با ۸ منبع پنهان گاز متان روی زمین آشنا شوید

یک ماهواره‌ی جدید مخصوص پایش متان، با چشم‌دوختن به متان حاصل از نفت و گاز، به شناسایی منابع غیرمنتظره‌ی انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کند. بااین‌حال، ابعاد انتشار متان بسیار فراتر از سوخت‌های فسیلی است.

کشاورزی و دامداری بزرگ‌ترین منبع انسانی متان ساخت در سراسر جهان هستند و پس از آن نشت‌های ناشی از میدان‌های نفتی و گازی در رتبه دوم قرار می‌گیرد؛ اما کشاورزی و دامداری همچنان به‌عنوان یکی از نقاط کور اقلیمی باقی مانده‌اند. با اینکه ۶۰ درصد از نشرهای سراسری متان از فعالیت‌های انسان سرچشمه می‌گیرند، ۴۰ درصد باقی‌مانده از منابع طبیعی مثل خاک‌های منجمد و تالاب‌ها می‌آیند که به دلیل افزایش دما به‌سرعت در حال ذوب شدن و پرآب شدن هستند.

متان عامل ۲۰ الی ۳۰ درصد از گرمایشی است که زمین تاکنون به خود دیده است. گرچه عمر این گاز در جو کمتر از کربن‌دی‌اکسید (CO2) است، اثر گرمایشی آن در یک بازه‌ی ۲۰ ساله به ۸۰ برابر کربن‌دی‌اکسید می‌رسد. در ادامه‌ی این مقاله به بزرگ‌ترین منابع پنهان این گاز گلخانه‌ای قوی اشاره می‌کنیم.

در شبه‌جزیره‌های گیدا و یامال روسیه، دهانه‌های عظیم و اسرارآمیزی در خاک منجمد شمال سیبری ظاهر شده‌اند. افزایش سطح متان در آب بستر این دهانه‌ها گزارش شده است. بر اساس یک نظریه متان می‌تواند از مخزن‌های عمیق گازی محل ذوب خاک منجمد، از باکتری‌های تولید‌کننده‌ی متان یا از خود یخ سرچشمه بگیرد.

گاز متان با جمع شدن زیر پوشش یخی در نهایت به شکلی انفجارگونه آزاد می‌شود، یخ و خاک را تا صدها متر آن‌طرف‌تر پرتاب کرده و خراش‌های عظیمی را از خود به جا می‌گذارد. با اینکه دلیل دقیق شکل‌گیری این دهانه‌های در شمالگان روسی کاملا درک نشده‌اند، حقیقت واضح این است که ذوب خاک منجمد بر اثر تغییرات اقلیمی می‌تواند به تولید منبع عظیمی از متان بینجامد.

یخچال‌های سراسر جهان دراثر افزایش‌ دمای زمین به سرعت در حال ذوب شدن هستند و این فرآیند به آشکار شدن محیط‌هایی ناشناخته و ذخایر مخفی متان می‌انجامد که به مدت هزاران سال پنهان مانده بودند.

بر اساس پژوهش سال ۲۰۲۳ در دانشگاه کپنهاگ، تراکم متان در برفاب سه یخچال قلمروی یوکان از شمال غرب کانادا ۲۵۰ برابر بیشتر از تراکم متان موجود در جو زمین بودند. این یافته، دانشمندان را شگفت‌زده کرد؛ زیرا قبلا تصور می‌کردند انتشار متان یخچالی به محیط‌های بدون اکسیژن مثل صفحات یخی وسیع نیاز دارد. به نوشته‌ مؤلفان پژوهش: «انتشار متان زیر یخ بسیار وسیع‌تر و شایع‌تر از چیزی است که تصور می‌کردیم.» با این‌حال آن‌ها هشدار می‌دهند که اثر جهانی ذوب این یخ‌ها هنوز نامشخص است.

سدهای برق‌آبی و ذخایر آن‌ها یکی از بزرگ‌ترین منابع گریز متان از آب هستند که هر سال تقریبا معادل یک میلیارد تن کربن‌دی‌اکسید را آزاد می‌کنند. متان منتشرشده از مواد درحال تجزیه‌ی کف مخازن هنگامی آزاد می‌شود که آب روی توربین‌های تولید برق بریزد. استارتاپ بریتانیایی Bluemethane در تلاش برای جذب این حباب‌های متانی است تا از آن‌ها به عنوان گاز زیستی برای تولید برق و گرمایش و همچنین سوخت وسایل نقلیه استفاده کند.

اکوسیستم‌های‌ آب شیرین مثل رودخانه‌ها و دریاچه‌ها تقریبا عامل نیمی از انتشار جهانی متان هستند. بر اساس تحلیل سال ۲۰۲۰ از رودخانه‌هایی که از منطقه‌ی Net Territories، یکی از پرآب‌ترین مناطق هنک‌کنگ می‌گذرند، آب این رودخانه‌ها بیش‌ازاندازه با تراکم‌های بالای متان، کربن‌دی‌اکسید و نیتروز اکسید اشباع شده‌اند.

هر چقدر رودخانه‌ای آلوده‌تر باشد، نشر گاز آن هم بیشتر است. مقدار زیادی کربن و نیتروژن دراثر انتشار آفت‌کش در رودخانه‌های سراسر جهان آزاد می‌شوند و این آفت‌کش‌ها از طریق تنفس هوازی و بی‌هوازی تجزیه می‌شوند و در نهایت به انتشار کربن‌دی‌اکسید، متان و نیتروز اکسید می‌انجامند.

متان منتشرشده از آروغ گاوها اغلب اوقات به تیتر اخبار تبدیل می‌شود، اما با اینکه یکی از منابع شناخته‌شده‌ی متان محسوب می‌شود، کاهش آن دشوار است. صنعت‌ کشاورزی از شالیزارها تا دامداری، بزرگ‌ترین منبع نشر متان روی سیاره را تشکیل می‌دهد، به‌طوری‌که یک دامداری در کالیفرنیا متان بیشتری را نسبت به بزرگ‌ترین میادین نفتی و گازی در این ایالت تولید می‌کند.

شناسایی متان در میان دام‌ها کار دشواری است. از طرفی دولت‌ها نمی‌خواهند به مردم بگویند چه بخورند یا به کشاورزان بگویند چه چیزی را کشت کنند و از سوی دیگر دسترسی به مجموعه‌ داده‌های عمومی مربوط به تأسیسات دامداری کار دشواری است؛ در نتیجه دانستن محل هدایت حسگرهای ردیاب متان یا ماهواره‌ها دشوار است. بسیاری از تأسیسات مرتبط با دامداری در مناطق بزرگ پراکنده شده‌اند یا در جاهایی قرار دارند که کشاورزی ممکن است منبع اصلی نشر متان نباشد.

تالاب‌ها بزرگ‌ترین منبع طبیعی متان در جهان به شمار می‌روند. با توجه به اینکه تغییرات اقلیمی به افزایش دما و بارش‌های متغیر می‌انجامد، این خاک‌های غرق آب متان را با سرعت بیشتری در جو زمین منتشر می‌کنند.

بر اساس تحلیل آزمایشگاه ملی لارنس برکلی، نشر متان تالاب‌ها در منطقه‌ی Boreal Arctic طی دو دهه‌ی گذشته به اندازه‌ی ۹ درصد افزایش یافته است. دانشمندان متوجه شدند که بین سال‌های ۲۰۰۲ و ۲۰۲۱ تالاب‌های این منطقه‌ها به‌طور میانگین ۲۰ تراگرام یا ۲۰ تریلیون کیلوگرم متان را در هر سال آزاد کردند که که با وزن ۵۵ ساختمان ایمپایر استیت در ایالات متحده برابری می‌کند.

زباله‌ها پس از کشاورزی و انرژی، یک‌سوم منبع متان جهان را تشکیل می‌دهند. مواد زیستی در حال فساد در محل‌های دفن زباله مقدار زیادی متان را از خود منتشر می‌کنند. بر اساس پژوهشی در سال ۲۰۲۲، یک محل دفن زباله در بمبئی تقریبا ۹٫۸ تن متان را در هر ساعت یا ۸۵۰۰۰ تن در سال را منتشر می‌کند. تجزیه‌ی پسماندها به‌جای ارسال آن‌ها به محل دفن زباله می‌تواند به کاهش مقدار متان منتشرشده در جو کمک کند.

از آنجا که شدت و تکرار آتش‌سوز‌ی‌ها در سراسر جهان رو به افزایش است، ردیابی نشر گازهای گلخانه‌ای آن‌ها به‌ویژه به متان اهمیت زیادی دارد. این آتش‌ها از منابع اصلی آلاینده‌های متانی به شمار می‌روند. مقدار متان منتشر شده از بزرگ‌ترین آتش‌سوزی‌های ۲۰۲۰ هفت برابر بیشتر از آتش‌سوزی‌ها در ۱۹ سال گذشته بود.

محققان در آلاسکا دریافتند که متان مدت‌ها پس از خاموش‌شدن شعله‌ها همچنان منتشر می‌شود. احتمال شکل‌گیری کانون‌های انتشار متان در توندراهای در آتش‌سوخته ۲۹ درصد بیشتر از مناطق غیرسوخته است.

متان مدت‌ها در سایه‌ی کربن‌دی‌اکسید نادیده گرفته شده، اما تأثیر آن بر دمای جهان ‌بالا است و به همین جهت باید متان را بهتر درک کرد.