Metan grzeje, ale chłodzi

Gazy cieplarniane, takie jak metan, tworzą w atmosferze warstwę izolacyjną, która zapobiega wypromieniowywaniu ciepła z powierzchni Ziemi (tak zwana energia długofalowa) w przestrzeń kosmiczną. Dlatego nasza planeta jest coraz gorętsza. "Koc nie wytwarza ciepła, chyba że jest elektryczny. Czujesz ciepło, ponieważ koc hamuje zdolność twojego ciała do wysyłania ciepła w powietrze. To ta sama koncepcja" - wyjaśnia Robert Allen, adiunkt nauk o Ziemi z University of California w Riverside (UCR).

Większość modeli klimatycznych nie uwzględnia jednak nowego odkrycia naukowców z UCR: metan zatrzymuje dużo ciepła w ziemskiej atmosferze, ale także wpływa na chmury, co kompensuje 30 proc. zatrzymywanego przez metan ciepła.

Oprócz pochłaniania energii długofalowej, metan pochłania także energię docierającą ze Słońca, znaną jako energia krótkofalowa (gorętsze od Ziemi Słońce wytwarza promieniowanie o krótszej fali i wyższej energii). „To powinno ogrzać planetę – powiedział Allen, który kierował projektem badawczym. - Ale wbrew intuicji absorpcja fal krótkich sprzyja zmianom w chmurach, które dają lekki efekt chłodzenia”.

Naukowcy z Riverside dokonali także drugiego niespodziewanego odkrycia: chociaż metan generalnie zwiększa ilość opadów, jednak biorąc pod uwagę absorpcję energii krótkofalowej, tłumi ten wzrost o 60 proc.

Oba rodzaje energii – długofalowa (z Ziemi) i krótkofalowa (ze Słońca) – częściej uciekają z atmosfery niż są przez nią wchłaniane. Tę uciekającą energię kompensuje ciepło wytwarzane podczas skraplania pary wodnej w deszcz, śnieg, deszcz ze śniegiem lub grad.

„Zasadniczo opady działają jak źródło ciepła, zapewniając, że atmosfera utrzymuje równowagę energetyczną” – powiedział współautor badania Ryan Kramer, naukowiec z NASA Goddard Space Flight Center i University of Maryland w hrabstwie Baltimore.

Jednak metan zatrzymując energię słoneczną wprowadza do atmosfery ciepło, którego nie potrzebuje już ona z opadów atmosferycznych.

Ponadto krótkofalowa absorpcja metanu zmniejsza ilość promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni Ziemi, a to z kolei zmniejsza ilość odparowującej wody. Ponieważ opady i parowanie są sobie równe, spadek parowania prowadzi do zmniejszenia opadów.

„Ma to implikacje dla bardziej szczegółowego zrozumienia, w jaki sposób metan i być może inne gazy cieplarniane mogą wpływać na system klimatyczny – zwrócił uwagę Allen. - Absorpcja krótkofalowa łagodzi ogólne efekty ocieplenia i nasilenia opadów, ale wcale ich nie eliminuje”.

Zespół badawczy dokonał tych odkryć tworząc szczegółowe modele komputerowe symulujące zarówno długofalowe, jak i krótkofalowe efekty działania metanu. Autorzy chcieliby przeprowadzić dodatkowe eksperymenty, aby dowiedzieć się, jak różne stężenia metanu wpłyną na klimat.

W ostatnich latach poziom emisji metanu wzrósł. Duża część pochodzi ze źródeł przemysłowych, a także z działalności rolniczej i składowisk odpadów. Jednak dodatkowym źródłem metanu mogą być topniejące wieczne zmarzliny. „Stało się to poważnym problemem - podkreślił Xueying Zhao, doktor nauk o Ziemi i planetach UCR, współautor badań. - Musimy lepiej zrozumieć skutki, jakie przyniesie nam cały ten metan, poprzez włączenie wszystkich znanych efektów do naszych modeli klimatycznych”.

„Jesteśmy dobrzy w mierzeniu stężenia gazów cieplarnianych, takich jak metan, w atmosferze. Teraz celem jest jak najpewniejsze określenie, co te liczby dla nas znaczą. Taka praca przybliża nas do tego celu” – powiedział Kramer, wskazując na potrzebę dalszych badań.

Więcej informacji w artykule źródłowym. (PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ bar/