Satellieten tonen aan dat overstromingen in tropische wetlands geen stijging van methaan veroorzaakt hebben

Een studie van de Universiteit van Michigan onthult dat de recente stijging van methaan in de atmosfeer tussen 2020 en 2022 niet te wijten is aan de uitstoot van tropische wetlands. Dit heeft geleid tot bezorgdheid dat de emissies uit deze gebieden zijn toegenomen als reactie op de klimaatverandering, maar het onderzoek toont aan dat de methaan uit een andere bron moet komen.

Een warmer en vochtiger tropisch klimaat kan leiden tot een verhoogde methaanproductie uit ontbindend biomateriaal in wetlands. Meer methaan in de atmosfeer leidt tot hogere temperaturen en mogelijk meer regen, wat verder ontbinding en methaanproductie kan aanmoedigen—waardoor een vicieuze cirkel van een klimaat-methaan feedbackloop ontstaat.

Volgens de studie, gepubliceerd in Communications Earth & Environment, hebben satellietgegevens aangetoond dat veranderingen in de inundatie van tropische wetlands—gebieden bedekt met vers water—niet verantwoordelijk waren voor de toename van methaan in de atmosfeer.

“Ons onderzoek daagt de heersende opvatting uit dat de recente methaanstijging voornamelijk werd veroorzaakt door emissies uit tropische wetlands,” zegt Ying Xiong, onderzoeksmedewerker op het gebied van klimaat- en ruimtewetenschappen aan de U-M en hoofdauteur van de studie. “We hebben aangetoond dat de belangrijkste hydrologische factoren—zoals inundatie, neerslag en terrestrische wateropslag—niet de oorzaak waren van de methaanstijging van 2020-2022,” voegt Xiong toe.

Methaan, het op één na meest voorkomende broeikasgas na koolstofdioxide, heeft ongeveer een derde bijgedragen aan de 1,2°C opwarming sinds de pre-industriële tijd. Hoewel het effectiever is in het vasthouden van warmte dan koolstofdioxide, breekt methaan sneller af. Het reageert chemisch in de atmosfeer en vormt binnen ongeveer tien jaar waterdamp en koolstofdioxide, terwijl koolstofdioxide eeuwenlang in de atmosfeer blijft.

Tussen 2007 en 2019 stegen de niveaus van atmosferisch methaan gestaag met jaarlijkse groeipercentages van ongeveer 7,3 delen per miljard (ppb). In 2020 verdubbelden de groeipercentages naar 14,8 ppb, om in 2021 het hoogste niveau van 17,7 ppb te bereiken, voordat er een lichte afname was naar 13,1 ppb in 2022.

Het krachtige broeikasgas komt voort uit zowel natuurlijke bronnen—voornamelijk wetlands—als menselijke activiteiten, waaronder fossiele brandstoffen, landbouw en stortplaatsen. Wetlands zijn goed voor naar schatting 30-40% van de wereldwijde methaanemissies, waarbij tropische wetlands het grootste deel bijdragen. Echter, het meten van methaanemissies uit tropische wetlands is lastig, zowel vanaf land als vanuit de lucht, door dichte moerassen, bewolking en vegetatiebedekking.

Om deze obstakels te overwinnen, heeft het onderzoeksteam gebruikgemaakt van een satellietconstellatie—het Cyclone Global Navigation Satellite System (CYGNSS)—die oorspronkelijk door de U-M voor NASA is ontwikkeld om orkanen te bestuderen. In plaats van methaan direct te meten, registreert CYGNSS hoe GPS-signalen van andere satellieten reflecteren, wat verschilt afhankelijk van of de signalen terugkaatsen van droog land of water.

“Ons werk met CYGNSS toont aan hoe metingen van de aarde vanuit de ruimte kritische inzichten kunnen bieden, soms voorbij de ontworpen mogelijkheden van de missie, om ons begrip van het gedrag van het aardse systeem te vergroten,” zegt Eric Kort, professor in klimaat- en ruimtewetenschappen aan de U-M en corresponderend auteur van de studie.

Met behulp van de satellietgegevens en topografische informatie genereerde het team een kaart van tropische inundatie met gedetailleerde ruimtelijke informatie op dagelijkse en maandelijkse tijdstippen. Wanneer dit wordt geanalyseerd in combinatie met de methaanpiek, tonen de resultaten aan dat inundatie in tropische wetlands of regen onwaarschijnlijk de belangrijkste drijfveren waren van de methaanstijging van 2020-2022. “Deze bevinding suggereert dat we onze focus moeten verleggen naar andere controlemechanismen voor methaan die verantwoordelijk zouden kunnen zijn voor de stijging, zoals landbouw- of afvalemissies of niet-hydrologische factoren in tropische wetlands zoals temperatuur of beschikbaarheid van organisch koolstof in de bodem,” zegt Xiong.

NASA’s Jet Propulsion Laboratory aan het California Institute of Technology en de Universiteit van Californië, Berkeley hebben ook bijgedragen aan dit onderzoek.