紐西蘭的農業是造成氣候變遷的最大因素之一,該國提議對牛打嗝徵稅。 原因似乎很簡單:乳牛會釋放甲烷,這是一種強效溫室氣體,紐西蘭的目標是在本世紀中葉達到淨零排放。 目前,該國對氣候變遷的影響大致相等地來自二氧化碳和甲烷。
在全球範圍內,150 個政府承諾減少農業甲烷排放,並打擊最大的排放源——天然氣管道和其他化石燃料基礎設施的無組織洩漏。
但乳牛產生的甲烷真的像化石燃料產生的甲烷一樣對氣候有害嗎? 鑑於甲烷在大氣中的壽命較短,它是否和二氧化碳一樣有害?
答案涉及可再生資源和所謂的循環經濟。 了解不同策略的有效性非常重要,因為各國正在規劃淨零排放的路線,這對於世界阻止進一步的氣候變遷至關重要。
此外,排放量不能僅僅達到淨零,還必須保持在這個水準。
針對甲烷
我是一名氣候科學家,花了幾十年的時間研究全球暖化。 有證據明確表明人類活動正在導致氣候變遷。 自 1800 年代開始燃燒化石燃料以來,人類已向大氣中釋放了大量二氧化碳,以致累積的氣體現在捕獲的熱量遠多於釋放到太空中的熱量。 其結果是全球暖化。
有些二氧化碳在大氣中停留數百至數千年。 但甲烷作為第二重要的溫室氣體,在被氧化形成二氧化碳之前僅在大氣中停留約十年。
儘管甲烷的持續時間不長,但它在導致氣候變暖方面比二氧化碳強很多倍。 這就是為什麼它是政策制定者的目標。
然而,其影響可能會被誤判。 通常使用甲烷加熱與二氧化碳加熱的粗略等價來估計其對氣候的影響,但數字因時間範圍而異。
100 年內,通常使用甲烷的全球暖化潛力是二氧化碳的 28 倍。 但甲烷含量的激增在大約 30 年後不會產生任何影響,因為當時甲烷已經消失殆盡。 因此,幾個世紀以來甲烷對溫度的影響被大大誇大了,而在最初的 20 年裡卻被大大低估了。 事實上,科學家認為,在製定政策時,應將甲烷等短期氣候污染物與二氧化碳等長期氣候污染物分開。
此外,碳的生物來源,例如來自樹木或牛的碳,是可再生的,而化石燃料來源則不然。
生物還是化石?
生物甲烷來自各種牲畜——牛、綿羊、山羊、鹿甚至水牛——並且具有循環生命。
它起源於大氣中的二氧化碳,在光合作用過程中被草和其他植物吸收。 這些植物被動物吃掉,然後甲烷在消化過程中打嗝出來,或以脹氣或腐爛的糞便的形式釋放出來。 一旦釋放,甲烷會在大氣中停留約十年,然後變成二氧化碳並再次被植物吸收。
一些碳被暫時儲存為肉類、皮革或羊毛,但最終也會被回收。 如果不是全球人口不斷增加對動物性蛋白質的需求不斷增加,導致農場牲畜數量增加,牲畜產生的甲烷量將保持穩定。
另一方面,化石燃料已經在地球上存在了數百萬年。 化石甲烷是煤礦的廢物,也可以從頁岩和其他地下沉積物中提取為天然氣。 管線和廢棄井中所謂的無組織排放洩漏,甲烷通常被燃燒或直接排放到大氣中。 現在還可以透過衛星追蹤經常發生的重大事故。 據報道,2022 年 9 月的北溪天然氣洩漏可能是由於破壞造成的,洩漏了 50 萬噸甲烷。
2019 年二疊紀盆地(德克薩斯州和新墨西哥州的一個大型油氣田)的衛星資料顯示甲烷洩漏。 全球機載觀測站/碳測繪儀、亞利桑那大學/亞利桑那州立大學/NASA/加州理工學院噴射推進實驗室
雖然生物甲烷最終會回收不久前的二氧化碳來源,但化石來源的甲烷卻會在大氣中添加二氧化碳。 研究估計,牲畜排放量約佔全球人為甲烷排放量的三分之一,而石油和天然氣作業約佔 63%。
這並不意味著各國也不應該減少生物甲烷。 但生物甲烷的循環壽命意味著,在確定如何管理排放以在 2050 年實現淨零排放時,應將其與化石甲烷分開考慮。
對氣候政策的影響
如今,各國政府在淨零排放的幌子下採取的許多行動都有可能將氣候變遷的危害傳遞給子孫後代,而不是從根本解決問題。 旨在減少任何來源的碳而不是專注於減少化石燃料的使用的策略就是一個例子。
目前,燃燒化石燃料產生的二氧化碳通常與砍伐森林或甲烷排放產生的碳排放互換處理。 簡單的換算係數雖然方便,但卻掩蓋了複雜的價值判斷。 例如,減少甲烷可能會降低十年的氣溫。 另一方面,減少化石碳需要數千年的時間。
關於涉及樹木的碳補償也存在類似的爭論。 樹木在光合作用過程中會吸收二氧化碳,並利用這些碳製造木材、樹皮、葉子和根。 當樹木死亡或被使用時,碳會以二氧化碳的形式回收。 但是,雖然種植新的樹木可能會鎖住一些碳,但大多數樹木只能存活幾十年,而且樹木可能會生病或在森林火災中燃燒,這意味著它們是暫時的。 最近的研究表明,樹木作為碳補償的價值被大大高估了。 此外,種植單一樹種的人工林也有缺點,特別是在生物多樣性方面。
燃燒煤炭、石油或天然氣所產生的排放只能透過去除二氧化碳並將其以穩定的形式儲存數千年才能得到可靠的抵消。
穩定或減少牲畜數量以及改變飼料或許可以穩定其甲烷排放量。 但為了長期解決氣候變遷危機,我認為必須認識到氣候變遷的真正解決方案是減少化石燃料的排放。
Kevin Trenberth,NCAR 傑出學者; 附屬學院, 奧克蘭大學
本文根據知識共享授權從 The Conversation 重新發布。 閱讀原文。
