Em um nível básico, a ciência do aquecimento global é bastante simples. Os seres humanos criaram processos que liberam gases que prendem o calor em nossa atmosfera e fazem com que as temperaturas aumentem. Estes são conhecidos como gases de efeito estufa (GEE). Quando as emissões de gás excedem as remoções, as concentrações aumentam. Concentrações mais altas levam ao aquecimento mais rápido. Dos três gases mais prevalentes, o óxido nitroso (N2O) tem o maior efeito por tonelada, seguido por metano (CH4) e depois dióxido de carbono (CO2). Felizmente, emitimos muito menos metano e óxido nitroso que o dióxido de carbono. O GWP converte um gás em toneladas equivalentes de CO2, conhecido como "equivalente a CO2". Isso é abreviado como CO2-e. O GWP do metano acima de 100 anos é 28, o que significa que uma tonelada de metano tem o efeito de aquecimento de 28 toneladas de CO2 ao longo de um período de 100 anos. Na Austrália, representa 26% do total de emissões de GEE, perdendo apenas para o CO2 em 67%.
However, greenhouse gases vary dramatically in their warming effect on the atmosphere. Of the three most prevalent gases, nitrous oxide (N2O) has the biggest effect per tonne, followed by methane (CH4) and then carbon dioxide (CO2). Fortunately, we emit far less methane and nitrous oxide than carbon dioxide.
To compare apples to apples, or gases to gases, we convert each tonne of GHG to the same scale using a factor called global warming potential (GWP). GWP converts a gas to equivalent tonnes of CO2, known as ‘CO2 equivalent’. This is abbreviated as CO2-e. The GWP of methane over 100 years is 28, which means one tonne of methane has the warming effect of 28 tonnes of CO2 over a 100-year timeframe.
BAD NEWS: Methane is a big contributor to global warming
Based on a 100-year timeframe, methane emissions will be the second largest contributor to warming. In Australia it accounts for 26% of total GHG emissions, second only to CO2 at 67%.
WORSE NEWS: The math understates effects of atmospheric methane right now
Unfortunately, the conventional 100-year GWP approach underappreciates two very important nuances.
Primeiro, o efeito do metano varia com o tempo. Em seu primeiro ano na atmosfera, o potencial de aquecimento global do metano é na verdade 120 vezes o de CO2 (veja a Figura 1). Ele inclui um grande soco inicial. Felizmente, o metano é constantemente destruído por processos naturais. Portanto, hoje uma tonelada de emissões terá apenas 84 vezes o efeito do CO2 em 20 anos, e o efeito cai para 28 vezes mais de 100 anos. Se nos concentrarmos em nosso futuro de 100 anos, 28 é um GWP apropriado. Mas, subestima os efeitos imediatos. Estes são resultado de centenas de anos de atividades. As emissões de hoje afetarão os próximos 100 anos, mas o aquecimento de hoje é resultado dos últimos 100 anos. As concentrações de CO2 aumentam ~ 120ppm, mas apenas 40% em relação aos níveis de 1900 (veja a Figura 2).
Second, the warming happening today is a function of the concentration of gases in the atmosphere. These are a result of hundreds of years of activities. Today’s emissions will affect the next 100 years, but today’s warming is a result of the last 100+ years.
Since 1900, atmospheric concentrations of methane are up ~1 part per million (ppm), or ~120%. CO2 concentrations are up ~120ppm, but only 40% relative to 1900 levels (see Figure 2).
Vamos combinar esses efeitos. Quando a concentração de ambos os gases é ajustada para diferentes prazos, a aplicação de um GWP de 120 a um aumento de 1ppm na concentração de metano prevê um efeito tão poderoso quanto um aumento de 120ppm para o CO2 (ver Figura 3). Focando o prazo de 100 anos significa que perdemos os efeitos atuais e mais poderosos do metano-até agora. Emissões, precisamos reduzi -las - e rapidamente. As emissões de metano causadas por seres humanos vêm de um pequeno número de setores e fontes: agricultura, emissões fugitivas da produção de energia e desperdício (veja a Figura 4). Podemos adotar uma abordagem direcionada para resolver o problema, e a boa notícia é que muitas soluções já existem nesses setores. Eles exigirão investimento e esforço, mas são comprovados e seguidos para implementar.
Essentially, human contributions to today’s warming come as much from methane as from CO2. Focusing on the 100-year timeframe means we have missed the current, more powerful effects of methane – until now.
THE GOOD NEWS: We have solutions ready to go
Given the immediate impact of methane emissions, we need to reduce them – and fast. Methane emissions caused by humans come from a small number of sectors and sources: agriculture, fugitive emissions from energy production, and waste (see Figure 4). We can take a targeted approach to solving the problem, and the good news is that many solutions already exist in these sectors. They will require investment and effort but are mostly proven and straight-forward to implement.
na agricultura, precisamos reduzir as emissões de carne bovina, cordeiro e laticínios o máximo possível. Na Austrália, onde o consumo de carne é três vezes a média global, a moderação é um bom começo. Nos países em desenvolvimento, isso pode ser mais difícil. Portanto, precisaremos confiar em uma variedade de soluções, como:
- concentrando o armazenamento e o tratamento do estrume para que o metano possa ser capturado e usado diretamente na geração e aquecimento de energia. O metano como biogás já está atingindo uma escala comercial em partes dos Estados Unidos.
- Introducing new technologies – food additives, vaccines, breeding, wearables – to reduce methane release on farms: For example, a small amount of certain seaweeds in feed can reduce methane emissions by 80%.
2 2 Quão necessários e viáveis são reduções de emissões de metano do gado para suportar objetivos rigorosos de temperatura?; Reisinger, Leahy et al.; (2021) Futurefeed
A suplementação de algas vermelhas (asparagopsis taxiformis) reduz o metano entérico em mais de 80 % em novilhos de carne bovina; Roque, Kebreab et al.; (2021)3 3 www.future-feed.com; (2023) , uma joint venture entre os players científicos, agrícolas e corporativos da Austrália, já está comercializando essa tecnologia em um esforço global. - Introducing the System of Rice Intensification (SRI) with alternative wetting and drying techniques to replace flooding: Studies show SRI can lead to a 40 to 70% reduction in GHG production as well as a 35% decrease in water use and material increases in yields.
4 4 Padrão de emissão de metano e produtividade da água sob diferentes métodos de estabelecimento de culturas de arroz; Suryavanshi et al.; (2012)
Na produção de energia, precisamos abordar petróleo e gás e carvão. Os operadores de petróleo e gás precisam encontrar e impedir vazamentos de metano fugitivo em poços e oleodutos, com o benefício adicional do aumento da receita das vendas de gás. A Agência Internacional de Energia (IEA) estima recentemente que mais da metade do investimento necessário para reduzir o metano fugitivo seria totalmente pago pelo valor do gás capturado e vendido - bom para a redução de emissões, bom para os negócios.
Para carvão, a história é mais sutil. O carvão metalúrgico é uma entrada essencial para a produção de aço e será necessário para as próximas décadas. Infelizmente, as minas de carvão metalúrgico tendem a liberar muito metano. Sempre que possível, o metano deve ser drenado das costuras de carvão antes da mineração e queimado por energia. Isso é particularmente eficaz nas minas subterrâneas. Idealmente, novas minas de carvão metalúrgico seriam subterrâneas. O carvão térmico, por outro lado, resulta em emissões de metano da mineração de corte aberto em primeira instância e emissões de CO2 quando é queimado para geração de energia. A opção ambiental mais sensata é reduzir o máximo possível a geração de carvão térmico. E precisamos limitar os aterros, capturar o metano que eles produzem e queimá -lo para a geração de energia. Novamente, isso tem benefícios para a geração de energia e para a nossa qualidade do ar. As estimativas de 2008 a 2017 mostram que as emissões de metano excederam as perdas em ~ 5%. Portanto, se reduzirmos o metano gerado pelo ser humano em 10%, poderíamos interromper o crescimento das concentrações atmosféricas de metano. Uma redução de 30% deve nos colocar em um caminho descendente genuíno. Nas melhores notícias globais de aquecimento que tivemos há algum tempo, agindo para reduzir o metano agora tem o potencial de comprar anos para fazermos o trabalho mais difícil necessário para reduzir as emissões de CO2.
In waste and landfills, we need to start by generating less organic waste in our food systems and homes, compost where possible, and send less to landfills. And, we need to cap landfills, capture the methane they produce and burn it for power generation. Again, this has benefits for energy generation and for our air quality.
MORE GOOD NEWS: We can turn the tide!
Since methane is constantly destroyed through natural processes, it is possible to turn the tide. Estimates from 2008 to 2017 show that methane emissions exceeded losses by ~5%. So, if we reduce human-generated methane by 10%, we could stop the growth in atmospheric methane concentrations. A reduction of 30% should put us on a genuine downward path. In the best global warming news we’ve had for a while, acting to reduce methane now has the potential to buy years for us to do the harder work needed to reduce CO2 emissions.
Quite simply, our actions on methane between now and 2030 could be the most important contribution we make to turn the tide on global warming.
Todos nós temos um papel a desempenhar:
- Governos e reguladores need to make good on their promises in the Global Methane pledge. They will need to accelerate efforts to put a price on methane emissions, using the carrot of financing for abatement activities, or the stick of taxes and charges. A recent example is a charge of ~$1000 announced recently by the United States.
6 6 Lei de Redução da Inflação 2022, Sec. 60013 e Sec. 50263 em reduções de emissões de metano; Agência de Proteção Ambiental dos EUA; (2022) E os governos devem considerar se deve aumentar o peso colocado nas emissões de metano em suas próprias políticas de relatórios e redução de GEE. Ao mesmo tempo, eles precisam começar a se preparar para o aumento da ação dos reguladores e o aumento do escrutínio dos clientes. Cada pouquinho importa. O corajoso pode querer ir peru frio, literal e figurativamente, mas ficar livre de carne, mesmo por 2 dias por semana, nos empurra na direção certa. Os consumidores também têm oportunidades crescentes de comprar carne e laticínios mais sustentáveis que foram produzidos com aditivos de ração para redução de metano. Finalmente, a mudança para a emissão mais baixa reduz a demanda por petróleo e as emissões fugitivas relacionadas. No entanto, recursos e circunstâncias variam dramaticamente. Incentivamos todos a pelo menos começarem com pequenas etapas, a caminho da ação ousada (consulte a Tabela 1). Inscreva -se - Oil and gas, coal, and waste companies can address the low hanging fruit by stopping fugitive emissions and converting them directly to sales gas or energy generation. At the same time, they need to start preparing for increased action from regulators and increased scrutiny from customers.
- Consumers can reduce their beef, lamb, and dairy consumption, and compost where possible. Every little bit matters. The brave may want to go cold turkey, literally and figuratively, but going meat free, even for 2 days a week, pushes us in the right direction. Consumers also have increasing opportunities to buy more sustainable beef and dairy that has been produced with methane-reducing feed additives. Finally, moving to lower emission electric reduces demand for oil and the related fugitive emissions.
Bold action is required globally. However, resources and circumstances vary dramatically. We encourage everyone to at least start with small steps, on the way to bold action (see Table 1).
