El nuevo retrato tridimensional de la NASA de las concentraciones de metano muestra el segundo mayor contribuyente del mundo al calentamiento del invernadero, la diversidad de fuentes en el suelo y el comportamiento del gas a medida que se mueve a través de la atmósfera. Combinando múltiples conjuntos de datos de los inventarios de emisiones,Incluyendo combustibles fósiles, agricultura, quema de biomasa y biocombustibles, y simulaciones de fuentes de humedales en un modelo informático de alta resolución, los investigadores ahora tienen una herramienta adicional para comprender este gas complejo y su papel en el ciclo del carbono, la composición atmosférica y el sistema climático de la Tierra.
Desde la Revolución Industrial, las concentraciones de metano en la atmósfera se han más que duplicado. Después del dióxido de carbono, el metano es el segundo gas de efecto invernadero más influyente, responsable del 20 al 30% de las crecientes temperaturas de la Tierra hasta la fecha.
"Hay una urgencia en comprender de dónde provienen las fuentes para que podamos estar mejor preparados para mitigar las emisiones de metano donde hay oportunidades para hacerlo", dijo el científico de investigación Ben Poulter en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
Una sola molécula de metano es más eficiente para atrapar el calor que una molécula de dióxido de carbono, pero debido a que la vida útil del metano en la atmósfera es más corta y las concentraciones de dióxido de carbono son mucho más altas, el dióxido de carbono sigue siendo el principal contribuyente al cambio climático.El metano también tiene muchas más fuentes que el dióxido de carbono, estos incluyen los sectores de energía y agricultura, así como fuentes naturales de diversos tipos de humedales y cuerpos de agua.
"El metano es un gas que se produce en condiciones anaeróbicas, lo que significa que cuando no hay oxígeno disponible, es probable que se produzca metano", dijo Poulter. Además de las actividades de combustibles fósiles, principalmente del carbón, el petróleo y el gassectores, las fuentes de metano también incluyen el océano, los suelos inundados en humedales con vegetación a lo largo de ríos y lagos, la agricultura, como el cultivo de arroz, y los estómagos del ganado rumiante, incluido el ganado.
"Se estima que hasta el 60% del flujo actual de metano desde la tierra hasta la atmósfera es el resultado de actividades humanas", dijo Abhishek Chatterjee, científico del ciclo del carbono de la Asociación de Investigación Espacial de las Universidades con sede en Goddard ". Similar al carbonodióxido, la actividad humana durante largos períodos de tiempo aumenta las concentraciones de metano atmosférico más rápido de lo que la eliminación de los 'sumideros' naturales puede compensarlo. A medida que las poblaciones humanas continúan creciendo, los cambios en el uso de energía, la agricultura y el cultivo de arroz, la cría de ganado influirán en las emisiones de metano.Sin embargo, es difícil predecir tendencias futuras debido tanto a la falta de mediciones como a la comprensión incompleta de las retroalimentaciones del clima de carbono ".
Los investigadores están utilizando modelos de computadora para tratar de construir una imagen más completa del metano, dijo la meteoróloga investigadora Lesley Ott, de la Oficina Global de Modelado y Asimilación en Goddard. "Tenemos piezas que nos dicen sobre las emisiones, tenemos piezas que nos dicenalgo sobre las concentraciones atmosféricas, y los modelos son básicamente la pieza faltante que une todo eso y nos ayuda a entender de dónde viene el metano y hacia dónde va ".
Para crear una imagen global del metano, Ott, Chatterjee, Poulter y sus colegas utilizaron datos de metano de inventarios de emisiones reportados por países, campañas de campo de la NASA, como el Experimento de Vulnerabilidad Boreal del Ártico ARRIBA y observaciones de los gases de efecto invernadero de la Agencia Espacial JaponesaSatélite de Observación GOSAT Ibuki y el Instrumento de Monitoreo Troposférico a bordo del satélite Sentinel-5P de la Agencia Espacial Europea. Combinaron los conjuntos de datos con un modelo de computadora que estima las emisiones de metano basadas en procesos conocidos para ciertos tipos de cubierta terrestre, como los humedales.El modelo también simula la química atmosférica que descompone el metano y lo elimina del aire. Luego utilizaron un modelo meteorológico para ver cómo viajaba el metano y se comportaba con el tiempo mientras estaba en la atmósfera.
La visualización de datos de sus resultados muestra los movimientos etéreos del metano e ilumina sus complejidades tanto en el espacio sobre varios paisajes como con las estaciones. Una vez que las emisiones de metano se elevan a la atmósfera, los vientos a gran altitud pueden transportarlo mucho más allá de sus fuentes.
Cuando vieron por primera vez los datos visualizados, varios lugares se destacaron.
En América del Sur, la cuenca del río Amazonas y sus humedales adyacentes se inundan estacionalmente, creando un ambiente privado de oxígeno que es una fuente importante de metano. A nivel mundial, alrededor del 60% de las emisiones de metano provienen de los trópicos, por lo que es importante comprender elvarias fuentes humanas y naturales, dijo Poulter.
En Europa, la señal de metano no es tan fuerte como en el Amazonas. Las fuentes europeas de metano están influenciadas por la población humana y la exploración y transporte de petróleo, gas y carbón desde el sector energético.
En India, el cultivo de arroz y el ganado son las dos fuentes principales de metano ". La agricultura es responsable de aproximadamente el 20% de las emisiones mundiales de metano e incluye la fermentación entérica, que es el procesamiento de alimentos en las tripas del ganado, principalmente, pero tambiénincluye cómo gestionamos los productos de desecho que provienen del ganado y otras actividades agrícolas ", dijo Poulter.
La expansión económica de China y la gran población impulsan la alta demanda de exploración de petróleo, gas y carbón para la industria y la producción agrícola, que son sus fuentes subyacentes de metano.
Las regiones árticas y de alta latitud son responsables de aproximadamente el 20% de las emisiones mundiales de metano. "Lo que sucede en el Ártico no siempre se queda en el Ártico", dijo Ott. "Hay una gran cantidad de carbono almacenado enlas latitudes altas del norte. Una de las cosas por las que los científicos están realmente preocupados es si, a medida que los suelos se calientan, se podría liberar más carbono a la atmósfera. En este momento, lo que está viendo en esta visualización no es muy fuertepulsos de metano, pero lo estamos observando muy de cerca porque sabemos que es un lugar que está cambiando rápidamente y que podría cambiar dramáticamente con el tiempo ".
"Uno de los desafíos para comprender el presupuesto global de metano ha sido conciliar la perspectiva atmosférica sobre dónde creemos que se está produciendo metano versus la perspectiva de abajo hacia arriba, o cómo usamos los informes a nivel de país o los modelos de superficie terrestre para estimar el metanoemisiones ", dijo Poulter." La visualización que tenemos aquí puede ayudarnos a comprender esta discrepancia de arriba a abajo y también a reducir las incertidumbres en nuestra comprensión del presupuesto global de metano al darnos pistas visuales y una comprensión cualitativa.de cómo el metano se mueve alrededor de la atmósfera y dónde se produce "
Los datos del modelo de las fuentes de metano y el transporte también ayudarán en la planificación de las futuras misiones de campo y satélites. Actualmente, la NASA tiene un satélite planificado llamado GeoCarb que se lanzará alrededor de 2023 para proporcionar observaciones geoestacionarias de metano en la atmósfera.en gran parte del hemisferio occidental.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Original escrito por Ellen Gray. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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