大气中的温室气体就像一条保温毯,阻止地球热量的流失。随着温室气体的增加,地球变得越来越热了。
目前,人类活动制造了全球60%的甲烷。人为甲烷的主要来源包括化石燃料、垃圾填埋场和农业。近四分之一的甲烷排放归因于农业,其中大部分与牲畜饲养有关,此外,水稻种植和粮食浪费也是重要来源。除了人为甲烷,自然环境也会产生大量甲烷,湿地是最大的自然甲烷来源,占全球排放量的30%;其他自然来源还包括海洋、白蚁、永久冻土和野火等。
自工业革命以来,人类对石油、天然气和煤炭的使用变得越发密集,对牛肉和奶制品的需求也在不断上升。再加上食品和有机废物的增加,大气中的甲烷含量已近乎翻倍。甲烷是导致全球变暖的第二大因素,其作用仅次于二氧化碳,而且甲烷分子比二氧化碳分子捕获热量的效率更高。不过,甲烷的寿命较二氧化碳更短,这是因为自然化学过程能更快地从大气中清除甲烷。因此,如果能在维持甲烷天然化学清除过程的前提下,降低其排放量,大气中的甲烷将在十年内锐减。降低大气中的甲烷含量,将对气候变化产生立竿见影的影响,可能使全球气温变化保持在2℃左右。
美国国家航空航天局(NASA)的科学家研究了全球甲烷“预算”,以更好地了解甲烷的主要来源以及它对气候变化的影响。他们使用了多种方法来追踪甲烷排放:各国的排放清单;湿地排放模拟;大气模型与地面、空中和卫星数据的融合。结果显示,人为因素使得富含碳的永久冻土层正在加速融化,北极或将成为重要的潜在甲烷排放源。北极地区土壤储存的碳是过去200年间人类活动排放碳量的5倍。
奶牛和肉牛在消化食物时会产生副产品甲烷。作为反刍动物,牛能够消化大多数动物无法消化的食物。当食物进入牛胃后会经历肠道发酵过程:微生物和细菌部分分解食物颗粒,然后在瘤胃部分发酵——这时,甲烷产生了。当牛打嗝时,甲烷会被牛排出并进入大气。不过,研究人员正在积极寻求相关的解决方案。例如,加州大学戴维斯分校Ermias Kebreab教授团队就发现,将海藻引入肉牛的食谱中,可以减少82%以上的甲烷排放。
NASA的科学家将调查数据和对甲烷在大气中行为的认知结合,创建了甲烷计算机模型。该模型能够帮助科学家和执政者了解大气甲烷的历史、现在和未来模式。
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编译:德克斯特 审稿:西莫 责编:陈之涵
来源:美国国家航空航天局(NASA)
原文链接:
https://phys.org/news/2021-08-nasa-table-food-methane.html
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