25/03/2020 - 16:37
O retrato tridimensional atualizado da Nasa das concentrações de metano mostra o segundo gás que mais contribui no mundo para o efeito estufa, a diversidade de fontes no solo e o comportamento do gás à medida que ele se move pela atmosfera. Combinando vários conjuntos de dados de inventários de emissões, incluindo combustível fóssil, agricultura, queima de biomassa e biocombustíveis e simulações de fontes de áreas úmidas em um modelo de computador de alta resolução, os pesquisadores agora têm uma ferramenta adicional para entender esse gás complexo e seu papel no ciclo de carbono da Terra, composição atmosférica e sistema climático.
Desde a Revolução Industrial, as concentrações de metano na atmosfera mais que dobraram. Após o dióxido de carbono, o metano é o segundo gás de efeito estufa mais influente, responsável por 20% a 30% do aumento da temperatura da Terra até o momento.
“Existe uma urgência em entender de onde as fontes vêm, para que possamos estar mais preparados para mitigar as emissões de metano onde houver oportunidades”, disse o cientista Ben Poulter, do Centro de Voos Espaciais Goddard, da Nasa.
Um vídeo que aborda o mapa atualizado pode ser baixado no Scientific Visualization Studio da Nasa.
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Maior eficiência
Uma única molécula de metano é mais eficiente em reter o calor do que uma molécula de dióxido de carbono. No entanto, como a vida útil do metano na atmosfera é mais curta e as concentrações de dióxido de carbono são muito maiores, o dióxido de carbono ainda continua sendo o principal contribuinte para as mudanças climáticas. O metano também possui muito mais fontes que dióxido de carbono, incluindo os setores de energia e agrícola, além de fontes naturais de vários tipos de áreas úmidas e corpos d’água.
“O metano é um gás que é produzido sob condições anaeróbicas. Então, quando não há oxigênio disponível, você provavelmente encontrará metano sendo produzido”, disse Poulter.
Além das atividades de combustíveis fósseis, principalmente dos setores de carvão, petróleo e gás, as fontes de metano também incluem o oceano, solos inundados em áreas úmidas com vegetação ao longo de rios e lagos, a agricultura, como o cultivo de arroz, e os estômagos de animais ruminantes, incluindo gado.
“Estima-se que até 60% do fluxo atual de metano da terra para a atmosfera seja resultado de atividades humanas”, disse Abhishek Chatterjee, cientista do ciclo do carbono da Universities Space Research Association, sediada no Centro de Voos Espaciais Goddard. “Semelhante ao dióxido de carbono, a atividade humana por longos períodos está aumentando as concentrações atmosféricas de metano mais rapidamente do que a remoção de ‘sumidouros’ naturais pode compensá-lo. À medida que as populações humanas continuam a crescer, fatores como as mudanças no uso de energia, a agricultura e o cultivo de arroz, a criação de gado influenciarão as emissões de metano. No entanto, é difícil prever tendências futuras devido à falta de medidas e à compreensão incompleta das retroalimentações entre clima e carbono.”
Peça que falta
Os pesquisadores estão usando modelos de computador para tentar criar uma imagem mais completa do metano, disse a meteorologista Lesley Ott, do Escritório Global de Modelagem e Assimilação no Centro de Voos Espaciais Goddard. “Temos peças que nos dizem sobre as emissões, temos peças que nos dizem algo sobre as concentrações atmosféricas, e os modelos são basicamente a peça que falta, unindo tudo isso e nos ajudando a entender de onde o metano vem e para onde está indo.”
Para criar uma imagem global do metano, Ott, Chatterjee, Poulter e seus colegas usaram dados de metano de inventários de emissões relatados por países, iniciativas de campo da Nasa, como o Arctic Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE), e observações do Satélite de Observação de Gases de Efeito Estufa da Agência Espacial Japonesa (GOSAT Ibuki) e do Instrumento de Monitoramento Troposférico a bordo do satélite Sentinel-5P, da Agência Espacial Europeia (ESA).
Os cientistas combinaram os conjuntos de dados com um modelo de computador que estima as emissões de metano com base em processos conhecidos para certos tipos de cobertura da terra, como áreas úmidas. O modelo também simula a química atmosférica que decompõe o metano e o remove do ar. Depois, eles usaram um modelo climático para ver como o metano viajava e se comportava ao longo do tempo enquanto estava na atmosfera.
A visualização dos dados de seus resultados mostra os movimentos etéreos do metano e ilumina suas complexidades, tanto no espaço sobre várias paisagens quanto com as estações do ano. Depois que as emissões de metano são levantadas na atmosfera, ventos de alta altitude podem transportá-lo para muito além de suas fontes.
Regiões de destaque
Quando os dados foram vistos pela primeira vez, vários locais se destacaram.
Na América do Sul, a bacia do rio Amazonas e seus pântanos adjacentes inundam sazonalmente, criando um ambiente privado de oxigênio que é uma fonte significativa de metano. Globalmente, cerca de 60% das emissões de metano vêm dos trópicos, por isso é importante entender as várias fontes humanas e naturais, disse Poulter.
Na Europa, o sinal de metano não é tão forte quanto na Amazônia. As fontes europeias de metano são influenciadas pela população humana e pela exploração e transporte de petróleo, gás e carvão do setor de energia.
Na Índia, o cultivo de arroz e a pecuária são as duas fontes principais de metano. “A agricultura é responsável por cerca de 20% das emissões globais de metano e inclui a fermentação entérica, que é o processamento de alimentos nas entranhas do gado, principalmente, mas também inclui a forma como gerenciamos os resíduos provenientes da pecuária e outras atividades agrícolas” disse Poulter.
A expansão econômica da China e a enorme população do país levam a uma alta demanda por exploração de petróleo, gás e carvão para a indústria, bem como a produção agrícola, que são suas fontes subjacentes de metano.
As regiões do Ártico e de alta latitude são responsáveis por cerca de 20% das emissões globais de metano. “O que acontece no Ártico nem sempre fica no Ártico”, disse Ott. “Existe uma quantidade enorme de carbono armazenada nas altas latitudes do norte. Uma das coisas com que os cientistas estão realmente preocupados é se, à medida que o solo se aquece, mais desse carbono pode ser liberado para a atmosfera. No momento, o que você está vendo na visualização não são pulsos muito fortes de metano, mas estamos observando muito de perto porque sabemos que é um lugar que está mudando rapidamente e que pode mudar drasticamente ao longo do tempo.”
Missões futuras
“Um dos desafios para entender o orçamento global de metano tem sido reconciliar a perspectiva atmosférica de onde achamos que o metano está sendo produzido versus a perspectiva de baixo para cima, ou como usamos relatórios em nível de país ou modelos de superfície terrestre para estimar as emissões de metano”, disse Poulter. “A visualização que temos aqui pode nos ajudar a entender essa discrepância de cima para baixo e de baixo para cima, além de reduzir as incertezas em nossa compreensão do orçamento global do metano, fornecendo pistas visuais e uma compreensão qualitativa de como o metano se move ao redor da atmosfera e onde é produzido.”
Os dados do modelo de fontes e transporte de metano também ajudarão no planejamento de futuras missões de campo e de satélite. Atualmente, a Nasa tem um satélite planejado chamado GeoCarb, que será lançado por volta de 2023 para fornecer observações geoestacionárias de metano no espaço na atmosfera em grande parte do hemisfério ocidental.
