Когда мы говорим о борьбе с изменением климата, то в первую очередь обсуждаем выбросы углекислого газа (CO2). Это действительно самый распространенный парниковый газ, который ответственен примерно за 70% нагрева атмосферы. Но CO2 — не единственный, и не самый сильный из газов, которые влияют на климат. Примерно за 20-30% роста температуры ответственен другой парниковый газ — метан. Хотя его выбросов во много раз меньше, он гораздо сильнее удерживает тепло, и даже его малое количество способно изменить климат.
С одной стороны это означает, что он несет большую опасность, но с другой — это важная возможность для человечества, ведь меры по сокращению выбросов метана могут дать мощный и быстрый эффект в защите климатической системы. Некоторые эксперты даже называют сокращение выбросов метана «аварийным тормозом» климата. Но сможем ли мы им воспользоваться?
Метан в природе
Как думаете, что общего у болот, жвачных животных, и вечной мерзлоты? То, что они все — естественные источники метана.
Например, в болотах, в анаэробной (бескислородной) среде влажных болотных почв, живут бактерии, производящие метан. Поэтому его даже называют болотный газ.
Вечная мерзлота также содержит огромные запасы метана. В основном он там надежно законсервирован, но иногда при оттаивании часть газа выходит в атмосферу.
А у некоторых жвачных животных, например, зубров, метан активно выделяется в процессе пищеварения при кишечной ферментации.
Природный метан постепенно распадается в атмосфере, а еще его излишки поглощают метанотрофные бактерии, которые живут в некоторых экосистемах, например, в почве и коре деревьев.
Метан — нормальная и даже важная часть нашей атмосферы. Как и любой другой парниковый газ, метан задерживает в атмосфере тепло, не давая планете остыть и превратиться в безжизненный космический объект.
Но проблемы начинаются тогда, когда к естественным, сбалансированным источникам метана добавляются антропогенные.
Человеческая деятельность привела к резкому росту выбросов метана, его концентрация в атмосфере увеличилась в 2,6 раза, что нарушило баланс и повысило температуру планеты.
Выбросы метана в 2024 году составили около 610 млн тонн — меньше пары процентов от объема выбросов CO2 (37,8 млрд тонн). Кажется, что это мало, но каждая тонна этого газа вносит гораздо больший вклад в потепление. По оценкам ученых, потенциал глобального потепления каждой тонны метана на отрезке в 20 лет в 87 раз выше, чем у тонны углекислого газа.
Но хорошая новость в том, что большая часть метана достаточно быстро распадается в атмосфере — в среднем за 9-12 лет. Поэтому если анализировать вклад метана в потепление на протяжении 100 лет, то он будет опаснее углекислого газа в 20, а не в 87 раз. Это означает, что если выбросы метана сократятся сегодня, мы увидим результат уже через 10 лет — очень быстро для неповоротливой климатической системы.
Коровы, скважины и мусор
Сегодня природные источники дают лишь около 40% от общего объема выбросов метана. Все остальное — вклад человека.
Основной источник выбросов антропогенного метана — сельское хозяйство. На его долю приходится около 40% всей антропогенной эмиссии метана.
В 2014 году на ферме в Германии даже произошла необычная история: коровы «взорвали» свой коровник. Метан, который выделялся в процессе жизнедеятельности коров, скопился в помещении в опасном количестве и воспламенился из-за разряда статического электричества. Из-за взрыва была повреждена крыша, а одна из коров получила травмы.
Дело в том, что желудок жвачных животных имеет четыре отдельных камеры. В одном из отделов — рубце — происходит важная фаза кишечной ферментации: бактерии расщепляют сложные углеводы на простые сахара, выделяя углекислый газ и метан, который выходит при отрыжке. Еще один источник метана в животноводстве — навоз.
Все это не было бы такой проблемой, если бы в мире не насчитывалось бы более 1,5 миллиардов голов крупного рогатого скота! Рост населения и экономическое развитие создали беспрецедентный спрос на животный белок. Усугубляет проблему то, что потребление мяса увеличивается практически во всех странах — даже в тех, где оно уже очень высокое.
Однако метан, выделяемый в сельском хозяйстве, образуется не только от животных. Например, другой крупный источник — выращивание риса на затопленных полях.
В таких условиях кислород не проникает в почву, создавая идеальную среду для метанообразующих бактерий.
Около трети антропогенных выбросов метана приходится на добычу и транспортировку ископаемого топлива. Выбросы и утечки происходят как из действующей инфраструктуры, так и из заброшенных скважин.
Во время добычи нефти часто выделяется большое количество попутного газа, в основном состоящего из метана. Часть этого газа поступает напрямую в атмосферу, часть — сжигается на специальных факелах. Это вредная и расточительная практика — теряются важные невосполнимые ресурсы, а в атмосферу попадает огромное количество углекислого газа, метана и других вредных веществ.
Недавно ученые с помощью спутниковых данных обнаружили мегаутечки метана. Эти утечки достаточно легко устранить, а уловленный газ можно использовать, но даже такие простые и эффективные меры по борьбе с изменением климата продолжают не выполняться.
Россия, Туркменистан, Казахстан и страны Ближнего Востока — одни из лидеров по выбросам метана от добычи нефти и газа.
Еще 20% антропогенных выбросов дают отходы и сточные воды.
Органический мусор, такой как кожура от картошки и бананов, листва или остатки недоеденной еды, выглядит вполне безобидно — ведь он самостоятельно разлагается в природе. Но увы, сейчас наш органический мусор не перегнивает естественным образом, не попадает в компост, где живут черви и другие полезные почвенные организмы. Он перемешивается с другим мусором и отправляется на свалку, где создаются идеальные условия для анаэробных бактерий, выделяющих метан.
Но это еще не все. Деятельность человека влияет на природные источники метана — например, изменение климата усугубляет таяние вечной мерзлоты. В процессе таяния выделяется большое количество метана, который ускоряет изменение климата и создает цепную реакцию.
Как можно сократить выбросы?
Хорошая новость в том, что значительную часть антропогенных выбросов метана в атмосферу можно предотвратить. Причем для этого не нужно перестраивать экономику и отказываться от привычных благ. Более того, это может быть даже выгодно и принесет быструю и заметную пользу. Но плохая новость в том, что мировые лидеры опять заняты чем-то другим, и во многих странах по-прежнему не предпринимаются даже самые простые и выгодные меры.
Метан, который выделяется при добыче углеводородов нужно не выбрасывать в атмосферу, а собирать и использовать в качестве топлива. Но увы, одним странам не хватает нефти и газа, богатые сырьем страны относятся к своим ресурсам расточительно и не предотвращают потери.
Раздельный сбор и переработка мусора поможет разгрузить загрязняющие атмосферу свалки. А еще образующийся на свалках и очистных сооружениях метан можно собирать и продавать как топливо.
В сельском хозяйстве ситуация сложнее, но даже тут есть решения. Ученые активно экспериментируют с альтернативными видами корма, чтобы уменьшить количество метана, выделяемого коровами. Например, добавление в рацион коров морских водорослей способно сократить выбросы на целых 82%!
В некоторых странах выделяемый газ собирают в специальные баки для метана на спине коров. Более простая и этичная технология — эффективное обращение с навозом, например, путем его укрытия, компостирования или использования для производства биогаза.
В растениеводстве выбросы метана позволяют сократить специальные удобрения, новые сорта и способы выращивания риса без затопления почв. Например, эксперты рекомендуют чередовать увлажнение и осушение, что может вдвое сократить выбросы: вместо постоянного затопления полей, рисовые поля можно поливать и осушать два-три раза в течение вегетационного периода, ограничивая выбросы метана без ущерба для урожайности. Этот процесс также потребует на треть меньше воды, что сделает его более экономичным.
А потребителям нужно не забывать рационально использовать пищу, разумно потребляя продукты и, в особенности, мясо.
Читайте также: Климаториантство вместо веганства: новая диета для планеты
Парижское соглашение ставит амбициозную цель: снизить глобальные антропогенные эмиссии метана на 30% к 2030 году в сравнении с уровнем 2020 года. Однако пока мы все еще идем к историческому максимуму выбросов, и надежды, что переломный момент наступит так скоро, все меньше.
Автор: Екатерина Радчикова