Hoje, as fontes humanas são responsáveis por 60% das emissões globais de metano, vindo principalmente da queima de combustíveis fósseis, decomposição em aterros e setor agrícola. Quase um quarto das emissões de metano pode ser atribuído à agricultura, muitas das quais é de criar pecuária. O cultivo de arroz e os resíduos alimentares também são importantes fontes de metano agrícola, como quase um terço de todos os alimentos produzidos para consumo humano é perdido ou desperdiçado.
Na NASA, os cientistas estudam o orçamento global de metano para entender melhor as fontes primárias de emissões de metano e como elas contribuem para a mudança climática. Além das fontes humanas, o metano também é produzido em ambientes naturais. A maior fonte natural de metano é pantanal, que contribuem com 30% das emissões globais de metano. Outras fontes naturais de emissões de metano incluem os oceanos, cupins, permafrost, vegetação e incêndios florestais.
As concentrações de metano atmosféricas têm mais do que dobrou desde a revolução industrial por causa do uso intensivo de petróleo, gás e carvão, crescente demanda por produtos de bovino e laticínios e aumento da produção de alimentos e resíduos orgânicos. Embora o aumento das concentrações de metano atmosférico desacenda aprecientemente perto do final do século XX, as concentrações têm aumentada substancialmente desde 2006, provavelmente como resultado da crescente emissões de criar a pecuária, renovada dependência do gás natural e, nos últimos anos, áreas úmidas e globais aquecimento.
Créditos: NASA / Scientific Visualization Studio
O efeito de estufa e metano
Gases de efeito estufa, incluindo metano, contribuem para reações químicas e feedbacks climáticos. As moléculas de gasolina de efeito estufa prendem a energia solar, agindo como um cobertor térmico. A energia do sol é absorvida pela superfície da Terra, embora algumas dessa energia se reflete na atmosfera. A energia absorvida é também re-emitida em comprimentos de onda infravermelhos. Algumas das energias refletidas e re-emitidas reinstamam espaço, mas o resto está preso na atmosfera por gases de efeito estufa. Com o tempo, o calor capturado aquece nosso clima, aumentando as temperaturas globais.
Créditos: Nasa / Jesse Kirsch
Os aumentos de temperatura orientados pelo humano podem ter um impacto no metano liberado de fontes naturais. Por exemplo, o Permafrost pode descongelar naturalmente e emitir metano para a atmosfera, mas os humanos aumentaram a taxa na qual os descongelos permafrost devido ao aquecimento causado pelo humano.
O metano é o segundo maior contribuinte do mundo para o aquecimento global, após dióxido de carbono. Embora o dióxido de carbono seja mais abundante do que o metano na atmosfera, uma única molécula de metano traga mais efetivamente o calor do que uma única molécula de dióxido de carbono.
No entanto, a vida de uma molécula de metano é menor que uma molécula de dióxido de carbono por causa de processos químicos naturais que são mais rápidos em esfregar metano fora da atmosfera do que o dióxido de carbono. Isso significa que, se as emissões de metano fossem diminuir e a esfregação química natural do metano mantida, o metano atmosférico poderia diminuir drasticamente em apenas dez anos. Diminuir a quantidade de metano colocada na atmosfera pode ter um impacto significativo e quase imediato na redução dos efeitos de curto prazo das mudanças climáticas e pode contribuir para manter a mudança de temperatura global abaixo de 2 graus Celsius.
Por que as vacas produzem metano
Gado, como vacas leiteiras ou gado de corte produzir metano como um subproduto da digestão. Os gado são animais de ruminantes, o que significa que eles têm sistemas digestivos especializados que permitem que eles processem alimentos que não podem ser digeridos por humanos e a maioria dos outros animais, como grama fresca e grãos não cozidos. Quando o alimento entra no estômago de um bovino, passa por um processo chamado fermentação entérica: micróbios e bactérias quebram parcialmente as partículas de comida, que então fermentam na parte do estômago chamado Rumen. Como as partículas de alimentos fermentam, elas produzem metano. Toda vez que o belo Belch – e, em menor grau, o flatulate – o metano é expulso e entra na atmosfera, onde atua como um gás de efeito estufa.
Créditos: Nasa / Jesse Kirsch
Os olhos da NASA em metano
Enquanto as concentrações de metano são bem observadas, as emissões devem ser inferidas com base em uma variedade de fatores. Os cientistas da NASA usam uma variedade de métodos para rastrear as emissões de metano. Para obter as estimativas mais precisas possíveis, eles usam inventários de emissões de países ao redor do mundo, simulam as emissões de metano úmido e combinam isso com dados baseados em fundos, no ar e satélite usando modelos atmosféricos.
Na Califórnia (e algumas outras regiões), os pesquisadores voam aeronaves equipados com o espectrômetro de imagem infravermelho visível no ar da NASA – próxima geração ou Aviris-ng e coletam dados altamente calibrados. Esses dados são usados na pesquisa de metano da Califórnia, um projeto financiado em conjunto pela NASA, o Conselho de Recursos Aéreis da Califórnia e a Comissão de Energia da Califórnia para identificar rapidamente e relatar vazamentos de metano.
No Alasca e no Noroeste do Canadá, os pesquisadores da NASA usam satélites, aeronaves e pesquisas de campo para entender melhor as emissões de metano de descongelamento do permafrost como parte do experimento Ártico da Boreal e da Vulnerabilidade, ou acima. Os pesquisadores descobriram que o permafrost rico em carbono é descongelamento de taxas cada vez mais altas, provavelmente como resultado de mudanças climáticas induzidas pelo homem, tornando o Ártico uma importante fonte potencial de emissões de metano. De acordo com estimativas científicas, os solos desta região armazenam cinco vezes mais carbono do que emitido por todas as atividades humanas nos últimos 200 anos.
Os pesquisadores da NASA combinam os dados de missões como acima e a pesquisa de metano da Califórnia, com o seu conhecimento de como o metano se comporta na atmosfera para criar modelos de computador metano. Esses modelos podem ajudar cientistas e formuladores de políticas a entender padrões de metano atmosféricos passados, atuais e futuros.
Caminhos para reduzir as emissões de metano
Pesquisadores em uma variedade de campos analisaram soluções potenciais para diminuir as emissões globais de metano. Por exemplo, os sistemas de biogás reduzem as emissões de metano, transformando resíduos de gado, colheitas, água e alimentos em energia. Biogás é produzido através do mesmo processo natural que ocorre em aterros para quebrar o desperdício orgânico. No entanto, os sistemas de biogás aproveitam o gás que é produzido e o usam como uma fonte de energia limpa, renovável e confiável, em vez de liberar a atmosfera como gás de efeito estufa.
Um estudo liderado pelo professor Ermias Kebreab da Universidade da Califórnia-Davis descobriu que a introdução de algumas onças de algas marinhas em dietas de gado pode reduzir suas emissões de metano em mais de 82%.
Esses tipos de inovações tecnológicas e biológicas podem fornecer tomadores de decisão, fazendeiros e outros com mais opções para gerenciar nosso futuro metano.
Publicado em 21/08/2021 18h02
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