मीथेन जासूस: ऑन द ट्रेल ऑफ ए ग्लोबल वार्मिंग मिस्ट्री

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वातावरण में हीट-फँसाने वाले मीथेन की मात्रा 2007 में जब समतल हो रही थी, तब यह फिर से तेज़ी से बढ़ने लगा। अभी तक किसी को पता नहीं है

Eबहुत हफ्तादर्जनों धातु के टुकड़े बोल्डर, कोलोराडो में एनओएए की पृथ्वी प्रणाली अनुसंधान प्रयोगशाला में पहुंचते हैं, हर एक को दुनिया के दूर के कोने से हवा में लोड किया जाता है। अनुसंधान रसायनज्ञ एड डलुगोकेनकी और ग्लोबल मॉनिटरिंग डिवीजन के उनके सहयोगियों ने कनस्तरों को सूचीबद्ध किया, और फिर एक गैस क्रोमैटोग्राफ, एक लौ आयनीकरण डिटेक्टर, परिष्कृत सॉफ्टवेयर - कितनी कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रस ऑक्साइड, और मीथेन प्रत्येक फ्लेबर्स को मापने के लिए - उच्च-परिशुद्धता उपकरण की एक श्रृंखला का उपयोग करें। ।

ये हवाई नमूने - हवाई, अलास्का, अमेरिकी समोआ, और अंटार्कटिका में वेधशालाओं में एकत्र किए गए, और हर महाद्वीप पर लम्बे टावरों, छोटे विमानों और स्वयंसेवकों से - दुनिया के एक हिस्से के रूप में, चार दशकों से अधिक समय से बोल्डर में आ रहे हैं। सबसे लंबे समय तक चलने वाला ग्रीनहाउस गैस निगरानी कार्यक्रम। फ्लास्क में हवा से पता चलता है कि 1983 के चारों ओर समतल करने से पहले, वातावरण में मीथेन की एकाग्रता 2000 के बाद से लगातार बढ़ रही थी। "और फिर, बूम, देखो कि यह यहां कैसे बदलता है," डलुगोकेनकी कहते हैं, अपने कंप्यूटर स्क्रीन पर एक ग्राफ की ओर इशारा करते हुए। "यह वास्तव में 2007 के आसपास शुरू होने वाले वैश्विक मीथेन बजट में एक अचानक बदलाव है।"

वातावरण में मीथेन की मात्रा तब से लगातार बढ़ रही है। और कोई भी वास्तव में क्यों जानता है। क्या अधिक है, किसी ने इसे आते नहीं देखा। मीथेन का स्तर जलवायु विशेषज्ञों की अपेक्षा एक हद तक अधिक मजबूती से चढ़ रहा है, "यह अप्रत्याशित है कि इसे पेरिस समझौते की तैयारी के मार्ग मॉडल में नहीं माना गया था, '' हाल ही में प्रकाशित डल्लुगोकेनकी और कई सह-लेखकों के रूप में नोट किया गया काग़ज़.

जैसे-जैसे साल बीतते जा रहे हैं और मीथेन ढेर होता जा रहा है, इस रहस्य को सुलझाते हुए तात्कालिकता बढ़ती जा रही है। एक 20-year-time फ्रेम पर, मीथेन जाल 86 बार कार्बन डाइऑक्साइड के रूप में वातावरण में बहुत गर्मी। यह आज तक के कुल वायुमंडलीय वार्मिंग के एक चौथाई के लिए जिम्मेदार है। और जबकि वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड और नाइट्रस ऑक्साइड में लगातार वृद्धि गहरी चिंता का विषय है, वे कम से कम वैज्ञानिकों की उम्मीदों के अनुरूप हैं। मीथेन नहीं है। मीथेन - जलवायु पर यकीनन मानवता का सबसे पहला हस्ताक्षर - वाइल्ड कार्ड है।

मनुष्य हजारों वर्षों से मिथेन का उत्पादन कर रहा है, आग के साथ भूमि को साफ करके, मवेशियों को बढ़ाकर, और चावल उगा रहा है। अंटार्कटिका से बर्फ के टुकड़ों में फंसे हवा के बुलबुले के लिए धन्यवाद, हम जानते हैं कि वातावरण में वैश्विक औसत मीथेन एकाग्रता प्रतिक्रिया में लगभग तीन गुना है। क्योंकि यह केवल वायुमंडल में एक दशक तक रहता है, मीथेन काटना जलवायु परिवर्तन को धीमा करने के लिए एक अपेक्षाकृत तेजी से काम करने वाला लीवर है। लेकिन यह स्पष्ट नहीं है कि हमें उस लीवर को कैसे खींचना चाहिए।

वैज्ञानिक वैश्विक परिकल्पना को समझाने के लिए प्रतिस्पर्धी परिकल्पना की पेशकश करना जारी रखते हैं, और संभावित संदिग्धों की कमी नहीं है। "मीथेन के बारे में वास्तव में आकर्षक बात है," एक एनओएए अनुसंधान वैज्ञानिक लोरी ब्रुहविलर कहते हैं, "यह तथ्य है कि हम जो कुछ करते हैं उसका लगभग सब कुछ मिथेन के बजट पर असर पड़ता है, भोजन बनाने से लेकर कचरे के निपटान तक।

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इंसान सीधे तौर पर इसके लिए जिम्मेदार हैं के बारे में 60 प्रतिशत मीथेन के वैश्विक उत्सर्जन के। यह लैंडफिल्स में खाद्य अपशिष्ट को सड़ने से रोकता है, चावल की खपच्चियों से अनार के लैगून से, चावल के पेडों से और उजागर होता है। पशुधन इसे अपने पाचन के उपोत्पाद के रूप में बाहर निकालते हैं। यह तेल और गैस कुओं, पंपिंग स्टेशनों, पाइपलाइनों और रिफाइनरियों के विशाल धातु के बहिःस्राव से निकलता है, जो विश्व में प्रवेश करते हैं।

शेष राशि प्राकृतिक स्रोतों से आती है - आर्द्रभूमि, नदियाँ और झीलें, जंगल की आग, दीमक, भूगर्भीय सीप्स, विगलन परावर्तन। वेटलैंड्स सबसे बड़ा एकल स्रोत है, जो वैश्विक स्तर पर कुल मीथेन उत्सर्जन के 30 प्रतिशत का योगदान देता है। जैसा कि होता है, कार्बन बजट की बात करें तो वे अनिश्चितता का सबसे बड़ा स्रोत हैं बेंजामिन पॉल्टर, नासा के एक शोधकर्ता और में योगदानकर्ता हैं ग्लोबल कार्बन प्रोजेक्टवैज्ञानिकों का एक अंतर्राष्ट्रीय संघ जो वैश्विक मीथेन बजट के सबसे व्यापक रूप से उद्धृत अनुमानों में से एक प्रकाशित करता है। यह अनिश्चितता इस बात पर बहस कर सकती है कि ड्राइविंग में वृद्धि एक उच्च शिक्षित अनुमान लगाने वाले खेल की तरह लगती है।

पॉल्टर का कहना है, '' पिछले दो सालों में इतने सारे परिकल्पना और उच्च प्रभाव वाले पेपर सामने आए हैं, जिनमें इस नए सिरे से विकास के स्पष्टीकरण की पूरी श्रृंखला शामिल है। ''

एनओएए वैज्ञानिकों और अन्य लोगों के सावधान माप के लिए धन्यवाद, हम जानते हैं कि इसके बारे में हैं मीथेन के 1,850 अणु वायुमंडल के प्रत्येक अरब अणुओं के लिए वायुमंडल में - आमतौर पर आज के वातावरण में प्रति अरब, या पीपीपी के रूप में शॉर्टहैंड किया जाता है। की तुलना में है प्रति बिलियन 700 भागों के बारे में पूर्व-औद्योगिक युग में। लेकिन आज की संख्या के पीछे की प्रक्रियाएं बहुत कम दिखाई देती हैं। यह एक गेम के अंतिम स्कोर को जानने जैसा है, लेकिन किसने और कैसे स्कोर किया।

उत्तर प्राप्त करना केवल एक अकादमिक अभ्यास नहीं है; यह जानना महत्वपूर्ण है कि ग्रह गर्म होने के लिए क्या मानवता का सामना कर रहा है। "हमें इन तंत्रों को समझने के लिए प्रक्रिया प्रतिनिधित्व की आवश्यकता है," कहते हैं एरिक कोर्टमिशिगन विश्वविद्यालय में एक वायुमंडलीय वैज्ञानिक, "इसलिए हम कह सकते हैं, उदाहरण के लिए, तापमान और हाइड्रोलॉजिकल चक्र के कुछ परिवर्तनों के साथ, हम एक्स राशि से मीथेन उत्सर्जन में वृद्धि की उम्मीद करेंगे।" उस समझ के बिना, कोर्ट सुझाव देते हैं। आगे क्या करघे के बारे में कुछ महत्वपूर्ण सवालों के जवाब देने में असमर्थ हैं। "जलवायु परिवर्तन के परिणामस्वरूप वायुमंडलीय मीथेन बढ़ रहा है, हमारे प्रत्यक्ष उत्सर्जन का नहीं? क्या कुछ थ्रेशोल्ड पारित किए जा रहे हैं?"

"यह एक दुष्ट समस्या है," कॉर्ट कहते हैं, "लेकिन यह अकारण नहीं है।"

Aनी कायल स्पष्टीकरण के लिए तीन सवालों के जवाब देने की जरूरत है। पिछले 40 वर्षों में मीथेन के स्तर में दीर्घकालिक वृद्धि क्या बताती है? एक विराम क्यों था? और 2006 के बाद ऐसा अचानक उछाल क्यों आया था? वैश्विक मीथेन बजट के केवल तीन तत्व प्रशंसनीय अपराधी होने के लिए काफी बड़े हैं: माइक्रोबियल उत्सर्जन (पशुधन, कृषि और आर्द्रभूमि से); जीवाश्म ईंधन उत्सर्जन; और रासायनिक प्रक्रिया जिससे मीथेन को वायुमंडल से साफ़ किया जाता है।

कर्षण हासिल करने के लिए पहला सिद्धांत जीवाश्म ईंधन पर दोष लगाया गया था, कुछ संदिग्ध समय के आधार पर: क्षैतिज ड्रिलिंग और हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग का उपयोग - दफन हाइड्रोकार्बन की कटाई की एक विधि जिसमें पानी, रेत और कॉकटेल के साथ चट्टान की गहरी परतों को नष्ट करना शामिल है रसायन - अमेरिकी तेल और गैस उद्योग में वृद्धि वायुमंडलीय मीथेन के स्तर के आसपास के समय को गोली मार दी। हालांकि, अन्य वैज्ञानिक आश्वस्त हैं कि पशुधन के बढ़ते झुंड, जो मीथेन-समृद्ध बेंच और खाद का उत्पादन करते हैं - को दोषी मानते हैं। कुछ शोधकर्ता साक्ष्य के लिए उपग्रह डेटा पर ध्यान केंद्रित करते हैं कि प्राकृतिक स्रोतों से मीथेन उत्पादन, जैसे कि आर्द्रभूमि और जंगल की आग, बदल रहा है।

और अभी भी अन्य बहस अपराधी बिल्कुल भी बढ़ता हुआ स्रोत नहीं है, लेकिन एक पारंपरिक मीथेन "सिंक" का स्थिर, या शायद बहुत अचानक गायब हो जाना। लगभग एक दशक के औसत निवास समय के बाद, मीथेन को कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प में रासायनिक रूप से ऑक्सीकरण किया जाता है। हाइड्रॉक्सिल रेडिकल (OH) के साथ प्रतिक्रियाएं। यह वायुमंडलीय हटाने की प्रक्रिया कमजोर हो सकती है, हालांकि, संभवतः क्योंकि अन्य मानवजनित प्रदूषकों के साथ प्रतिक्रिया के कारण OH का स्तर घट रहा है।

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बेशक, यह इन सभी कारकों का एक जटिल संयोजन हो सकता है। तस्वीर को और अधिक स्पष्ट करते हुए कुछ शोधकर्ताओं का तर्क है कि सांद्रता में स्पाइक वास्तव में बिल्कुल स्पाइक नहीं है। इसके बजाय, वे कहते हैं, 2000 से 2006 तक की वृद्धि सही ठहराव है। इस गणना के द्वारा, 2007 में जो कुछ हुआ, वह एंथ्रोपोजेनिक-संचालित विकास की "सामान्य" प्रवृत्ति की वापसी थी, जो शायद मीथेन के रासायनिक निष्कासन दर में मंदी के कारण होती है। यदि ऐसा है, तो मीथेन जमा होता रहेगा, जैसे बाथटब में पानी एक खुले नल और प्लग प्लग के साथ।

इन चल रहे वैज्ञानिक विवादों से मीथेन रहस्य के दिल में समस्या का पता चलता है: उपलब्ध प्रमाणों को बड़े करीने से फिट करने के लिए कई कहानियां बनाई जा सकती हैं। "वास्तव में अच्छी टिप्पणियों का विरोधाभासी प्रतीत होने वाले तरीकों से व्याख्या की जा सकती है," कोर्ट कहते हैं। सभी के माध्यम से इसे सॉर्ट करने के लिए, वैज्ञानिकों को विभिन्न श्रेणियों के सुराग द्वारा प्रदान की गई जानकारी को संतुलित करना चाहिए।

टॉप-डाउन अनुमान टावरों, विमानों, या उपग्रहों पर सेंसर का उपयोग करते हुए टिप्पणियों पर आधारित हैं, और मॉडल जो कि वायुमंडल के अन्य घटकों के साथ स्रोतों और रासायनिक प्रतिक्रियाओं से उत्सर्जन के डाउनवर्ड परिवहन के लिए जिम्मेदार हैं। नीचे-ऊपर के तरीकों में स्रोत के पास उत्सर्जन को मापना (गैस कुआं, लैंडफिल, यहां तक ​​कि गाय की आंत) और व्यापक पैमाने पर उत्सर्जन का अनुमान लगाने के लिए उन लोगों से एक्सट्रपलेटिंग शामिल हैं।

ट्रैक्टर्स महत्वपूर्ण सुराग भी देते हैं। कार्बन मोनोऑक्साइड को वाइल्डफायर और बायोमास जलने से मीथेन के साथ सह-उत्सर्जित किया जाता है, और ईथेन एक हाइड्रोकार्बन है जो अक्सर तेल और गैस उत्पादन से मीथेन के साथ उत्सर्जित होता है। मिथाइल क्लोरोफॉर्म एक औद्योगिक विलायक है, जो मीथेन की तरह, केवल ओह के साथ प्रतिक्रिया करके वातावरण से हटाया जा सकता है; इसके उत्सर्जन को बहुत बेहतर तरीके से जाना जाता है, इसलिए इसका उपयोग यह पता लगाने के लिए किया जाता है कि वायुमंडल में OH कितना है। शोधकर्ताओं ने मीथेन के स्रोतों या डूब में बदलाव के बारे में अनुमान लगाने के लिए आसान-से-माप के अनुमानों पर भरोसा किया। उदाहरण के लिए, कुछ ने ईथेन की सांद्रता बढ़ाने की टिप्पणियों के लिए यह तर्क दिया है कि जीवाश्म ईंधन निष्कर्षण मीथेन स्पाइक का प्रमुख चालक है।

फिर आइसोटोप हैं। Dlugokencky की लैब में विश्लेषण करने के बाद, उन हवा के नमूनों को भेज दिया जाता है आर्कटिक और अल्पाइन अनुसंधान संस्थान (INSTAAR) कोलोराडो बोल्डर विश्वविद्यालय में, जहां उनके कार्बन समस्थानिकों को मापा जाता है। ब्रूविलेर कहते हैं, "आइसोटोप्स आपको बताते हैं कि रोगाणुओं बनाम पुराने, थर्मोजेनिक स्रोतों, कार्बन से कितना आ रहा है।" माइक्रोनियल स्रोतों (बायोजेनिक के रूप में भी जाना जाता है) द्वारा उत्सर्जित मीथेन, कार्बन आइसोटोप C13 के कम के साथ C12 के सापेक्ष हल्का हो जाता है, जबकि मिथेन जीवाश्म ईंधन (थर्मोजेनिक) से और जलती हुई बायोमास से आइसोटोपिक रूप से भारी हो जाता है। INSTAAR और अन्य शोध संस्थानों द्वारा किए गए मापन से स्पष्ट है कि वायुमंडल की मीथेन आइसोटोप C13 में कम होती जा रही है। यह संभावित रूप से संदिग्धों की सूची को जीत सकता है।

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फिर भी प्रत्येक प्रकार के सुराग की अपनी सीमाएँ हैं। कोर्ट और अन्य लोगों के हालिया काम ने मिथेन की एक उपयोगी, सुसंगत अनुरेखक के रूप में ईथेन की विश्वसनीयता पर सवाल उठाया है। ईथेन-टू-मीथेन अनुपात विभिन्न भूवैज्ञानिक बेसिनों में व्यापक रूप से भिन्न होता है, और पेट्रोकेमिकल फीडस्टॉक के रूप में इसके बाजार मूल्य के आधार पर प्राकृतिक गैस परिवर्तनों से निकाले गए ईथेन की मात्रा। हर कोई आइसोटोप डेटा से आश्वस्त नहीं है, या तो।

"बहुत सारे समुदाय अत्यधिक उलझन में हैं क्योंकि स्रोतों के हस्ताक्षर एक उच्च श्रेणी को कवर करते हैं," कहते हैं डैनियल जैकबहार्वर्ड में एक वायुमंडलीय रसायनज्ञ। कुछ स्रोत समस्थानिक उंगलियों के निशान का एक ही सेट साझा करते हैं, जिससे कुछ जीवाश्म और माइक्रोबियल स्रोतों के बीच अंतर करना मुश्किल हो जाता है। "आइसोटोप सूचना का एक उपयोगी टुकड़ा है, लेकिन मैं घर को केवल आइसोटोप डेटा को देखकर शर्त नहीं लगाऊंगा।"

ब्रूवीलर का मानना ​​है कि आइसोटोप रिकॉर्ड में अनिश्चितता है, और बहुत कम अध्ययनों ने मवेशियों और अन्य जुगाली करने वालों से मीथेन के आइसोटोप को मापा है, या आर्द्रभूमि से बुदबुदाते हैं। लेकिन वह तर्क देती है कि जीवाश्म ईंधन मीथेन के समस्थानिक सूक्ष्मजीवों के साथ इसके अतिच्छादन में सीमित, हस्ताक्षरों की एक बहुत ही संकीर्ण सीमा पर कब्जा कर लेते हैं।

"बड़े वैश्विक पैमानों पर, आइसोटोपिक बाधा हमें यह बताने में बहुत उपयोगी होना चाहिए कि बायोजेनिक क्या है और थर्मोजेनिक क्या है," वह कहती हैं।

Aइस सब के बीच अनिश्चितता, वैश्विक मीथेन बजट का एक हिस्सा है जो अधिक स्पष्ट रूप से निर्धारित है: अमेरिकी तेल और गैस उत्पादन से उत्सर्जन। यह काफी हद तक काम के लिए धन्यवाद है स्टीवन हैम्बर्ग और पर्यावरण रक्षा कोष (EDF)।

शुरुआती 2000s में, हैम्बर्ग ब्राउन विश्वविद्यालय में पर्यावरण विज्ञान के प्रोफेसर थे। फॉरेस्ट इकोलॉजी कोर्स के लिए जो उन्होंने पढ़ाया था, उन्होंने प्रत्येक सप्ताह एक प्राकृतिक गैस से चलने वाली वैन में छात्रों को एक फील्ड साइट पर भेजा। बाद में, उनके पास एक एपिफनी थी: जबकि यह एक साफ-सुथरा लग रहा था, गैसोलीन-ईंधन वाले वाहन की तुलना में अधिक कुशल विकल्प था, उन्हें पता नहीं था कि यह कितना गैस लीक हो सकता है। लेकिन वह जानता था कि रिसाव दर जलवायु के लिए मायने रखती है। हैम्बर्ग ने समझा कि मीथेन निकट-अवधि के वार्मिंग का एक शक्तिशाली चालक था, और एक पारिस्थितिकीविद् के रूप में, वह यह भी जानता था कि एक प्रणाली में परिवर्तन की दर उतनी ही महत्वपूर्ण हो सकती है जितनी कि परिमाण।

वार्मिंग त्वरक के रूप में इसकी क्षमता के बावजूद, मीथेन लीक से निपटने के लिए जलवायु नीति हलकों में अभी तक सर्वोच्च प्राथमिकता नहीं थी। "एक अवसर था," वे कहते हैं, "एक बड़ा लीवर वहां बैठा है जिसे लोग अभी तक देख और उपयोग नहीं कर सकते हैं। हमने माना कि लीवर मौजूद था। ”

जब वे एक्सएनयूएमएक्स में ईडीएफ के मुख्य वैज्ञानिक बने, तो उन्होंने तेल और गैस आपूर्ति श्रृंखला के लीक के आंकड़ों के बारे में पूछना शुरू कर दिया। "मुझे कंपनियों से एक मानक उत्तर मिला: 'हमने इसे कवर कर लिया है, हम जानते हैं कि क्या चल रहा है, यह ठीक है।" जैसा कि मैंने चारों ओर देखा, कोई अच्छा डेटा नहीं था कि कोई भी मुझे वापस करने के लिए दिखा सके। ”

एक्सएनयूएमएक्स में, ईडीएफ ने पूरे अमेरिकी तेल और गैस आपूर्ति श्रृंखला में मीथेन लीक के गहन अध्ययन का समर्थन करने के लिए एक कार्यक्रम शुरू किया। प्रयास 2012 से अधिक अलग-अलग वैज्ञानिकों को 140 शैक्षणिक और अनुसंधान संस्थानों से लाया गया है, जो 40 सहकर्मी-समीक्षित प्रकाशनों की तुलना में अधिक उपज है और देश भर में जीवाश्म ईंधन निष्कर्षण से, मीथेन लीक कितना और कहां, के बारे में अधिक बारीक समझ है।

अनुसंधान का समापन टुकड़ा, पिछले जुलाई में विज्ञान में प्रकाशित, धरातल पर आधारित मापन और विमान से टिप्पणियों पर आधारित अनुमान लगाने के लिए कि क्षेत्र से मीथेन उत्सर्जन संघीय पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) द्वारा बनाए गए आविष्कारों के अनुमान से 60 प्रतिशत अधिक है। यह आंकड़ा US में कुल प्राकृतिक गैस उत्पादन के 2.3 प्रतिशत की एक रिसाव दर का आंकड़ा है, सिर्फ 4 प्रतिशत की एक रिसाव दर बिजली उत्पन्न करने के लिए कोयले के बजाय जल गैस के जलवायु लाभों को रद्द कर देगी।

वैश्विक स्तर पर, हालांकि, भगोड़े तेल और गैस उत्सर्जन पर डेटा विरल है। उदाहरण के लिए, रूस और ईरान में गैस क्षेत्रों के लिए कुछ माप और बहुत कम शोध पहुंच उपलब्ध हैं। वर्षों पहले, हैम्बर्ग ने हार्वर्ड वायुमंडलीय वैज्ञानिक के साथ बातचीत की स्टीवन वोफी समस्या के बारे में। तेल और गैस के क्षेत्र और अंतरिक्ष से बड़ी सुविधाओं को लीक करने और पिनपॉइंट को देखने के लिए उन्हें किस स्तर की स्थानिक ग्रैन्युलैरिटी की आवश्यकता होगी?

इसी तरह से मीथेनसैट का जन्म हुआ। पिछले साल EDF ने घोषणा की यह अपने स्वयं के मीथेन-शिकार उपग्रह का निर्माण और प्रक्षेपण करेगा। हैम्बर्ग के अनुसार, "मैं अक्सर उपयोग करता हूं," हम एक दस्तकारी वाले छोटे-कारखाने मॉडल से दूर होने की कोशिश कर रहे हैं, और हमें बड़े पैमाने पर उत्पादन करने की आवश्यकता है। यह वैज्ञानिक टीमों (वैश्विक स्तर पर] को तैनात करने के लिए बहुत महंगा और श्रम-साध्य है। ”

आज, Wofsy परियोजना पर विज्ञान का नेतृत्व है। एक चकली के साथ, वह एक बेहद महत्वाकांक्षी, "बॉनकर्स" उपक्रम करता है - एक नासा पैमाने की परियोजना को खींचने की कोशिश कर रहा एक पर्यावरण गैर-लाभकारी। "EDF बहुत रणनीतिक है," वे कहते हैं, प्रशंसा के साथ। "उनका लक्ष्य 2025 द्वारा पूरी दुनिया में तेल और गैस उद्योग को बदलना है।"

स्टैनफोर्ड के शोधकर्ताओं द्वारा हाल ही में किए गए काम से पता चलता है कि प्राकृतिक गैस से सभी मीथेन उत्सर्जन का आधा से अधिक हिस्सा सिर्फ सबसे बड़े एक्सएनयूएमएक्स प्रतिशत लीक से आता है। भले ही वास्तविक संख्या कुछ कम हो, लेकिन शोधकर्ताओं के बीच व्यापक समझौता है कि इन "सुपर-एमिटर" से निपटना सबसे अधिक लागत प्रभावी मीथेन कटौती की रणनीति हो सकती है। लेकिन पहले आपको उन प्लम्स को ढूंढना होगा। मीथेनसैट तेल और गैस क्षेत्रों पर लीक का शिकार होगा जो कि 5 की पृष्ठभूमि के मुकाबले प्रति बिलियन 10 भागों की राशि हो सकती है। “तो आप 1,850 प्रतिशत के बारे में देख रहे हैं। यदि आप 0.5 प्रतिशत को मापने जा रहे हैं, तो आपके पास 0.5 प्रतिशत की सटीकता होनी चाहिए, ”Wofsy कहते हैं। “और कुछ लोग सोचते हैं कि आप ऐसा नहीं कर सकते। हमें लगता है कि हम इस क्षेत्र के प्रत्येक बिंदु पर नहीं बल्कि क्षेत्रीय स्तर पर कर सकते हैं। ”

मीथेनसैट की एक और अभूतपूर्व विशेषता यह है कि इसे कैप्चर किए जाने वाले डेटा को सार्वजनिक रूप से सुलभ बनाया जाएगा। "हमारा उत्पाद तेल और गैस उद्योग में परिवर्तन है, और जो परिवर्तन प्रेरित करता है, वे जो फेंकते हैं, उसके बारे में पारदर्शी जानकारी है", टोफी कहते हैं।

बेशक, उपग्रह अभी भी ड्राइंग बोर्ड पर है, और कई तकनीकी बाधाएं हैं। यहां तक ​​कि अगर सब कुछ योजना के अनुसार होता है, तो मीथेनसैट एक्सएनयूएमएक्स में देर तक कार्रवाई योग्य डेटा का उत्पादन शुरू नहीं करेगा।

फिर भी, कुछ सबूत हैं जो पहले से ही उद्योग के कुछ कोनों में ध्यान केंद्रित कर रहे हैं। अमेरिका में तरलीकृत प्राकृतिक गैस के सबसे बड़े निर्यातक चेनर्जी एनर्जी में जलवायु और स्थिरता के प्रमुख फिजी जॉर्ज का इस क्षेत्र में एक लंबा कैरियर रहा है, जिसमें शेल ऑयल और दक्षिण-पश्चिम ऊर्जा पर स्टेंसिल शामिल हैं। "एक बार जब आपके पास यह उपग्रह तकनीक है," जॉर्ज कहते हैं, "एक्सएनयूएमएक्स में स्टीव हैम्बर्ग साथ आ सकते हैं और कह सकते हैं, 'अरे, यह सुविधा, हमने इसे हर एक्सएनएक्सएक्स मिनट में मैप किया और उत्सर्जन का भार पाया।" यह जानने के बिना कि यह उत्सर्जन की अनुमति है, या एक रखरखाव घटना, या एक स्टोकेस्टिक घटना - जो उद्योग के लिए अधिक अनिश्चितता और चिंता और दबाव बनाती है। ”

अगर तकनीकी चुनौतियों को दूर किया जा सकता है, तो जॉर्ज नई मीथेन का पता लगाने वाली तकनीकों को देखता है क्योंकि उद्योग को कुछ ग्रहण करना चाहिए अगर वह चाहता है कि प्राकृतिक गैस को अभी से ऊर्जा मिश्रण दशकों में एक जगह मिल जाए, और दुनिया में पेरिस जलवायु लक्ष्य को गंभीरता से ले।

"अगर यह सफल होता है, तो अब से पांच साल बाद हम वैश्विक रूप से मीथेन में इन परिवर्तनों को समझने में सक्षम होने के लिए एक बहुत ही अलग संभावना है", Wofsy कहते हैं। “तब कोई व्यक्ति आधे खर्च के लिए एक और निर्माण कर सकता था और एक अलग मिशन के लिए इसका इस्तेमाल कर सकता था। आप कृषि स्रोतों, लैंडफिल, वेटलैंड्स के बाद जाना शुरू कर सकते हैं। आप उनमें से किसी को भी देख सकते हैं। ”

हालांकि अभी तक कोई निश्चित अभियोग नहीं है, लेकिन मीथेन जासूसों का समुदाय एक प्रमुख संदिग्ध को सत्तारूढ़ करने के करीब हो रहा है। डैनियल जैकब, उनके समूह और अन्य लोगों द्वारा आइसोटोपिक साक्ष्य और वायुमंडलीय उलटा मॉडल के संयोजन का हवाला देते हुए कहते हैं, "कुछ साल पहले यह धारणा बहुत लोकप्रिय थी जो प्राकृतिक गैस बढ़ रही थी।" "यह हवा अपने पाल थोड़ा बाहर खटखटाया है। हम वास्तव में इसके लिए सबूत नहीं देखते हैं।

कुछ शोधकर्ता, जैसे कि कॉर्नेल के रॉबर्ट हावर्थ, आश्वस्त हैं कि तेल और गैस उत्पादन से भगोड़ा उत्सर्जन - विशेष रूप से फ्रैकिंग - को व्यवस्थित रूप से कम आंका जाता है, और वैश्विक स्पाइक के पीछे होने की संभावना है। "यह एक सम्मोहक कथा है," कहते हैं पेप कैनलेलग्लोबल कार्बन प्रोजेक्ट के कार्यकारी निदेशक, "लेकिन बड़ा समुदाय उस दृष्टिकोण का समर्थन नहीं करता है।"

एक प्रभावशाली में 2016 पेपर नेचर में, वैज्ञानिकों के एक बड़े समूह के नेतृत्व में स्टीफन श्वेत्ज़केएक पूर्व एनओएए वैज्ञानिक जो अब ईडीएफ के लिए काम करता है, ने सभी मीथेन स्रोतों - आइसोबायल, जीवाश्म ईंधन, बायोमास-जलन से आइसोटोप पर दीर्घकालिक डेटा का सबसे बड़ा सेट एक साथ खींचा। उन्होंने पाया कि जीवाश्म ईंधन मीथेन उत्सर्जन पिछले सर्वोत्तम अनुमानों की तुलना में कम से कम 60 प्रतिशत अधिक था, लेकिन समय के साथ नहीं बढ़ रहा था।

यह आगमन का प्रतिवाद बिंदु है। तेल और गैस लीक वैश्विक उठापटक के लिए जिम्मेदार नहीं हैं, फिर भी वे पहले की तुलना में बहुत बड़ी समस्या हैं। और उन्हें प्लग करना मीथेन को काटने के लिए सबसे अधिक संभव तरीकों में से एक है। अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी अनुमान सभी तेल और गैस मीथेन लीक का 50 प्रतिशत शून्य शुद्ध लागत पर तय किया जा सकता है।

Eसंदेह के रूप में वेन जीवाश्म ईंधन से दूर, वे उष्णकटिबंधीय वेटलैंड्स के आसपास जमा हो रहे हैं, जो मीथेन का सबसे बड़ा वैश्विक स्रोत है। "जब मीथेन ऊपर जाने लगी, उसके तुरंत बाद, C13 नीचे जाने लगी," डलुगोकेनकी कहते हैं। जो कुछ भी बढ़ती सांद्रता को बढ़ा रहा है, "मीथेन का एक स्रोत बनना है जो कि उत्सर्जन के औसत मिश्रण से हल्का होता है। वह क्या कर सकता था? आर्द्रभूमि या जुगाली करने वाले जानवरों जैसे सूक्ष्मजीव स्रोत। "

ट्रॉपिकल वेटलैंड्स एकमात्र स्रोत बड़ा और गतिशील हो सकता है जो स्पाइक की परिमाण और अचानकता दोनों को समझा सके। यह संभावना नहीं है कि पशुधन की संख्या, अन्य बड़े बायोजेनिक स्रोत, तेजी से इसके लिए जिम्मेदार हैं।

मीथेन जासूस: ऑन द ट्रेल ऑफ ए ग्लोबल वार्मिंग मिस्ट्री

मौसम संबंधी बदलावों की प्रतिक्रिया में, वेटलैंड्स से मीथेन का उत्पादन, हालांकि, साल-दर-साल तेजी से बदल सकता है। आर्द्रभूमि में सूक्ष्मजीव अधिक वर्षा, या गर्म तापमान, या दोनों के जवाब में अधिक मीथेन का उत्पादन कर सकते हैं। या अल-नीनो घटनाओं या अन्य जलवायु चर के कारण, चाहे अधिक से अधिक भूमि की सतह को घेरते हुए, क्षेत्र में आर्द्रभूमि बढ़ रही हो।

"वेटलैंड्स परम संभावित कार्बन जलवायु प्रतिक्रिया है जिसे हम पूरी तरह से नहीं समझते हैं," कैनेडेल कहते हैं। वैज्ञानिक सहमत हैं कि इन प्रक्रियाओं के मॉडल बेहतर हो रहे हैं, लेकिन अभी भी बहुत अधिक काम करने की आवश्यकता है।

वेटलैंड्स के वितरण का नक्शा बनाने के लिए, शोधकर्ताओं ने ब्रुहेविलेर का कहना है कि संदिग्ध सटीकता के पुराने वैमानिकी चार्ट पर भरोसा किया है। वे उपग्रह चित्रों का उपयोग उन क्षेत्रों की पहचान करने के लिए भी करते हैं जो भूमि पर पानी में डूबे हुए हैं, लेकिन वे उष्ण कटिबंध में सीमित उपयोग के हैं, जहां वनस्पति और भारी बादल कवर खड़े पानी का मुखौटा लगा सकते हैं। और वैज्ञानिकों को अभी भी आर्द्रभूमि से सूक्ष्मजीव मीथेन के विभिन्न समस्थानिक संकेतों के बारे में बहुत कम पता है।

तेल और गैस लीक का अध्ययन करने के लिए ईडीएफ के नेतृत्व वाले सहयोगात्मक प्रयास में, एरिक कॉर्ट अनिश्चितता के इन स्रोतों से निपटने के लिए एक संभावित शोध रोडमैप देखता है। वे कहते हैं, "कई पैमाने पर तेल और गैस बेसिनों को देखने वाले लक्षित अध्ययनों की श्रृंखला ने उत्सर्जन की हमारी समझ और प्रक्रियाओं को नियंत्रित किया है जो इसे नियंत्रित करते हैं," वे कहते हैं। "एक ही माप दृष्टिकोण का उपयोग आर्द्रभूमि की हमारी समझ को बेहतर बनाने के लिए किया जा सकता है।"

"मेरी निजी भावना है कि सबूत दृढ़ता से वृद्धि के पीछे एक प्राकृतिक जीवजन्य स्रोत की ओर इशारा कर रहे हैं," ब्रुहलर कहते हैं। "और अगर यह सच है, तो यह महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह एक संकेत हो सकता है कि प्राकृतिक स्थलीय जीवमंडल और वार्मिंग के बीच एक जलवायु प्रतिक्रिया चल रही है।"

जैसे-जैसे दुनिया गर्म होती है, और इसके कुछ हिस्से गीले हो जाते हैं, क्या उष्णकटिबंधीय आर्द्रभूमि में रोगाणुओं को और भी अधिक मीथेन खांसी होगी? क्या आर्कटिक पमाफ्रोस्ट में हाइबरनेटिंग करने वाले कार्बन डाइऑक्साइड की तुलना में मिथेन के रूप में जमे हुए कार्बन के उस विशाल भंडार को छोड़ देंगे, जिससे और अधिक वार्मिंग होगी? इस तरह की भागदौड़-ट्रेन प्रतिक्रिया तंत्र वैश्विक जलवायु प्रणाली के तत्व हैं जो रात में वैज्ञानिकों को जागृत रखते हैं। ब्रुहवाइलर कहते हैं, "अब हमारे सामने जो सबसे महत्वपूर्ण विज्ञान का सवाल है, वह कार्बन-क्लाइमेट फीडबैक का सवाल है।" "सवाल यह है कि वास्तव में महत्वपूर्ण है, सड़क के नीचे क्या आ रहा है?"

इसलिए मीथेन रहस्य मामलों को हल करना। इन "प्राकृतिक" मीथेन स्रोतों पर मानव उंगलियों के निशान की तलाश हमें यह समझने में मदद करेगी कि भविष्य क्या हो सकता है। फिर भी यदि नए डिटेक्शन टूल मुख्य रूप से आर्द्रभूमि को मुख्य चालक के रूप में पहचानते हैं, तो भी हमारा काम यही रहेगा: कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य ग्रीनहाउस गैसों को तेजी से काटने के अलावा, मीथेन उत्सर्जन को जहां तक ​​संभव हो और तेजी से कम करें, उन स्रोतों से जिन्हें हम नियंत्रित कर सकते हैं।

2007 के बाद से वृद्धि को बढ़ाने के बारे में सभी तर्कों के बावजूद, Kort कहते हैं, "लंबे समय तक फ्रेम में कोई बहस नहीं है। यह मानवीय गतिविधियों से प्रेरित है। पिछले 40 वर्षों में, उस अवधि में वृद्धि पूरी तरह से मानवजनित उत्सर्जन द्वारा वर्णित है। वे बयान वास्तव में विवादास्पद नहीं हैं। ”

हैम्बर्ग के अनुसार, "मुख्य बात यह है कि हम इस वैज्ञानिक बहस के माध्यम से तनाव करते हैं," यह किसी भी तरह से मीथेन को विशेष स्रोतों से कम करने और जलवायु पर उनके प्रभाव को समझने की क्षमता को कम नहीं करता है। " उनका कहना है कि आक्रामक तरीके से तेल और गैस के बुनियादी ढांचे से रिसाव को ठीक करना। इसका मतलब यह भी है कि हम खाने के विकास, उपभोग और निपटान के तरीके को बदलना, पेप कैनाडेल पर जोर देते हैं।

फरवरी में प्रकाशित दो नए अध्ययनों में प्लगिंग लीक की तात्कालिकता को सुदृढ़ करना प्रतीत हुआ। में उनके हाल ही में कागज, Dlugokencky और सहयोगियों ने निष्कर्ष निकाला कि चाहे वह बदलते सिंक या बदलते उष्णकटिबंधीय वेटलैंड्स के कारण हो, मीथेन स्क्रैम्बल में नए सिरे से वृद्धि, प्रीइंडस्ट्रियल स्तरों पर वार्मिंग के दो डिग्री से कम रहने के लक्ष्य को पूरा करने की योजना है - 2015 में पेरिस में एकत्रित राष्ट्रों द्वारा सहमत लक्ष्य। मीथेन की जंगली चढ़ाई बहुत कम कमरा छोड़ती है - और कम समय में - हमारे वैश्विक उत्सर्जन बजट में, जितना हमने उम्मीद की थी।

अन्य नए अध्ययनहालांकि, मॉडलिंग का हवाला देते हुए, आशा के कुछ माप प्रदान करता है, जो दर्शाता है कि मानवजनित मीथेन उत्सर्जन को कम करना अभी भी "प्राकृतिक" रिसाव को ऑफसेट कर सकता है जो पिघलना आर्कटिक गर्म तापमान के तहत उत्पादन करेगा। अगर सच है, तो यह सुझाव देगा कि एक विनाशकारी प्रतिक्रिया पाश - जिसमें मानव-चालित ग्रीनहाउस गैसों के उत्सर्जन से ग्रह के पेमाफ्रोस्ट पिघल जाते हैं, इसे एक विशाल कार्बन भंडारण इकाई से ग्रह-वार्मिंग मीथेन के विशाल नए स्रोत में बदल दिया जाता है, जो बहुत गर्म हो जाता है - अभी तक टालमटोल करना। लेकिन वैज्ञानिकों का यह भी कहना है कि भागते हुए ट्रेन परिदृश्य से बचने के लिए उपलब्ध समय जल्दी से गायब हो रहा है।

कैनडेल कहते हैं, "नीचे की रेखा," है कि मीथेन ऊपर जा रहा है, और ऐसा नहीं लगता है कि यह जल्द ही कभी भी बंद हो जाएगा।

के बारे में लेखक

जोनाथन मिंगल एक स्वतंत्र लेखक हैं, जिनका काम द न्यूयॉर्क टाइम्स, द बोस्टन ग्लोब, स्लेट, क्वार्ट्ज, एटलस ऑब्स्कुरा और लॉस एंजिल्स टाइम्स में छपा है। वह ब्लैक कार्बन प्रदूषण के स्वास्थ्य और जलवायु प्रभावों के बारे में "फायर एंड आइस: सॉट, सॉलिडैरिटी, एंड द सर्वाइवल ऑन द वर्ल्ड" के लेखक हैं।

यह आलेख मूलतः पर प्रकाशित हुआ था Undark। को पढ़िए मूल लेख.

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