Sterke toename van methaan in 2021

De concentratie methaan in de atmosfeer nam niet eerder zo snel toe als in het afgelopen jaar. Dat blijkt uit metingen die het Amerikaanse klimaatinstituut NOAA sinds 1984 verricht. Methaan is een broeikasgas dat sterk bijdraagt aan de huidige opwarming van de aarde. De snelle stijging die in 2007 is ingezet wordt nog niet goed begrepen. Recent onderzoek duidt op vooral een toename van methaanuitstoot in de (sub)-tropen. Nieuwe metingen met het satellietinstrument Tropomi bevestigen dat in deze gebieden de grootste methaanuitstoot plaatsvindt.

Methaanconcentratie neemt sinds 2007 sterk toe

Volgens NOAA was de concentratie methaan in de atmosfeer gemiddeld over 2021 en gemiddeld over de hele aarde 1896 ppb (parts per billion oftewel het aantal methaan moleculen in elke miljard luchtmoleculen). Dat is een stijging van ongeveer 250 ppb sinds het begin van de meetreeks in 1984 met gemiddeld bijna 7 ppb per jaar (figuur 1).

Oorzaken van variaties in de jaarlijkse groeisnelheid

Zowel natuurlijke processen als menselijke activiteiten gaan gepaard met uitstoot van methaan

Zowel natuurlijke processen als menselijke activiteiten gaan gepaard met uitstoot van methaan. Beide veroorzaken variaties in de jaarlijkse verandering in de concentratie van methaan in de atmosfeer en de toename op langere termijn. Methaan wordt van nature afgebroken in de atmosfeer en zonder emissies zou alle methaan op een tijdschaal van tien jaar uit de atmosfeer verdwenen zijn. Er wordt veel onderzoek gedaan naar de oorzaken van de toename van methaan, maar de puzzel is nog niet helemaal gelegd. De reden is dat de bronnen van methaan heel divers zijn en deels ook afhankelijk zijn van variaties in het klimaat.

Methaan komt voornamelijk vrij bij het afbreken van organisch materiaal (rottende bladeren in stilstaand water, verteren van grassen in koeienmagen) en het produceren van fossiele brandstoffen. Het al dan niet tijdelijk opdrogen van tropische veen- en moerasgebieden blijkt sterk bij te dragen aan de variaties in de methaan toename van jaar tot jaar. Deze variaties maskeren de onderliggende structurele toename in de uitstoot van methaan die leidt tot de gemeten toename in de methaanconcentratie.

Oorzaken van de stijgende trend in methaanconcentratie

De toename sinds 2010 moet vooral worden gezocht in de (sub-)tropen

Uit recent onderzoek blijkt dat de toename sinds 2010 vooral moet worden gezocht op (sub-)tropische breedtegraden, met name in Afrika en in delen van Azië (China en Zuidoost-Azië). Behalve om natuurlijke variaties gaat het om methaanemissies vanuit de landbouw (met name rijstteelt) en de veeteelt in de (sub-)tropen. Een bijdrage van toegenomen emissies van methaan bij de schaliegaswinning in de Verenigd Staten in de laatste tien jaar is ook aannemelijk. De exacte bijdrage van deze schaliegasrevolutie is nog niet duidelijk. Het ontdooien van permafrost (permanent bevroren bodems) door het opwarmende klimaat blijkt vooralsnog geen belangrijke bijdrage te hebben geleverd. 

Nieuwe satellietmetingen laten zien waar meeste methaan wordt uitgestoten

Op basis van de wereldwijde metingen van het Nederlandse satellietinstrument Tropomi zijn onderzoekers nu in staat nauwkeurig aan te geven waar de meeste methaan uitstoot plaatsvindt en hoe deze varieert van jaar op jaar (figuur 2). De grote rode brongebieden van methaan in de (sub-)tropen zijn vanuit de ruimte duidelijk waarneembaar en bevestigen de belangrijke rol die de methaanemissies in deze gebieden hebben voor de hoeveelheid methaan in de atmosfeer en de mondiale verdeling ervan. 

Het is van belang een completer beeld te krijgen om te zien of klimaatmaatregelen ook daadwerkelijk effect hebben

Het verschil in de methaanverdeling tussen 2020 en 2019 toont de gebieden met relatief grote jaarlijkse variaties en ook is er een gemiddelde toename te zien. In de komende jaren verwachten we een veel completer beeld te krijgen van de regio’s en de processen die het meeste bijdragen aan de toename van methaan in de atmosfeer. Dit is van belang om te zien of klimaatmaatregelen die erop gericht zijn om de uitstoot van het broeikasgas methaan te beperken ook daadwerkelijk effect hebben. 

Methaan heeft de aarde een halve graad opgewarmd

De natuurlijke processen die ten grondslag liggen aan de jaar-op-jaar variaties in methaan zijn grotendeels anders dan voor CO2. Jaarlijkse variaties in de opname in de oceaan en de biosfeer zijn belangrijk voor de variaties in CO2 (figuur 3). Voor methaan spelen deze processen een ondergeschikte rol. Klimaatschommelingen zoals El Nino spelen voor zowel methaan als CO2 een belangrijke rol. Ook grootschalige bosbranden zijn voor beide broeikasgassen belangrijk en verschillen in intensiteit van jaar tot jaar.

De bijdrage van de toename in methaan sinds de negentiende eeuw aan de opwarming van de aarde wordt in het recente IPCC klimaatrapport (figuur SPM.2) geschat op ongeveer 0,5 graad. Hiermee is methaan het broeikasgas dat na CO2 het sterkst bijdraagt aan de opwarming van de aarde. Het gaat om bijna de helft van de gemeten opwarming van ongeveer 1,1 graden sinds 1850-1900. 

Hoewel de uitstoot van broeikasgassen in Nederland de laatste jaren is gedaald, is dit wereldwijd nog niet het geval

Tijdens de klimaattop in Glasgow in november 2021 zijn extra klimaatafspraken gemaakt tussen landen om de uitstoot van methaan gezamenlijk te verminderen met als doel de wereldwijde opwarming tot minder dan twee graden te beperken. Hoewel de uitstoot van broeikasgassen in Nederland de laatste jaren is gedaald, is dit wereldwijd nog niet het geval. De hoeveelheid methaan en CO2 in de atmosfeer blijven stijgen en daarmee de temperatuur op aarde.

Klimaatbericht door Michiel van Weele en Mengyao Liu