Onderzoekers hebben de afkomst van wereldwijde methaanemissies weten te ontdekken.

In de atmosfeer bevindt zich methaan: een krachtig broeikasgas. Sterker nog, na koolstofdioxide is methaan het belangrijkste broeikasgas dat bijdraagt aan de opwarming van de aarde. Zo is methaan verantwoordelijk voor twintig tot dertig procent van de stijgende temperaturen. Sinds de Industriële revolutie is er vooral veel methaan in de atmosfeer gepompt: de atmosferische concentratie is sindsdien zelfs meer dan verdubbeld. Maar waar komt het eigenlijk precies vandaan?

Belangrijk
Volgens onderzoeker Ben Poulter is het heel belangrijk om de herkomst te bepalen. “Methaan is een vervuilend broeikasgas dat de gezondheid van mensen en ecosystemen aantast,” legt hij aan Scientias.nl uit. “Als we weten waar het vandaan komt, kunnen we doelgerichter methaanemissies verminderen waar dat mogelijk is. En aangezien methaan een behoorlijk steentje bijdraagt aan de huidige opwarming van de aarde, kan het helpen om klimaatverandering aan te pakken.”


“Als we weten waar het vandaan komt, kunnen we doelgerichter methaanemissies verminderen waar dat mogelijk is”

Bronnen
Het is echter nog niet zo gemakkelijk om de bron van methaan aan te wijzen. Het broeikasgas wordt namelijk op een tal van manieren gefabriceerd. Wat we wel weten, is dat het op aarde wordt geproduceerd door micro-organismen die organisch materiaal in methaan omzetten in zuurstofarme gebieden. Denk bijvoorbeeld aan drasland of landbouwgrond zoals in de magen van koeien of op rijstvelden. “Ook wordt een aanzienlijk deel geproduceerd door menselijke activiteiten, waaronder landbouw (zoals rijstvelden en veeteelt), fossiele brandstoffen, stortplaatsen en verbranding van biomassa,” legt Poulter uit.

Compleet beeld
Om een completer beeld van de wereldwijde uitstoot van methaan te krijgen, gebruikten de onderzoekers gegevens van verschillende satellieten die de concentratie en distributie van broeikasgassen meten. Vervolgens lieten ze hier een computermodel op los dat de uitstoot schat op basis van bekende processen, zoals bijvoorbeeld die van draslanden. Het model simuleert ook de processen waardoor methaan wordt afgebroken en uit de lucht verdwijnt. Ten slotte gebruikte het team een weermodel om te zien hoe methaan zich over de wereld verspreidt. Zodra het in de atmosfeer terecht is gekomen, kunnen winden op grote hoogte het broeikasgas namelijk ver van zijn oorspronkelijke bron afvoeren.


Locaties
Toen de onderzoekers zich over de resultaten bogen, vielen verschillende locaties op. Zo blijken vooral Zuid-Amerika, Europa, India, China en Arctische gebieden brandhaarden te zijn. Maar wel elk om verschillende redenen.

In Zuid-Amerika is de uitstoot van methaan vooral te wijten aan het Amazoneregenwoud en aangrenzende draslanden. “Wereldwijd komt ongeveer 70 procent van de methaan-emissies geproduceerd door draslanden uit de tropen,” zegt Poulter. “Microben die natuurlijk methaan produceren, gedijen namelijk onder warme en natte omstandigheden, waardoor de tropen de ideale leefomgeving is voor deze organismen.”

In Europa wordt er net iets minder methaan uitgestoten dan in het Amazonegebied. Hier ligt de oorzaak veelal bij de mens en bij het transport van olie, gas en kolen uit de energiesector.

In India zijn de rijstteelt en de veeteelt de twee belangrijkste bronnen van methaan. “De landbouw is verantwoordelijk voor ongeveer twintig procent van de wereldwijde methaan-uitstoot,” zegt Poulter. “Dit omvat de verwerking van voedsel in de magen van runderen, maar ook de manier waarop we omgaan met afval dat afkomstig is van vee en andere landbouwactiviteiten.”

De economische expansie en de omvangrijke Chinese bevolking zorgen in dat land voor een grote vraag naar olie, gas en steenkool in zowel de industrie, als in de landbouw. Dit zijn dan ook de onderliggende bronnen van de methaan-emissies aldaar.

Ten slotte is het Arctische gebied en andere hooggelegen regio’s verantwoordelijk voor ongeveer twintig procent van de wereldwijde uitstoot van methaan. Op noordelijke hoge breedtegraden liggen er enorme hoeveelheden koolstof in het ijs opgeslagen. Als dit ijs echter smelt, wordt er ook meer koolstof vrijgegeven aan de atmosfeer. Wetenschappers maken zich dan ook best een beetje zorgen. Want als het gebied in de toekomst nog verder opwarmt, kunnen er dus ook grote hoeveelheden methaan in de atmosfeer terechtkomen.

Afrika
Deze studie sluit mooi aan bij een eerder onderzoek, waaruit bleek dat een derde van de recente wereldwijde toename van methaan afkomstig is uit tropisch Afrika. Het grootste deel hiervan valt zelfs te herleiden naar Oost-Afrika en dan met name de Sudd; één van ’s werelds grootste moerassen in Zuid-Soedan. Het onderzoek benadrukt de grote rol die Afrika en zelfs afzonderlijke draslanden spelen als we kijken naar wat deze bijdragen aan de wereldwijde uitstoot van methaan.

Uit de bevindingen blijkt wel dat methaan geproduceerd wordt door een grote verscheidenheid aan bronnen. “Sommige zijn natuurlijk, zoals draslanden, wilde dieren en bosbranden en de rest is afkomstig van menselijke activiteiten, waaronder landbouw, fossiele brandstoffen en het winnen van steenkool, olie en aardgas,” vat Poulter samen. “Dankzij de studie hebben we nu een beter begrip van de wereldwijde uitstoot van methaan. Ook weten we nu dat draslanden een enorme duit in het zakje doen. Methaan dat uit fossiele brandstoffen voortkomt is echter lastiger te herleiden. Gerichte modellen samen met grond- en satellietmetingen zijn nodig om deze bronnen op te sporen.”

Terugdringen
Nu we weten waar de meeste uitstoot van methaan plaatsvindt, is het zaak om het probleem met beide handen aan te pakken. “Het vorig jaar gepubliceerde speciale IPCC-rapport over klimaatverandering biedt veel informatie over hoe levensstijlen bijdragen aan de uitstoot van broeikasgassen,” zegt Poulter. “In het bijzonder richt het rapport zich op de landbouw en menselijke voeding. Dit kan beleidsmakers helpen om met nieuwe strategieën op de proppen te komen om de uitstoot van methaan te verminderen; of het nu gaat om veranderingen in levensstijl, of bij het bedenken van efficiëntere maatregelen om bijvoorbeeld het lekken van methaan tijdens het transport van aardgas te voorkomen. Ook wordt er gekeken of methaan direct uit de atmosfeer kan worden verwijderd. Dit zou echter zeer energie-inefficiënt zijn en bovendien onpraktisch op grote schaal.”

Hoewel de huidige studie ons al een goed inkijkje geeft in de wereldwijde uitstoot van methaan, laten de onderzoekers het hier niet bij zitten. Momenteel werkt NASA namelijk aan een satelliet genaamd GeoCarb, die naar verwachting rond 2023 zal worden gelanceerd. Het doel van deze satelliet is om nauwkeurige metingen van de hoeveelheid atmosferisch methaan te verrichten over een groot deel van het westelijk halfrond. En op die manier brengen onderzoekers de concentratie van dit vervuilende broeikasgas steeds verder in kaart.