Hoe luchtvervuiling het methaanbudget beïnvloedt
Methaan: Een Krachtige Broeikasgas is een van de meest krachtige broeikasgassen en draagt aanzienlijk bij aan de opwarming van de aarde. Het beïnvloedt ook de vorming van andere klimaatrelevante stoffen zoals ozon en waterdamp, vooral in de stratosfeer. De levensduur van methaan in de atmosfeer hangt echter niet alleen af van de hoeveelheid die wordt uitgestoten, maar ook van de efficiëntie waarmee het wordt verwijderd.
Een internationale onderzoekssamenwerking, waaronder wetenschappers van het Instituut voor Klimaat- en Energiesystemen—Stratosfeer van het Forschungszentrum Jülich in Duitsland, heeft onthuld hoe luchtvervuilers zoals koolmonoxide, ozon en stikstofoxiden de natuurlijke afbraak van methaan in de atmosfeer beïnvloeden. De studie benadrukt hoe veranderingen in luchtvervuiling belangrijke chemische processen beïnvloeden die de levensduur van methaan, een krachtig broeikasgas, bepalen.
Hydroxylradicalen: Kleine Moleculen, Grote Impact staan centraal in dit verwijderingsproces. De hydroxylradicaal (OH) is een zeer reactieve molecule die verantwoordelijk is voor het verwijderen van ongeveer 90% van het methaan in de onderste atmosfeer. De beschikbaarheid van OH hangt echter af van een complex chemisch evenwicht. Verontreinigende stoffen zoals koolmonoxide (CO) en methaan zelf kunnen de vorming van OH onderdrukken, terwijl ozon (O₃), waterdamp (H₂O) en stikstofoxiden (NOₓ) de OH-concentraties doorgaans verhogen. Dr. Michaela Hegglin van het Forschungszentrum Jülich zegt: “De atmosfeer is een zeer niet-lineair en complex chemisch systeem. Zelfs kleine veranderingen in de samenstelling kunnen een grote impact hebben op hoe lang methaan aanhoudt.”
Luchtkwaliteit Beïnvloedt Methaanverwijdering – zelfs op de korte termijn. Met behulp van een combinatie van atmosferische waarnemingen en modelgegevens analyseerde het onderzoeksteam hoe veranderende verontreinigingsniveaus de OH-concentraties van 2005 tot 2021 beïnvloedden. Hun resultaten tonen aan dat dalende koolmonoxide-emissies, bijvoorbeeld door schonere verbrandingstechnologieën, de afbraak van methaan bevorderden. Tegelijkertijd verhoogden stijgingen in ozon en waterdamp ook de OH-niveaus. Al met al versterkten deze verschuivingen de wereldwijde methaanput met 1,3 tot 2,0 teragram per jaar — een toename van 10% tot 20%.
Maar de trend is niet lineair. Gebeurtenissen zoals wijdverbreide bosbranden of de COVID-19-pandemie veroorzaakten scherpe dalingen in OH-niveaus. Zo daalden tijdens de pandemie de NOₓ-emissies snel door verminderde menselijke activiteit, wat leidde tot lagere ozonlevels en daarmee tot een zwakkere methaanput. Als gevolg daarvan accumuleerde methaan sneller in de atmosfeer.
Koppeling van Luchtvervuilingsbestrijding met Klimaatactie – De studie benadrukt een cruciale link: luchtvervuilers schaden niet alleen de menselijke gezondheid en ecosystemen, ze bepalen ook hoeveel methaan de atmosfeer vasthoudt. Dit vormt een uitdaging voor beleidsmakers: terwijl het verminderen van ozonprecursors de luchtkwaliteit verbetert, kan het onbedoeld de verwijdering van methaan vertragen.
Om dergelijke onbedoelde gevolgen te vermijden, pleiten de onderzoekers ervoor om de verbanden tussen luchtkwaliteit en methaanverwijdering te betrekken in klimaatstrategieën. Dit is vooral relevant in tropische gebieden, waar ozon en waterdamp een grote rol spelen in het verhogen van de OH-niveaus. Klimaatverandering zelf beïnvloedt dit systeem op tegenstrijdige manieren: aan de ene kant leiden stijgende temperaturen tot meer waterdamp, wat de afbraak van methaan bevordert. Aan de andere kant verhogen toenemende bosbranden — een gevolg van klimaatverandering — de koolmonoxide-emissies, die op hun beurt de OH-niveaus onderdrukken en de methaanverwijdering vertragen.
