〈地球氣候〉世界「甲烷炸彈」正在滴答作響

汪中和 / 中央研究院研究員 2022/09/01 13:37 點閱 1845 次

甲烷在自然界的分佈非常廣泛,也是一種強大的溫室氣體,過去20年間,暖化潛能是二氧化碳的86倍,甲烷所產生的暖化貢獻約30%。所幸甲烷在大氣層的壽命僅有12年,只要能夠減少排放,就能快速達到抑制全球升溫的效果。

甲烷排放量增長

甲烷的排放量曾在公元2000年放緩,但在2007年後開始快速的上升。根據美國海洋和大氣總署的數據,大氣中的甲烷濃度在今年4月為1910 ppb (十億分之一單位),創出歷史新高,比工業化前的基準 (700ppb) 高出了173%,並且2021年的增幅高達17 ppb,是2011~2020年平均值(8ppb)的2倍多,許多研究人員擔心巴黎氣候協定2°C的全球限溫目標即將失守。

甲烷的排放主要包括煤炭和油氣開採、農業生產以及垃圾掩埋場等人為來源 (約佔60%),以及濕地、陸地水域、生物質燃燒、地質滲漏和永久凍土融化等自然來源 (約佔40%)。透過同位素分析及衛星的觀測,近期甲烷增長的因素歸咎於石油和天然氣開採的擴大,垃圾掩埋場和畜牧業的排放增加,以及濕地排放的升高。

在自然界,湖泊和濕地的甲烷排放對降雨和溫度的變化十分敏感,微生物活動產生的甲烷,隨著全球氣溫的升高,以及降雨的極端化,以過去沒有的倍數快速的增長;而更多的大氣甲烷又進一步抬升地表暖化,成為一個無法打破的惡性循環。

永久凍土的危機

另一個不利的因素在高緯度的永久凍土區,該區的暖化速率是全球均值的3~4倍。以2020年的熱浪來說,北極圈內的地表溫度就比常規水準升高了6℃,導致大量甲烷從暴露的石灰岩中釋放出來,而不僅是傳統的濕地。

更讓研究人員感到震驚的是,有利於永久凍土融化的高溫天氣,竟然比氣候模型的預測提早了70年;目前估計到2100年,北極就可能會失去89%的永久凍土。

暖化併野火 地球代謝更差

今年7月發表在《自然通訊》的研究顯示,全球暖化在加速甲烷排放方面的影響,比以前估計的要大4倍,主要就是氣溫上升有助於產生更多的甲烷(例如,加速濕地中的微生物活動),同時減緩了甲烷從大氣中的去除速度(暖化加速森林野火的產生,進而減少了大氣中羥自由基的可用性,降低了消耗甲烷的代謝能力)。
這是一個令人非常震驚的結果,清楚的表明氣候暖化環環相扣的惡性循環,遠比我們想像的更加極端和危險。

加速甲烷減排

氣候暖化發生的速度比預期的要快,全球甲烷排放量又加速上升,如同一個正在滴答作響的定時炸彈。過去我們經歷的暖化現象,主要是由二氧化碳隨時間推移的急劇上升所導致;但是在即將來臨的下個20年,預計甲烷將成為全球氣候極端變化的首要禍源。

甲烷減排是阻止暖化最有力的槓桿,快速淘汰致命的化石燃料,轉而使用真正清潔的再生能源,是唯一的解方。因此,臺灣還在增加天然氣發電比例的能源政策,是朝著錯誤的方向移動,必須立刻改變。