En ny studie publisert i Nature Geoscience avslører at tidligere etan- og propanutslippsstudier må revideres, fordi forskerne har undervurdert disse utslippene med mer enn 50%. En slik revisjon kan bidra til mer kunnskap om de store utslippene av den beslektede metangassen, som fortsatt byr på hodebry for atmosfæreforskerne.
Etter metan, er etan og propan er de mest vanlige hydrokarbonene i atmosfæren. Likevel vet forskerne ikke nok om hvor mye av disse gassene som slippes ut i atmosfæren, hvordan de fordeler seg, eller om trendene i atmosfæriske konsentrasjoner. Det forskerne vet, er at etan og propan påvirker dannelse og tap av flere luftforurensninger og klimagasser gjennom kjemiske reaksjoner i atmosfæren.
Sammenlikner modeller og observasjoner
– Atmosfæriske modellstudier undervurderer de observerte etan- og propankonsentrasjonene på den nordlige halvkule, noe som tyder på mangel på vitenskapelig forståelse av budsjettet til disse gassene, sier Stig Dalsøren, hovedforfatter av studien. Dalsøren var tidligere forsker ved CICERO Senter for klimaforskning, men er nå ved Havforskningsinstituttet.
Direkte utslipp fra overflaten er de eneste kildene til etan og propan i atmosfæren.
– I denne nye studien, nylig publisert i Nature Geoscience, sammenligner vi de siste atmosfæriske måledataene fra en rekke observatorier med simuleringene fra en atmosfærisk kjemitransportmodell. Videre viser vi at det er behov for en betydelig oppjustering av utslippene, sier medforfatter Cathrine Lund Myhre fra NILU.
Hun understreker at tilgangen til kvalitetssikrede målinger med høy tidsoppløsning for disse gassene har blitt svært mye bedre, særlig via forskningsinfrastrukturen ACTRIS de senere år.
Må ta med de naturlige kildene
Denne etanstudien ble initiert etter en målekampanje med fly og skip utenfor Svalbard sommeren 2014, med fokus på metan. Dette var en del av MOCA-prosjektet, ledet av Lund Myhre.
– I tillegg til å studere metan, bestemte vi oss også for å prøve å måle etan og potensielle etanutslipp fra havet. Fra skipet RV Helmer Hanssen observerte vi forhøyede blandingsforhold av etan like over havflaten vest for Svalbard, forteller hun. – Basert på dette bestemte vi oss for å utforske etanbudsjettet i større detalj, i form av både utslipp fra havet og geologiske kilder.
Så langt har store, detaljerte atmosfæriske modellstudier av etan ikke tatt naturlige geologiske utslipp av hydrokarboner tilstrekkelig med i betraktningen. Naturlige geologiske utslipp inkluderer leirevulkaner, siving av gass, diffuse utslipp fra petroleumsbassenger, geotermiske manifestasjoner og vulkaner.
– Vi viser at betydelige geologiske etanutslipp må legges til i regnskapet, for å kunne gjenskape korrekte observasjoner av førindustrielle etankonsentrasjoner. Dette bidrar til en bakgrunnskonsentrasjon, og er en viktig avgrensning for både førindustrielle og nåværende naturlige utslippsbudsjetter, sier Stig Dalsøren.
Nye, mer omfattende datasett
Når det gjelder menneskeskapte kilder er denne studien den første til å bruke nylig publiserte utslippsdatasett for fossilt brensel (olje, naturgass og kull).
– Sammenlignet med tidligere beregninger er disse nye datasettene basert på nye tilnærminger og mer omfattende databaser, som tar landsspesifikk informasjon med i betraktningen. Dette resulterer i svært ulike geografiske utslippsfordelinger og 2-3 ganger høyere globale totale utslipp, sier medforfatter Gunnar Myhre, forskningsdirektør ved CICERO.
Ved å bruke de nye datasettene for utslipp av fossilt brensel og legge til de geologiske utslippene, gjenskaper den anvendte atmosfæriske modellen de observerte nåværende etan- og propannivåene på den nordlige halvkule, inkludert episodiske fluktuasjoner. Dette resulterer også i vesentlig høyere simulert overflateozon i enkelte forurensede områder i Asia.
– At målinger av etan og propan fra en rekke steder stemmer bedre overens med modellsimuleringer basert på større utslipp, peker i retning av at nivået av fossile (naturlig geologisk + fossilt brensel) metanutslipp i nåværende beregninger også kan trenge revurdering, sier Lund Myhre.
Å forstå bidraget fra forskjellige naturlige og menneskeskapte utslippskilder er en kritisk faktor når det gjelder å designe effektive tiltak for å reversere den pågående klimaendringen, og den sterke økningen i blant annet metan i atmosfæren.
