الأقمار الصناعية تكشف لغز ارتفاع الميثان خلال فترات الإغلاق العالمي
كيف أدى انخفاض التلوث إلى زيادة غاز دفيء خطير أثناء الجائحة؟
وشهدت انبعاثات غاز الميثان خلال الأشهر الأولى من عام 2020، في وقتٍ بدت فيه الحركة السريعة شبه الحرة، وتوقفت حركة الطيران، وأُغلقت أو تباطأ أنشطتها. نظر كثيرون إلى السماء ولاحظوا صفائها، ربما وصلت الأرض إلى لحظة معينة.
وسرعان ما بدأ العمل في مجال السيارات والشركات الصناعية بسرعة، وبدا واضحًا: نشاط بشري أقل يعني أنظف. لكن الميثان لا يتبع هذا النمط، حيث ارتفع بشكل حاد رغم ذلك، وهو أحد شديد غازات الدفيئة يؤثر في الاحترار العالمي.
وأثار هذا الأمر حيرة العلماء: كيف يمكن لغاز أن يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالنشاط البشري أن يرتفع بهذه السرعة إلى أقصى حد تلك العلاقة؟
لا يبقى الميثان في الوعاء بقدر ما يبقى ثاني أكسيد الكربون؛ إذ استمرت لنحو 10 سنوات فقط. لكن خلال وجود الكربون يكون تأثيره معقولاً، حيث يمكن لطن واحد من الميثان أن يحتجز حرارة الكربون المتعادل نحو 30 ضعف ما يحتجزه طن من ثاني أكسيد على مدى 100 عام، ما يجعل ثاني أكبر مسببات الاحترار العالمي بعد ثاني أكسيد.
وشددت تركيزات الميثان في التركيب الجوي بين عامي 2020 و2022 في تسريع معدل الإصابة بمسجل على الإطلاق، إذ أصبح جاهزا عند 16.2 جزء في المليار، قبل أن يصل إلى 8.6 جزء في المليار ومتعددة في عام 2023.
ووضحت دراسة جديدة لما حدث، حيث تم جمع بيانات من الأقمار الصناعية، وقياسات الأرضية، وبيانات كيمياء الغلاف الجوي، إلى جانب نماذج حاسوبية متقدمة، لإعادة بناء الميزانية العالمية للميثان خلال الفترة من 2019 إلى 2023.
حيث يؤدي إلى حدوث تغييرات مؤقتة وقوية في كيمياء الطيران الرئيسي لارتفاع الميثان.
ويقف في قلب هذه القصة ما بالجذور الهيدروكسيلية، يصفها العلماء في كثير من الأحيان بأنها “منظف سماء”، إذ تعمل هذه الجزيئات الشديدة على تفكيك الميثان وأخرى أخرى، وتحدد إلى حد كبير مدة بقائه في الهواء.
عام 2020 و2021، يعتمد نطاق الكربون العالمي على هذه المعايير، نتيجة لتغير انبعاثات غازات مثل أكاسيد النيتروجين وأول أكسيد والمركبات العضوية المتطايرة قبل الضغط على زروات.
وتسهم هذه الغازات في التجربة الهيدروكسيلية من خلال تفاعلات تشمل ضوء الشمس والأوزون وبخار الماء. ومع ذلك، توفر هذه المكونات، تناوبت قدرة التركيب على “تنظيف” نفسها، ما يترتب على بقاء الميثان لسبب بسيط.
وأخذاً بعين الاعتبار، أخذ هذا الاعتبار في القدرة على التأكسدية لللاف إلى ما يقارب 80% من الغياب في زيادة تركيزات الميثان خلال تلك الفترة.
ولم تكن الكيمياء وحدها العامل المؤثر، حيث شهدت تغيرات الطقس بشكل ملحوظ أيضًا، حيث أدت ظاهرة النينيا للتنوع بين عامي 2020 و2023 إلى زيادة التجارة في مناطق واسعة من المناطق الإدارية.
وعندما تغمر المياه التربة وتتوسع الكتلة، تنشط الكائنات الدقيقة التي تعيش في بيئات منخفضة الأكسجين، وتميثان أثناء تحلل المواد العضوية.
وسُجلت أكبر الزيادات في انبعاثات الميثان في كوكبة الفضاءارتية استهدفت شرق آسيا، كما اكتشفت المستنقعات والبحيرات في القطب الشمالي وتخرج إضافية من الميثان مع ارتفاع درجات الحرارة.
وفي المقابل، تتوقع المنطقة الجنوبية من أمريكا الجنوبية أن تتجه نحو الانبعاثات خلال عام 2023، نتيجة للجفاف الشديد المرتبط بظاهرة النينيو.
وعلى الرغم من أن بعض الأعضاء قد يربطون ارتفاع الميثان بتسربات النفط والغاز أو حرائق الغابات، فإن هذه الأهمية تلعب دورًا محدودًا في هذه الزيادة.
وتمكن العلماء من تتبع مصادر الميثان من خلال دراسة “البصمات النظيرية”، التي أشارت بوضوح إلى المصادر الميكروبية مثل الاهتمام بالمساهمة والنشاطات الزراعية.
وكشف ذلك عن الحاجة إلى قصور في التوقعات الحالية للميثان، التي قللت من توجيه الاشعار عن العين المستثمرة خلال هذه الفترة غير المنتظمة.
واعتمدت الدراسة بشكل كبير على بيانات الأقمار الصناعية، والتي تقتصر على تتبع غازات الدفيئة على مستوى العالم، بما في ذلك المناطق النائية التي تنالها المحطات الرصدية الأرضية.
وتؤكد هذه النتائج أن اتجاهات الميثان المستقبلية لن تعتمد فقط على خفض الانبعاثات من الوقود الأحفوري الأقل، وكذلك على سياسات جودة الهواء والتغيرات المناخية التي تسعى إليها النظم البيئية الأخرى.
ولا يحتوي على طبقة خارجية شفافة تمامًا، بل نظام كيميائيًا ديناميكيًا يتفاعل مع بداية التلوث وتغيرات الطقس ودرجات الحرارة. وتشمل جميع عناصره، تستجيب الكاملة.
وظهر ما حدث في عام 2020 مدى خطورة هذا النظام، إذ إن خفض الانبعاثات على المدى القصير لا يضمن نتائج مناخية فورية، ما لم يكن هذا التخفيض إلزاميا وطويلا بشكل فعال.
