Metan, zaten gerçekleşmiş olan küresel ısınmanın yaklaşık %30’unu oluşturuyor ve atmosferdeki metan seviyesi yükselmeye devam ediyor.
Bugüne kadar, bunun nedenleri tam olarak anlaşılamamıştı. Yeni araştırmalar, bu geçmişi doğrudan havadan okuyabilen akıllı bir yöntem keşfetmiş durumda.
Uzmanlar, dikkat çekici özelliklere sahip bir metan molekülü türünü kullanarak, sanayileşmenin başlamasından beri insanların atmosferdeki dengeyi ne kadar bozduğunu ortaya çıkardılar.
Bu moleküller, “kümelenmiş metan izotopları” olarak adlandırılıyor ve bunlar, aynı molekülde iki ağır atomun bir araya geldiği nadir metan versiyonlarıdır.
Araştırmacılar, bu kümelenmiş izotopların konsantrasyonunda son birkaç on yılda belirgin bir değişiklik olduğunu fark ettiler.
Bin yıllık bir zaman dilimini kapsayan atmosferik simülasyonlar çalıştırdıktan sonra, bu değişikliğin kaynağını tespit etmeyi başardılar.
Metan, insan etkisinin izlerini taşıyor
İlk yazar olan ve daha önce kurumda araştırmacı olarak görev yapan Malavika Sivan, “Sanayileşmenin başlangıcından beri, insanlar metanın atmosfere girmesi ile yok olması arasındaki dengeyi o kadar bozdu ki, bu durum ölçümlerimizde açıkça görülüyor,” dedi.
Bu denge, temelde metan gazının atmosfere ne kadar girdiğinin ve ne kadarının parçalandığı veya ortadan kaldırıldığı arasındaki bir mücadeledir. Bu denge, metan seviyelerinin yükselmeye devam edip etmeyeceğini veya sonunda sabitleneceğini belirler.
Gelecekte, aynı yöntemi kullanarak mevcut metan emisyonlarını azaltma çabalarının gerçekten sonuç verip vermediğini kontrol edebilecekler.
Ütrecht Üniversitesi’nde atmosfer fizik ve kimyası profesörü olan Thomas Röckmann, “Metan konsantrasyonlarını azaltmak, kısa vadede küresel ısınmayı yavaşlatmanın en hızlı yollarından biridir,” diye belirtti.
Süregelen insan kaynaklı emisyonlar ve doğal kaynaklardan gelebilecek olası geri bildirim etkileri, metan seviyelerinin daha da yükselmesine neden olabilir.
Bu keşif, antik Mısır’daki piramitlerin inşası sırasında kullanılan yöntemlere benzer bir yaklaşımla, geçmişin izlerini günümüze taşıyan önemli bir bilimsel gelişmedir. Tıpkı piramitlerin nasıl inşa edildiğini anlamak için taşların üzerindeki işaretleri incelemek gibi, bu araştırmacılar da atmosferdeki molekülleri analiz ederek geçmişteki insan etkilerini ortaya çıkarmışlardır.
“Methane emisyonlarını 2030 yılına kadar 2020 seviyelerine göre yüzde otuz oranında azaltmayı hedefleyen gibi politik önlemler, bu eğilimi yavaşlatmaya veya tersine çevirmeye yardımcı olabilir” dedi Röckmann.
Atmosferdeki metan dengesiz bir şekilde dağılıyor
İlginç bir şekilde, bu projenin başlangıcı, bazı şeylerin tutarlı olmadığı için gerçekleşti.
Araştırma ekibi, günümüz atmosferindeki metan izotoplarının yoğunluğunu ilk ölçtüğünde, seviyelerin beklenenden çok daha yüksek olduğunu gördü. Sulak alanlar, çiftlikler veya fosil yakıtlar dahil olmak üzere bilinen hiçbir metan kaynağı, bu durumu tek başına açıklayamazdı.
Sonunda, araştırma ekibi, bu fazla yoğunluktaki moleküllerin emisyonlardan kaynaklanmadığını fark etti.
Bunların , yani atmosferdeki metanın kimyasal olarak parçalandığı süreçten kaynaklandığını anladılar.
Çünkü, atmosferdeki yoğun metan moleküllerinin parçalanması, normal metandan daha yavaş gerçekleşiyor. Bu nedenle, bu moleküller atmosfer tarafından temizlenenden daha hızlı birikiyordu.
“Bu durumdan sonra, bu yoğunluklu metan imzalarını kullanarak, atmosferdeki reaksiyonların zaman içinde nasıl değiştiğini öğrenebilir miyiz diye merak ettik” dedi Röckmann.
Kırk yıllık havayı takip etmek
Metan, sulak alanlardan, pirinç tarlalarına, çiftliklere ve fosil yakıt üretiminden kaynaklanan sızıntılara kadar birçok farklı kaynaktan gelir. Bu durum, Mezopotamya’daki antik Sümer uygarlığında da gözlemlenmişti. Sümerliler, tarım arazilerini sulamak için karmaşık kanallar inşa etmişlerdi. Ancak bu kanalların aşırı kullanımı, sulak alanların yaygınlaşmasına ve dolayısıyla metan emisyonlarının artmasına neden olmuştu.
Hem metan kaynaklarındaki hem de metanın atmosferdeki parçalanma süreçlerindeki değişiklikleri anlamak için, araştırmacılar geçmişe ait gerçek hava örneklerine ihtiyaç duyuyorlardı ve bu da önemli miktarda hava gerektiriyordu.
Araştırmacılar, her bir örnekte bin litreye kadar havaya ihtiyaç duyabiliyorlar. Bu kadar çok havanın olması, yoğun metan izotoplarının doğru bir şekilde ölçülmesini sağlıyordu.
Bu eski havanın bulunduğu yerler, yüzey ile alttaki buzlu katman arasında sıkıca paketlenmiş kar olan firn tabakalarındaydı. Hava cepleri, bu tabakalarda yediye kadar yıl boyunca hapsolmuş ve bozulmamış kalabiliyordu.
Grönland’daki Araştırma İstasyonunda Örnek Toplama
Röckmann, Grönland’daki EastGRIP araştırma istasyonunda, örnekleri kendisi topladı. Özel ekipmanlar kullanarak, derinlere kadar sondaj yaparak, eski havanın dışarı çekilmesini sağladı.
“500 ila 700 litre hacminde, yaklaşık kırk yıllık hava örnekleri topladık,” dedi. “Bu havanın analizi, geçmişteki atmosferin bileşimi hakkında önemli bilgiler sunar.”
Atlantik’i Aşmak
Yüzlerce litrelik eski hava örneğine rağmen, Utrecht’teki cihazla en hassas ölçümleri almak için hala biraz daha fazla örneğe ihtiyaç vardı.
Neyse ki, kurumundaki bir araştırma grubu, aynı ölçümleri daha az hava kullanarak yapabilen farklı ekipmanlara sahipti. Bu durum, Sivan’ın iki ayını bu kurumda geçirmesine ve meslektaşı Jiayang Sun ile birlikte örnekleri analiz etmesine olanak sağladı.
“Çok fazla deneme yanılma süreci oldu, ancak sonuç olarak, ‘clumped isotope’ sinyalindeki bu güçlü zamansal değişimi görmek bizi heyecanlandırdı,” dedi Sivan. Bu tür bir zamansal değişim, aslında atmosferdeki değişikliklerin izlerini taşır ve geçmiş iklim koşulları hakkında önemli bilgiler sunar. Örneğin, Roma İmparatorluğu döneminde yapılan arkeolojik kazılarda bulunan çamur tabakalarında da benzer şekilde organik kalıntıların analizi yapılarak o dönemin çevre koşulları hakkında detaylı bilgilere ulaşılmıştır.
Gözlemlenen şeyin ne anlama geldiğini anlamak, her şeyin yerine oturana kadar birçok tartışma ve modelleme gerektirdi. “Ancak buna değdi: endüstriyel dönemde insanların atmosfer üzerindeki etkisini nasıl kaydettiğimizi gerçekten anladık,” diye sonuçlandırdı Sivan.
Çalışma, adlı dergide yayınlanmıştır.
Bizi ve uygulamalarını indirin, bu uygulama , ve tarafından sizlere sunulmaktadır.
Kaynak: Earth