全球甲烷排放量已達(dá)到有史以來的最高水平。增長的主要?jiǎng)恿碜悦旱V開采，石油和天然氣生產(chǎn)，牛和羊牧場以及垃圾填埋場的排放量增長。

在2000年至2017年之間，強(qiáng)力溫室氣體的水平朝著氣候模型表明的途徑上升，將在本世紀(jì)末之前導(dǎo)致3-4攝氏度的變暖。這是一個(gè)危險(xiǎn)的溫度閾值，科學(xué)家警告在該溫度閾值下，包括野火，干旱和洪水在內(nèi)的自然災(zāi)害以及饑荒和大規(guī)模遷徙等社會(huì)破壞幾乎司空見慣。由斯坦福大學(xué)科學(xué)家羅伯·杰克遜(Rob Jackson)領(lǐng)導(dǎo)的全球碳計(jì)劃的研究人員在7月14日發(fā)表在《地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)和環(huán)境研究快報(bào)》上的兩篇論文中概述了這一發(fā)現(xiàn)。

2017年是獲得完整的全球甲烷數(shù)據(jù)的最后一年，地球大氣層吸收了近6億噸無色無味的氣體，在100年的時(shí)間里吸收熱量的能力是二氧化碳的28倍?，F(xiàn)在，所有甲烷排放中有一半以上來自人類活動(dòng)。與2000年代初(當(dāng)時(shí)大氣中的甲烷濃度相對穩(wěn)定)相比，每年的甲烷排放量增加了9%，即每年增加5000萬噸。

就增溫潛力而言，自2000年以來向大氣中添加如此多的甲烷類似于在世界道路上增加3.5億輛汽車，或使德國或法國的總排放量增加一倍。斯坦福大學(xué)地球，能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院(斯坦福大學(xué)地球?qū)W院)地球系統(tǒng)科學(xué)教授杰克遜說：“我們還沒有擺脫甲烷的困境。”

甲烷來源不斷增加

在全球范圍內(nèi)，化石燃料源和奶牛是推動(dòng)甲烷上升的雙引擎。杰克遜說：“牛和其他反芻動(dòng)物的排放量幾乎與化石燃料工業(yè)的甲烷排放量一樣大。”“人們開玩笑說打母牛而沒有意識(shí)到來源到底有多大。”

在整個(gè)研究期間，農(nóng)業(yè)約占與人類活動(dòng)有關(guān)的甲烷排放總量的三分之二;化石燃料占了剩余三分之一的大部分。但是，這兩個(gè)來源對2000年代初以來的增長貢獻(xiàn)大致相等。

2017年，農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的甲烷排放量上升至2.27億噸甲烷，比2000-2006年的平均水平增長近11%。2017年，來自化石燃料生產(chǎn)和使用的甲烷達(dá)到1.08億噸，較上年同期增長近15%。

在冠狀病毒大流行期間，由于制造和運(yùn)輸業(yè)停頓，碳排放量暴跌。杰克遜說：“由于這種病毒，甲烷的排放量不可能像二氧化碳的排放量那樣下降。”“我們?nèi)栽跒榉课莺徒ㄖ锕┡?，農(nóng)業(yè)在不斷發(fā)展。”

全球排放

在非洲和中東，甲烷排放量增長最快。中國;南亞和大洋洲，其中包括澳大利亞和許多太平洋島嶼。在研究期間，這三個(gè)地區(qū)中的每一個(gè)每年增加的排放量估計(jì)為10至1500萬噸。美國緊隨其后，甲烷排放量增加了450萬噸，這主要是由于天然氣的鉆探，分配和消費(fèi)增加了。

杰克遜說：“美國和全球的天然氣使用量正在迅速增加。”“這抵消了電力部門的煤炭，減少了二氧化碳的排放，但增加了該部門的甲烷排放。”美國和加拿大也在生產(chǎn)更多的天然氣。杰克遜說：“結(jié)果是，我們從油氣井和泄漏的管道中排放出更多的甲烷。”杰克遜還是斯坦福大學(xué)伍茲環(huán)境研究所和普爾考特能源研究所的資深研究員。

在過去的二十年中，歐洲是甲烷排放量減少的唯一地區(qū)，其部分原因是減少了化學(xué)制造的排放量并提高了食品的種植效率。法國凡爾賽大學(xué)(University de Saint-Quentin)的瑪麗埃勒·薩努瓦(Marielle Saunois)說：“政策和更好的管理減少了歐洲這里的垃圾掩埋，糞便和其他來源的排放。人們也減少了牛肉攝入，更多地食用了家禽和魚類。”紙地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)。

可能的解決方案

熱帶和溫帶地區(qū)的甲烷排放量增長最快。北方和極地系統(tǒng)的作用較小。盡管擔(dān)心北極地區(qū)的融化會(huì)釋放永久凍土帶來的甲烷爆發(fā)，但研究人員沒有發(fā)現(xiàn)任何證據(jù)表明北極地區(qū)的甲烷排放量至少在2017年之前會(huì)增加。

與自然資源相比，人為驅(qū)動(dòng)的排放在許多方面更容易確定。杰克遜(Jackson)表示：“由于淹水土壤的每日至季節(jié)性變化，我們很難確定在熱帶地區(qū)和其他地方排放甲烷的時(shí)間，”杰克遜(Jackson)表示。他還領(lǐng)導(dǎo)了斯坦福大學(xué)的一個(gè)小組，利用衛(wèi)星繪制全球濕地和淹水土壤的圖，助焊劑塔等工具。

根據(jù)杰克遜及其同事的說法，遏制甲烷排放將需要減少化石燃料的使用并控制逃逸性排放，例如管道和水井的泄漏，以及改變我們飼養(yǎng)牛，種大米和吃東西的方式。杰克遜說：“我們將需要少吃肉，并減少與牛和稻谷種植相關(guān)的排放，并在我們的汽車和房屋中替代石油和天然氣。”

諸如藻類之類的飼料補(bǔ)充劑可能有助于減少奶牛產(chǎn)生的甲烷，而水稻種植可以擺脫永久性的澇災(zāi)，從而在低氧環(huán)境中最大化甲烷的產(chǎn)量。飛機(jī)，無人機(jī)和衛(wèi)星顯示出監(jiān)測油井和氣井中甲烷的前景。杰克遜說：“我對未來五年我們將在這一領(lǐng)域取得真正進(jìn)展感到樂觀。”