2020年のメタン急増はロックダウン中の汚染低下と関連していた

コロナウイルスによるロックダウン中の汚染の減少により大気の化学的変化が起こり、メタン濃度の上昇を引き起こし、将来の地球温暖化に憂慮すべき影響を及ぼしています。

メタンは大気中にわずか約 10 年しか存在しませんが、CO2 よりもはるかに地球を温めます。その濃度は 1980 年代以降増加していますが、当初は主に化石燃料生産時の排気と漏れが原因でした。過去 20 年間、湿地、農業、埋め立て地で有機物質を分解する微生物の増加により、これらの排出量はさらに悪化しました。

2020年から2022年にかけて、大気中のメタンの増加は予想外に年間約2,000万トンから年間約4,000万トンに急増し、2023年には約2,000万トンに戻りました。新しい研究によると、主な理由は新型コロナウイルス感染症のロックダウンにより、運輸、航空、海運などの部門からの窒素酸化物（NOx）排出量を含む排出量が減少したことです。

これらの化合物は、メタンを分解するヒドロキシルラジカル (OH) を生成する大気中の反応を触媒します。通常、NOx が少なくなるとメタンが多くなります。

「それは化石燃料への依存症による二日酔いか何かのようなものです」と、研究には関与していないデンマークのコペンハーゲン大学のマシュー・ジョンソン氏は言う。 「私たちは放出しています [methane] 汚染と触媒は同時に発生するため、触媒の排出量を削減すると、汚染が引き継がれてしまいます。」

中国の北京大学のShushi Pengらによる以前の研究では、2020年だけを対象として、メタン急増の原因がヒドロキシルラジカルの減少と湿地からのメタン排出量の増加であると同等の責任を負わせていた。しかし、世界経済が回復したにもかかわらず、2021年と2022年にメタンの増加率が急増し続けたことに研究者らは驚いた。同じくペン氏のチームによる新たな研究は、その理由を説明しようとしている。

ヒドロキシルラジカルは、測定するにはあまりに短命ですが、ヒドロキシルラジカルを生成するガスは衛星で測定できます。自然および人間によるメタンの排出量も推定する必要があります。研究者らは、メタン濃度の測定結果と一致する結果が見つかるまで、これらの陸上発生源と大気中のヒドロキシルラジカル吸収源の両方をモデル化した。

彼らは、2020～21年のヒドロキシルラジカルの減少と2022～23年の回復がメタン増加率の変動の83パーセントを占めたと結論付けた。 2021年も航空機の排出量は依然として低く、輸送と輸送が回復するまでに時間がかかった、と彭氏は言う。

研究者らは、湿地や内水からのメタン排出量の増加が残りの急増の原因であることを発見した。ラニーニャ気候段階により、2020年から2022年にかけて中央アフリカの降水量が増加し、スッド湿地とキュベット中央湿地が拡大し、より多くのメタンが発生しました。南アジアや東南アジアでは、天候の悪化により水田からの排出量も増加した。さらに、温暖化により北極の湿地からのメタン排出量が増加しています。

中国やインドなどの国が経済を電化するにつれてNOx汚染が減少すれば、メタンの増加速度が再び加速する可能性があるとペン氏は警告する。

「空気はますますきれいになるでしょう。つまり、大気中に吸収されるメタンがますます少なくなるということです」と彼は言います。 「そのため、人為的排出量をさらに削減する必要があります。」

しかし、一部の気候モデルはヒドロキシルラジカルが減少すると予測する一方で、他の気候モデルはヒドロキシルラジカルが増加すると予測しています。ヒドロキシルラジカル濃度の推定が難しいことも、この研究の結果に疑問を投げかける可能性がある。

「OH の変化が排出量の変化よりも重要であることに驚いています」と英国エジンバラ大学の Paul Palmer 氏は言います。 「それが本当なら、地球規模の対流圏で何がOHを制御しているのかを再検討する必要がある。」

ヒドロキシルラジカルを過大評価すると「メタン排出量の変化の真の大きさが見えなくなる可能性がある」と同氏は付け加えた。

ヒドロキシルラジカルに関係なく、地球温暖化により多くの場所で降水量が増加し、微生物の活動が活発になるため、湿地からのメタン排出量は増加し続けると予想されます。つまり、気候変動を抑えるために人類は自らのメタン排出量を削減しなければならないということだ。

ロンドン大学ロイヤル・ホロウェイ校のユアン・ニスベット氏とニュージーランド・ウェリントンのビクトリア大学のマーティン・マニング氏は、新たな研究とともに発表された論評の中で、中国とインドは炭鉱、埋め立て地、下水処理から排出されるメタンを回収することで「楽勝の可能性がたくさんある」と述べている。そして、世界中の石油とガスの生産から大量のメタンが漏洩し続けています。

「システムが制御不能になり始めているので、何かをしなければなりません」とジョンソン氏は言う。 「私たちは、気候変動によるメタン排出量の増加の最先端を目の当たりにしているところです。」