Methaanemissies volgen vanuit de ruimte

Om verdere opwarming van de aarde tegen te gaan hebben meer dan honderd landen beloofd om de uitstoot van het broeikasgas methaan tussen 2020 en 2030 met tenminste 30 procent terug te brengen. Deze belofte is vastgelegd in de zogenaamde Global Methane Pledge tijdens de klimaatconferentie COP 26 in Glasgow. Met satellietwaarnemingen van Tropomi draagt het KNMI bij aan het verwezenlijken van dit doel. Met Tropomi is het namelijk mogelijk vanuit de ruimte wereldwijd de grote bronnen van methaanemissies in kaart te brengen en in de tijd te volgen.

Vermindering van methaanemissies heeft snel effect
Volgens het laatste IPCC rapport heeft de toegenomen hoeveelheid methaan in de atmosfeer voor ongeveer een halve graad opwarming gezorgd ten opzichte van het pre-industriële tijdperk (1850-1900). Methaan is voor het klimaatbeleid aantrekkelijk omdat het verminderen van de uitstoot relatief snel zorgt voor een afname van de concentratie van methaan in de atmosfeer. De Glasgow-belofte van 30 procent afname van methaanemissies in 2030 kan binnen 20 jaar tot een lager tempo van opwarming leiden. Dit in tegenstelling tot CO2-maatregelen die pas na 20 jaar tot merkbaar minder opwarming zullen leiden.

De snelle reactie van het klimaat op methaanmaatregelen komt omdat methaan weliswaar een sterk broeikgas is maar ook een relatief korte levensduur heeft - de verblijftijd in de atmosfeer bedraagt ongeveer 10 jaar. Door de korte levensduur is het opwarmende effect van methaanemissies kortdurend. Verminderde emissies leiden snel tot lagere concentraties. De concentratie CO2 in de atmosfeer reageert veel trager op veranderingen in CO2 emissies (figuur 1).


Figuur 1: Verschil in effect op de opwarming van de aarde door uitstoot van methaan (CH4) en koolstofdioxide (CO2). Bron afbeelding: carbonbrief.org.​ & KNMI

Bronnen van methaan
Methaanbronnen zijn divers: er komt veel methaan vrij bij de winning en het gebruik van fossiele brandstoffen en dan met name door lekkage. De totale methaanuitstoot door veeteelt is van dezelfde orde. Daarnaast zijn er natuurlijke bronnen, met name veen- en moerasgebieden (samen goed voor 75 procent van de natuurlijke bronnen) en verschillende kleinere bronnen zoals in de afvalverwerking en door termieten.

Methaan meten met satellieten
Satellietinstrument Tropomi scant dagelijks in veertien rondjes de hele aarde vanuit zijn polaire baan rond de aarde op 826 kilometer hoogte. Tropomi meet voortdurend de hoeveelheid methaan in de atmosfeer op die plekken waar geen wolken aanwezig zijn op moment van overvliegen. De metingen zijn gedetailleerd genoeg om de bijvoorbeeld verhoogde concentraties methaan te detecteren rond olieraffinaderijen (figuur 2).


Figuur 2: TROPOMI gemeten methaanconcentraties op 4 januari 2020 nabij de stad Hassi Messaoud in Algerije. Uit de olieraffinaderijen ontsnapt methaangas, hier duidelijk zichtbaar als een pluim van ongeveer 150 km lengte. Bron afbeelding: KNMI

Uit recent KNMI onderzoek blijkt dat verhoogde concentraties gemeten met Tropomi in combinatie met informatie over de wind het mogelijk maakt om routinematig uit te rekenen hoeveel methaan waar wordt uitgestoten (figuur 3). Het doel is om wereldwijd de emissies van methaan op deze manier routinematig bij te gaan houden. Deze informatie is een essentiële ondersteuning van de Global Methane Pledge en versterkt het onderling vertrouwen in de cijfers die landen hiervoor zullen aanleveren.


Figuur 3: Methaan emissies in 2019 in Texas afgeleid uit Tropomi metingen en ter vergelijk als bronnen van emissies de grootte van de veestapel en locatie van gas installaties. Bron afbeelding: Liu ea, Geophys.Res.Lett., 2021 & KNMI


Bron artikel: KNMI.nl