"Vi vet at havet naturlig frigjør metan til atmosfæren, men vi vet ikke nødvendigvis hvor mye." (Kreditt: Josh Withers / Unsplash)

Ny forskning bruker datavitenskap for å bestemme hvor mye metan som går fra havet og ut i atmosfæren hvert år.

For å forutsi virkningene av utslipp fra mennesker, trenger forskere et fullstendig bilde av atmosfærens metansyklus. De trenger å vite størrelsen på inngangene - både naturlige og menneskelige - så vel som utgangene. De må også vite hvor lenge metan er i atmosfæren.

Resultatene, publisert i Nature Communications, fyll et langvarig gap i metansyklusforskningen og vil hjelpe klimaforskere bedre å vurdere omfanget av menneskelige forstyrrelser.

Hvert tredje år kalte en internasjonal gruppe klimaforskere Global Carbon Prosjekt oppdaterer det som er kjent som metanbudsjettet. Metanbudsjettet gjenspeiler dagens forståelse av inngangene og utgangene i den globale metansyklusen. Den siste oppdateringen var i 2016.

“Metanbudsjettet hjelper oss å plassere menneskelige metanutslipp i sammenheng og gir en grunnlag for å vurdere fremtidige endringer, sier Tom Weber, adjunkt i jord- og miljøvitenskap ved University of Rochester. "Tidligere metanbudsjetter har havet vært et veldig usikkert begrep. Vi vet at havet naturlig frigjør metan til atmosfæren, men vi vet ikke nødvendigvis hvor mye. ”

Legger opp metanbudsjettet

I metanbudsjettet, hvis ett begrep er usikkert, tilfører det usikkerhet til alle de andre vilkårene, og begrenser forskernes mulighet til å forutsi hvordan det globale metansystemet kan endre seg. Av den grunn har det vært et viktig mål for metansyklusforskningen i mange år å komme frem til et mer nøyaktig estimat av utslipp av oseanisk metan.

Men, sier Weber, “det er ikke lett.” Fordi havet er så enormt, er det bare prøvet ut små deler av det for metan, noe som betyr at data er knappe.

For å overvinne denne begrensningen, samlet Weber og Nicola Wiseman, doktorgradsstudent ved University of California, Irvine, alle tilgjengelige metandata fra havet og matet dem inn i maskinlæringsmodeller - datamaskinalgoritmer designet for mønstergjenkjenning. Disse modellene var i stand til å gjenkjenne systematiske mønstre i metandataene, slik at forskerne kunne forutsi hva utslippene sannsynligvis vil være, selv i regioner hvor det ikke er gjort direkte observasjoner.

"Vår tilnærming tillot oss å finne den globale utslippsraten for havet mye mer nøyaktig enn noen gang før," sier Weber.

Den nyeste versjonen av metanbudsjettet vil bli utgitt senere i år og inkluderer resultatene fra Webers papir, noe som gir forskere en bedre forståelse av hvordan metansykluser i hele jordas system.

Grunt vann og planteplankton

I tillegg til å bidra til en bedre forståelse av det globale metanbudsjettet, ga forskningen to andre interessante funn:

For det første bidrar veldig grunne kystfarvann rundt 50% av de totale metanutslippene fra havet, til tross for at de bare utgjør 5% av havområdet. Det er fordi metan kan sive ut av naturgassreservoarer langs kontinentale marginer og kan være produsert biologisk i anoksiske (oksygenutarmede) sedimenter ved havbunnen.

På dypt farvann blir metan sannsynligvis oksidert når det kjører sin lange rute fra havbunnen til atmosfæren. Men på grunt vann er det en rask vei til atmosfæren og metan slipper ut før det oksideres. Weber samarbeider med John Kessler, professor i jord- og miljøvitenskap ved University of Rochester, for å løse de gjenværende usikkerhetene i kystmetanutslipp ved å gjennomføre cruiseturer og videreutvikle modeller for maskinlæring.

For det andre viser metan et romlig mønster som er veldig likt det av planteplanktonforekomst, som støtter en kontroversiell nyere hypotese om at plankton produserer metan i overflatehavet. Tidligere trodde forskere metan bare kunne produseres under de anoksiske forholdene som finnes på bunnen av havet. "Det samles gradvis bevis for å velte dette paradigmet, og papiret vårt legger til et viktig stykke," sier Weber.

Hver naturlig metanskilde er sannsynligvis også følsom for klimaendringer, og det er viktig for forskere å ha en nøyaktig grunnlinje.

"Det er flere grunner til å tro at havet kan bli en større kilde til metan i fremtiden, men med mindre vi har et godt estimat for hvor mye det slipper ut akkurat nå, vil vi aldri være i ferd med å identifisere de fremtidige endringene," Weber sier.

Wiseman er en tidligere forsker ved University of Rochester. Hun og Weber jobbet med Annette Kock ved GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research i Tyskland.

kilde: University of Rochester

Relaterte bøker

Klimaendring: Hva alle trenger å vite

av Joseph Romm
Den grunnleggende grunnen til hva som vil være det definerende spørsmålet om vår tid, Klimaendring: Hva alle trenger å vite® er en tydelig oversikt over vitenskapen, konfliktene og konsekvensene av vår oppvarmingsplanet. Fra Joseph Romm, Chief Science Advisor for National Geographic's Livsår Farlig serier og en av Rolling Stones "100-folk som forandrer Amerika" Klima forandringer tilbyr brukervennlige, vitenskapelig strenge svar på de vanskeligste (og ofte politiserte) spørsmålene om hvilken klimatolog Lonnie Thompson har ansett "en klar og nåværende fare for sivilisasjonen.". Tilgjengelig på Amazon

Klimaendring: Vitenskapen om global oppvarming og vår energi Fremtidens andre utgave Utgave

av Jason Smerdon
Denne andre utgaven av Klima forandringer er en tilgjengelig og omfattende guide til vitenskapen bak global oppvarming. Utmerket illustrert, er teksten rettet mot studenter på en rekke nivåer. Edmond A. Mathez og Jason E. Smerdon gir en bred og informativ introduksjon til vitenskapen som ligger til grund for vår forståelse av klimasystemet og virkningen av menneskelig aktivitet på oppvarmingen av vår planet.Mathez og Smerdon beskriver rollene som atmosfæren og havet spille i vårt klima, introdusere begrepet strålingsbalanse, og forklare klimaendringer som skjedde tidligere. De beskriver også menneskelige aktiviteter som påvirker klimaet, som drivhusgass og aerosolutslipp og avskoging, samt effektene av naturfenomener.  Tilgjengelig på Amazon

Vitenskapen om klimaendring: En hands-on kurs

av Blair Lee, Alina Bachmann
Vitenskapen om klimaendring: En hands-on-kurs bruker tekst og atten hands-on aktiviteter å forklare og lære vitenskapen om global oppvarming og klimaendringer, hvordan mennesker er ansvarlige, og hva som kan gjøres for å bremse eller stoppe graden av global oppvarming og klimaendringer. Denne boken er en komplett, omfattende guide til et viktig miljøemne. Emner som er omtalt i denne boken inkluderer: hvordan molekyler overfører energi fra solen til å varme atmosfæren, drivhusgassene, drivhuseffekten, global oppvarming, den industrielle revolusjonen, forbrenningsreaksjonen, tilbakemeldingsløpene, forholdet mellom vær og klima, klimaendringer, karbon vasker, utryddelse, karbonavtrykk, resirkulering og alternativ energi. Tilgjengelig på Amazon

Fra Utgiver:
Innkjøp på Amazon går for å dekke kostnadene ved å bringe deg InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uten kostnad og uten annonsører som sporer surfevaner. Selv om du klikker på en kobling, men ikke kjøper disse utvalgte produktene, betaler alt annet du kjøper i samme besøk på Amazon oss en liten provisjon. Det er ingen ekstra kostnader for deg, så vær så snill å bidra til innsatsen. Du kan også bruk denne lenken å bruke til Amazon når som helst slik at du kan bidra til å støtte vår innsats.