二氧化碳总占减排“C位”？控制甲烷排放也可缓解全球变暖困局

原文作者：Andrew Curry

二氧化碳减排是关键，但IPCC的最新报告也强调了削减其他温室气体排放的好处。

要避免全球变暖带来的痛苦和灾害，最重要的是消除化石燃料使用，并停止向大气层释放二氧化碳。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的最新报告对此非常确定。但是二氧化碳并非唯一的温室气体。IPCC也突出了甲烷带来的问题（以及机遇）：自工业化前时代以来，甲烷造成的升温高达0.5℃，仅次于二氧化碳。

甲烷是天然气的主要组成部分，而天然气作为一种相对清洁的化石能源，其普及度在过去的20年间猛增了50%以上。在美国，由备受争议的水力压裂法获取的天然气量足价廉，因而取代了煤的地位。但这是有气候代价的：化石燃料的使用加剧了大气中甲烷浓度的升高，其浓度已增加到工业前水平的2倍以上，从大约700 ppbv（按体积计算十亿分之一 ）升高到2020年的近1900ppbv。 

甲烷值得关注，是因为它对气候有举足轻重的影响。甲烷虽然只占大气的一小部分，不到二氧化碳水平的200分之一，但在释放后的头20年里，甲烷在地球大气中捕获热量的能力是二氧化碳的80倍左右。它的分解速度也比二氧化碳快得多，其平均寿命约为10年，而二氧化碳则是几个世纪。这意味着，在政府和企业共同协商从化石燃料向清洁能源转型的艰难过程中，遏制甲烷排放可以提供短期缓解。

石油和天然气作业，例如加州洛杉矶的英格伍德油田，是甲烷的关键来源。来源：Citizens of the Planet/Education Images/Universal Images Group/Getty  

为了减少甲烷排放，科学家一直在调查两个互为关联的问题。首先，甲烷的主要来源是什么？其次，最严重的甲烷排放者在哪里？美国环保协会（EDF）的Ilissa Ocko和她的同事认为[1]，畜牧业是甲烷排放最主要来源，占全球甲烷总排放量的31%。石油和天然气作业位居第二，占总排放量的 26%。其他来源包含垃圾填埋场、煤矿、稻田和水处理厂。

减少来自畜牧业的甲烷是一个特殊挑战。的确， 人可以减少肉类的摄入，但劝说人们改变饮食没那么容易。此外，肉类消费在中低收入国家处于增长态势，与收入增加趋势一致。相比之下，从其他来源削减甲烷排放应当更为容易。在许多情况下，这么做无需任何成本，甚至可能有利可图。

Ocko和同事指出，利用现有技术，到2030年全球甲烷排放量可削减57%。而且，有近四分之一的全球甲烷总排放量可以在不产生净成本的情况下消除。对此石油和天然气行业大有可为，因为这些行业既拥有基础设施，又有动力将甲烷损失降到最低——管道中更多的甲烷意味着更多的收入。在其他行业，垃圾填埋场、煤矿和污水处理厂的经营者可以捕获甲烷气体用于发电。而水稻生产者可以通过更先进的灌溉和土壤管理方法将排放降到最低。研究发现，倘若全球都采取这些措施，预计到2050年全球变暖的气温增幅有可能减少0.25°C，到2100年减少0.5度。考虑到全球气温已经升高了约 1.1°C的事实，以及全球领袖承诺将气温增幅限制在1.5°C至2°C间，这些成果十分可观。

精确定位甲烷的排放地点是我们面临的主要问题。早在十多年前，研究者已经通过飞机勘测来监控甲烷排放，该方式利用红外传感器，可以检测地球反射阳光中的气体[2]。如今监测工作用上了卫星。研究表明，相对较少的“超级排放者”贡献了总排放量中相当大的份额，尤其是石油与天然气行业。[3]

在未来两年内，识别主要甲烷来源的能力将得到进一步提升。2022年，EDF将发射一颗卫星，用于识别大片土地上的甲烷排放。非盈利合作伙伴Carbon Mapper（包括NASA的喷气推进实验室和位于旧金山的Planet公司）将在2023年发射两颗原型卫星，用于追踪单体设施规模的甲烷和二氧化碳。

3月，联合国环境规划署（UNEP）和欧盟委员会（EC）启动了国际甲烷排放观测站（IMEO），以期在现有成果上通力协作，帮助政策制定者和公司采取行动。IMEO还将获得由政府和产业界提供的的预估排放清单。包括壳牌和英国石油公司等巨头的约70家石油和天然气生产商，已经承诺制定明确的减排目标，并在气候与清洁空气联盟（CCAC）所领导的一项倡议下报告排放情况（该倡议涉及政府、非营利组织、企业和其他参与者）。这项工作也将有助于为11月在英国格拉斯哥举行的联合国气候大会上做出的新的甲烷减排承诺提供参考。 

只要二氧化碳还在泵入大气层，世界就会继续变暖。但遏制甲烷和其他强大的温室气体的排放或许可以缓解困局。这就是为什么政府和企业应抓牢这个机会，为人类争取更多时间来解决问题。

参考文献：

1.Ocko, I. B. et al. Environ. Res. Lett.16, 054042 (2021).

2.Pétron, G. et al. J. Geophys. Res. 117, D04304 (2012).

3.Cusworth, D. H. et al. Environ. Sci. Technol. Lett. 8, 567–573 (2021).

原文以Control methane to slow global warming — fast为标题发表在2021年8月25日《自然》的社论版块上

© nature

doi: 10.1038/d41586-021-02287-y

点击阅读原文查看英文原文

招

聘

职位推荐

Nature Careers

1. 浙江大学医学院附属第一医院

招聘岗位：临床诊疗、临床护理等领域求是杰出青年学者、医师、杰出正副研究员、博士后研究员；杭州

11月5日前申请职位，扫码查看详情→

2. 复旦大学复杂体系多尺度研究院

招聘岗位：生物信息学、遗传学、细胞生物学、生物化学、发育生物学等研究方向教职人员；上海

11月6日前申请职位，扫码查看详情→

3. 西湖大学人工光合作用与太阳能燃料中心

招聘岗位：光系统II、二氧化碳电化学还原、氮气电化学还原等领域正副教授、助理教授，博士后；杭州

11月9日前申请职位，扫码查看详情→

更多国内外科研工作机会，请访问：nature.com/naturecareers

点击图片查看如何通过自然职场（nature.com/naturecareers）平台自助发布职位

版权声明：

本文由施普林格·自然上海办公室负责翻译。中文内容仅供参考，一切内容以英文原版为准。欢迎转发至朋友圈，如需转载，请邮件[e-mail]。未经授权的翻译是侵权行为，版权方将保留追究法律责任的权利。

© 2021 Springer Nature Limited. All Rights Reserved

星标我们🌟，记得点赞、在看+转发哦!