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습지에서 발생하는 메탄 배출량의 '예외적인' 급증은 과학자들을 걱정하게 합니다.

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새로운 연구에 따르면 습지에서 발생하는 메탄 배출량은 가장 비관적인 기후 시나리오보다 이번 세기에 더 빠르게 증가했습니다.

북극에서 열대까지 습지는 지구 표면의 약 6%를 차지합니다. 이렇게 물에 잠긴 토양은 지구 온도 상승에 중요한 역할을 하는 강력한 온실 가스인 메탄의 가장 큰 천연 공급원입니다.

기후 변화가 지구 기온을 높이고 강우 패턴을 방해함에 따라 습지는 "습지 메탄 되먹임"으로 알려진 현상인 메탄을 대기로 더 빠르게 방출하고 있습니다.

"짧은 의사 소통"으로 발표된 새로운 연구 자연 기후 변화, 2020-21년에 습지 메탄 배출량이 "예외적으로" 증가한 것으로 나타났습니다.

이 논문은 특히 열대 습지가 메탄 습지 배출의 "핫스팟"이며 남미가 21세기 동안 열대 습지 배출 증가에 가장 크게 기여했다고 덧붙였습니다.

한편, 별도의 연구 – 자연 기후 변화 – 지구 온난화가 이산화탄소와 아산화질소의 습지 배출에도 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다.

이 논문은 "온난화는 1.5-2C의 제한된 온도 상승에도 원시 습지의 완화 잠재력을 약화시킨다"고 결론지었습니다.

습지 메탄 피드백

메탄은 강력한 온실 가스 그로 인해 주위에 인간이 초래한 지구 온난화의 30% 산업혁명 이후. 대부분의 메탄 배출은 인간 활동 – 화석 연료 산업, 매립지 및 농업을 포함합니다.

2021년 미국, EU, 인도네시아, 캐나다, 브라질, 영국 등 많은 국가에서 "글로벌 메탄 서약” 30-2020년 동안 메탄 배출량을 30% 줄이겠다고 약속했습니다. 

한편, 신고 작년에 발행된 국제 에너지기구의 글로벌 메탄 추적기는 "메탄 감소를 위한 가장 비용 효율적인 기회는 에너지 부문, 특히 석유 및 가스 운영에 있다"고 결론지었습니다.

그러나 메탄 배출량의 40%는 천연 자원에서 발생합니다. XNUMX년 중 적어도 일정 기간 동안 물이 범람하는 습지라고 불리는 물에 잠긴 토양은 세계의 메탄 배출의 가장 큰 자연 발생원.

습지는 다양한 형태를 띠며, 이르기까지북극 영구동토 이탄지대열대 맹그로브 농장염습지. 약 모든 종의 40 % 습지에서 살거나 번식합니다. 그들은 또한 열쇠를 제공합니다 생태계 서비스, 물 여과와 같은 중요한 카본 싱크. 따라서 습지 복원 중요한 기후 완화 옵션으로 자주 논의됩니다.

그러나 습지는 또한 온실 가스를 대기 중으로 방출합니다. 새로운 연구는 기후 변화가 영구 동토층 습지와 열대 습지라는 두 가지 주요 유형의 습지에서 메탄 배출에 어떤 영향을 미치는지 탐구합니다.

고위도의 추운 기온에서 발견되는 영구동토 습지는 부분적으로 얼고 물에 잠긴 토양으로 구성됩니다. 기후가 따뜻해지고 영구 동토층이 녹으면서 오랫동안 휴면 상태에 있던 미생물들이 “일어나” 그리고 대기 중으로 메탄을 방출합니다.

한편, 일반적으로 덥고 습한 기후에서 발견되는 열대 습지입니다. 변화하는 기후로 인해 강우 패턴의 변화, 새로운 토양이 물에 잠기고 이러한 습지가 확장되고 있다고 신문은 말합니다.

전반적으로 이것은 지구 온난화가 더 많은 습지 메탄 배출을 유발하고 있음을 의미합니다. 이 과정을 "습지 메탄 피드백"이라고 합니다.

배출량 과소평가

이 논문은 두 가지 다른 유형의 데이터를 사용하여 습지 메탄 피드백을 평가합니다.재분석” 모델 시뮬레이션과 여러 소스의 관찰을 결합한 데이터입니다.

저자는 두 가지 데이터 소스를 사용하여 습지 메탄 모델의 시뮬레이션을 실행하고 다양한 온난화 시나리오에서 열대 및 영구 동토 습지 모두에서 미래의 메탄 배출량을 예측하는 데 사용합니다.

아래 도표는 현장 조사 데이터(검은색 점선) 및 재분석 데이터(검은색 실선)에 의해 추정된 2000-22년 수준과 비교한 2000-06년 동안의 습지 메탄 배출량을 보여줍니다. 또한 5년까지 다섯 번째 결합 모델 상호 비교 프로젝트(CMIP2100)에서 가져온 예상 배출량을 보여줍니다. CMIP는 기후 모델 실험을 위한 프레임워크, 이를 통해 과학자들은 다양한 기후 모델의 결과를 연구하고 비교할 수 있습니다.

진한 파란색, 밝은 파란색, 노란색 및 빨간색 선은 각각 낮은(RCP2.6), 보통의 (RCP4.5), 높은 (RCP 6.0) 및 매우 높은(RCP8.5) 배출 시나리오.

2000-2100년 수준과 비교하여 2000-06년 동안 관측되고 예상되는 메탄 배출량.
2000-2100년 수준과 비교하여 2000-06년 동안 관찰되고 예상되는 메탄 배출량은 현장 조사 데이터(검은색 점선) 및 재분석 데이터(검은색 실선) 및 CMIP5 예측을 사용하여 측정되었으며 진한 파란색, 밝은 파란색, 노란색 및 빨간색 선이 표시됩니다. 낮음, 보통, 높음 및 극도로 높은 지구 온난화 시나리오. 각 온난화 시나리오에 대해 모델 평균(실선)과 하나의 표준 편차 범위(음영)가 표시됩니다. 출처: 장 외(2023).

저자들은 지난 20년 동안 습지 메탄 배출량이 연간 1.2억~1.4억 톤 증가했음을 발견했습니다. 이는 연간 8.5억 톤의 메탄 증가를 보이는 가장 비관적인 배출 시나리오(RCP0.9) 하의 평균 예측보다 빠릅니다.

저자는 또한 2020-21년 동안 메탄 배출량이 "예외적으로" 증가했음을 발견했습니다. 

8-10년 기준과 비교하여 기후 변화로 인해 2007-21년 동안 전 세계 평균 연간 배출량은 연간 2000-06억 톤 증가했습니다. 그러나 배출량은 14년에 26~2020억 톤, 13년에는 23~2021억 톤 증가했습니다.

벤자민 폴터 박사 의 연구 과학자이다. NASA 고다드 우주 비행 센터 그리고 연구에 저자. 그는 Carbon Brief에 기후의 해마다 높은 변동성으로 인해 메탄 배출량을 기후 변화의 탓으로 돌리기는 어려웠지만 “기후 변화가 메탄 배출량에 미치는 영향을 보고 있다는 점에서 이제 더 확신을 갖게 되었습니다. ".

그랜트 알렌 교수 인사말 맨체스터 대학이 연구에 참여하지 않은 은 Carbon Brief에 이 논문이 "긍정적인 기후 피드백에 대한 반응으로 습지와 관련된 메탄 배출량이 빠르게 증가하고 있다는 다른 많은 최근 연구에서 내린 결론에 무게를 더한다"고 말했습니다.

열대 '핫스팟'

전 세계 습지 메탄 배출량의 증가를 보다 자세히 조사하기 위해 저자는 대륙별 배출량을 조사했습니다.

아래 플롯은 2000-21년 기준과 비교하여 2000-06년 동안 현장 조사 데이터(주황색) 및 재분석 데이터(녹색)를 사용하여 측정한 습지 메탄 배출량의 백분율 증가를 보여줍니다. 2020년과 2021년의 "예외적인" 메탄 배출 연도는 빨간색과 파란색 점으로 표시됩니다.

지구본(GL), 북반구(NH), 남반구(SH), 북미(NAm), 남미(SAm), 아프리카(Afr), 북아시아(NAs), 남아시아(SAs)에 대한 결과가 표시됩니다. 동남아시아(SEA).

2000-21년 기준과 비교하여 2000-06년 동안 현장 조사 데이터(주황색) 및 재분석 데이터(녹색)를 사용하여 측정한 습지 메탄 배출량의 백분율 증가.
지구(GL), 북반구(NH), 남반구( SH), 북미(NAm), 남미(SAm), 아프리카(Afr), 북아시아(NAs), 남아시아(SAs) 및 동남아시아(SEA). 2000년과 21년의 "예외적인" 배출 연도는 빨간색과 파란색 점으로 표시됩니다. 출처: 장 외(2023).

지상 기반 데이터에 따르면 남미가 전 세계 습지 메탄 배출에 가장 큰 기여를 한 것으로 나타났으며, 위성 데이터에 따르면 남아시아와 동남아시아도 일부 역할을 했습니다.

이 연구는 전 세계 습지 메탄 배출량의 가장 큰 증가는 열대 습지에서 발생하는 반면 고위도 영구 동토층 이탄 지역은 덜 기여했다고 결론지었습니다. 

이 연구의 모델은 "일부 열대 습지가 퍼지고 점점 습해지고 따뜻해지고 있다는 위성 원격 감지에 의한 관측과 일치합니다."라고 말합니다. 유안 니스벳 교수 – 명예교수 런던의 로얄 홀로 웨이 대학 – 동반 논평 종이. 그는 계속한다:

“위성 관측에 따르면 메탄의 최근 성장은 특히 아프리카 습지의 범람으로 인한 배출량 증가에서 비롯된 것으로 나타났습니다. 이번 연구 결과는 볼리비아와 브라질 아마조니아의 습지, 잠비아의 콩고 상류와 잠베지 분지 상공에서 저공비행 항공기 캠페인에서 최근 측정된 대규모 배출량에 의해 뒷받침됩니다. 예를 들어 주요 잠비아 습지에서 메탄 배출량은 지표면 모델에서 시뮬레이션한 것보다 훨씬 더 컸습니다.”

습지 메탄 피드백은 과학 문헌에서 잘 확립되어 있지만 과학자들은 종종 모델에서 습지 메탄 배출량을 나타내기 위해 "고군분투"했다고 Poulter는 Carbon Brief에 말합니다.

이 연구의 저자들은 대부분의 지구 시스템 모델통합 평가 모델 – 최신 정보와 같은 영향력 있는 보고서를 알리는 데 사용됩니다. 기후 변화 평가 보고서에 관한 정부 간 패널 (IPCC) – 이 프로세스를 기후 모델에 직접 통합하지 마십시오.

가브리엘 드레이퍼스 박사 의 수석 과학자이다. 거버넌스 및 지속 가능한 발전을위한 연구소 – 미국에 기반을 둔 비영리 단체 – 또한 연구에 참여하지 않았습니다. 그녀는 Carbon Brief에 현재 IPCC 배출 경로는 온난화를 1.5C로 제한하기 위해 "인간 활동과 관련된 메탄 배출의 빠르고 깊은 감소"가 필요하다고 말했습니다. 그러나 이들은 "천연 자원에서 나오는 메탄 배출량이 매우 제한적으로 증가한다고 가정합니다".

습지 메탄 되먹임에 대한 새로운 작업에 비추어 그녀는 다음과 같이 결론을 내립니다.

"이 연구에서 강조된 격차는 인간이 유발한 메탄 배출 완화가 메탄 제거 접근법으로 보완되어야 할 미래를 가리킵니다."

마크 런트 박사 – 연구에 참여하지 않은 에든버러 대학교 지구과학 대학의 박사 후 연구원 – Carbon Brief는 “습지-기후 메탄 되먹임으로 인한 커밋된 배출량은 글로벌 메탄과 같은 협정을 통해 이루어진 모든 감소를 상쇄할 가능성이 있습니다. 약속".

Allen은 "이 걱정스러운 추세를 완전히 특성화"하기 위해 추가 측정 및 모델링이 "긴급히 필요"하다고 말합니다.

소스 또는 싱크?

메탄은 습지에서 방출되는 유일한 온실 가스가 아닙니다. 그들은 또한 이산화탄소와 아산화질소의 공급원이기도 합니다.

별도의 자연 기후 변화 이 연구는 167개 현장의 관측치를 사용하여 지구 온난화가 세 가지 가스 모두의 습지 배출에 어떤 영향을 미칠지 평가합니다.

저자는 습지가 현재 온실가스의 흡수원이지만 "습지의 100년 지구 온난화 잠재력"은 지구 온도가 57-1.5C 상승할 경우 2% 증가할 수 있음을 발견했습니다.

저자는 습지에서 발생하는 온실 가스 배출량이 습지에서 발견되는 식물의 유형에 부분적으로 의존한다는 사실을 발견했습니다. 그들이 집중하는 혈관 식물 – 침엽수와 꽃을 피우는 식물을 포함하는 식물군으로 음식과 물을 내부로 운반하기 위해 "물관"과 "체관부"라고 하는 관이 있습니다. 암호문 조류와 같은 포자를 사용하여 번식하는 식물.

쑤 시얀 박사 – 중국 연구원 대기 물리학 연구소 및 연구 저자 – Carbon Brief에 연구의 주요 결과를 설명합니다.

“온난화가 관다발 식물이 우세한 습지의 CO2 흡원을 증가시키기는 하지만 크립토감이 우세한 습지의 CO2 공급원을 훨씬 더 현저하게 향상시킵니다. 메탄과 아산화질소의 순 공급원인 습지는 온난화에 긍정적인 반응을 보이며, 특히 혈관 식물이 우세한 영구동토 습지에서 그러합니다.”

이 연구는 "온난화는 원시 습지의 완화 잠재력을 약화시킨다"고 경고하며, 지구가 따뜻해짐에 따라 습지가 탄소 흡수원으로 남을 것인지에 대한 "주요 불확실성"이 있다고 덧붙였습니다.

Dreyfus는 Carbon Brief에 이 연구가 첫 번째 연구에 대한 "좋은 보완"이며 "더 복잡한 그림을 보여주기 위해 더 높은 위도의 북반구 습지 사이트에서 데이터를 우아하게 합성"했다고 덧붙였습니다.

Poulter는 이 논문이 관측된 온난화가 "지난 XNUMX년 동안 대기 중 메탄의 급격한 증가의 주범"이라는 "지원을 제공한다"고 덧붙입니다.

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