomase
Izgaranje biomase uzrokuje veliku količinu emisije metana. Biomasa je materijal od žive ili mrtve organske tvari. Nepotpuno izgaranje biomase stvara emisije metana. Ogromne količine mogu nastati tijekom spaljivanja velikih razmjera.
Ljudi koriste velike otvorene vatre kako bi uništili otpad od usjeva i očistili zemlju za poljoprivredne ili druge svrhe. Tome mogu pridonijeti prirodni šumski požari. Ali veliku većinu spaljivanja biomase uzrokuju ljudska bića. Spaljivanjem biomase stvara se 38 milijuna tona metana godišnje.
Uzgoj riže
Drugi veliki ljudski izvor emisije metana je uzgoj riže. Rižena polja za proizvodnju riže su močvare koje je stvorio čovjek. Imaju visok sadržaj vlage, osiromašene su kisikom i imaju obilje organskog materijala. To stvara izvrsno okruženje za mikrobe koji proizvode metan i koji razgrađuju organsku tvar.
Dio proizvedenog metana apsorbiraju mikroorganizmi koji konzumiraju metan, ali velika većina biva ispuštena u atmosferu. Zbog močvarnog okoliša rižinih polja, uzgajanje riže stvara 31 milijun tona metana godišnje.
Biogoriva
Svake godine biogoriva proizvedu 12 milijuna tona metana, što ga čini značajnim izvorom. Bilo koja biomasa koja se koristi za proizvodnju energije za kućanstvo ili druge namjene računa se kao biogorivo. Nepotpuno izgaranje biogoriva dovodi do proizvodnje metana.
Gotovo polovica svjetske populacije, oko 2,4 milijardi ljudi, svakodnevno koristi kruta biogoriva za kuhanje i grijanje svojih domova. Većina je siromašna i živi u zemljama u razvoju.
Emisije metana: Prirodni izvori
Metan se također ispušta u atmosferu prirodnim procesima. Močvare, termiti i oceani su prirodni izvori emisije metana.
Metan proizveden iz prirodnih izvora potpuno se nadoknađuje prirodnim padovima metana. To je tako tisućama godina. Prije ljudskog utjecaja, razine metana bile su prilično stabilne zbog ove prirodne ravnoteže. Danas izvori povezani s ljudskim djelovanjem stvaraju većinu ukupnih emisija metana. To je poremetilo prirodnu ravnotežu koja je postojala prije industrijske revolucije.
Močvare
Močvare su najveći prirodni izvor metana. Uvjeti vlažnih močvara savršeni su za mikrobe. Treba im okruženje bez kisika i obilje organske tvari.
Dio emisija povezanih s močvarama apsorbiraju mikrobi koji troše metan. Ali veliki postotak bježi u atmosferu. Močvare svake godine stvaraju 147 milijuna tona metana.
Termiti
Termiti su značajan prirodni izvor metana. Tijekom normalnog procesa probave termita proizvodi se metan. Termiti jedu celulozu, ali se oslanjaju na mikroorganizme u svojim crijevima da je probave. Ovi mikroorganizmi proizvode metan tijekom procesa.
Svaki termit proizvodi male količine metana na dnevnoj bazi. Ali kada se to pomnoži sa svjetskom populacijom termita, njihove emisije se zbrajaju. Termiti ukupno 23 milijuna tona metana godišnje.
Oceani
Drugi značajan prirodni izvor metana dolazi iz oceana. Mikrobi koji proizvode metan i žive u oceanu stvaraju te emisije. Globalno, oceani stvaraju 19 milijuna tona metana godišnje.
Oceanske emisije metana često nastaju u dubljim slojevima sedimenta produktivnih obalnih područja. Metan koji stvaraju ovi mikrobi miješa se s okolnom vodom. Nakon nekog vremena biva emitiran u atmosferu s površine oceana.
Pročitajte i: Pet ekoloških problema s kojima se čovječanstvo mora suočiti