ก๊าซมีเทน ในอากาศ อาจไม่ทำให้โลกอุ่นขึ้นเท่าที่เคยคิดไว้

ก๊าซมีเทน ในอากาศ เป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีสอง มันทำให้ชั้นบรรยากาศของโลกร้อนขึ้น 28 เท่าของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ กรัมต่อกรัม แต่การดูดซับรังสีของดวงอาทิตย์ที่อยู่สูงในชั้นบรรยากาศก็เปลี่ยนรูปแบบของเมฆ ทำให้เกิดเงาเล็กน้อยเมื่อเกิดภาวะโลกร้อน

ดังนั้น แทนที่จะเพิ่มพลังงานความร้อนให้กับบรรยากาศอย่างที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ การดูดกลืนแสงอาทิตย์ของมีเธนทำให้เกิดเหตุการณ์ที่ลดผลกระทบจากภาวะโลกร้อนโดยรวมลงประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์ นักวิจัยรายงานเมื่อวันที่ 16 มีนาคมในวารสาร Nature Geoscience

“นี่เป็นผลลัพธ์ที่น่าสนใจและสำคัญมาก” Rachael Byrom นักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศจาก CICERO Center for International Climate Research ในออสโลกล่าว ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษาครั้งใหม่กล่าว อย่างไรก็ตาม เธอกล่าวว่า “ก๊าซมีเทนยังคงเป็นก๊าซที่สำคัญจริงๆ ที่เราจำเป็นต้องตั้งเป้าในการลดการปล่อยก๊าซ”

มนุษย์มีส่วนรับผิดชอบต่อก๊าซมีเทนส่วนใหญ่ที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งทำให้ภาวะโลกร้อนแย่ลง ความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพเพิ่มขึ้นประมาณ 162 เปอร์เซ็นต์ตั้งแต่สมัยก่อนอุตสาหกรรม ตามข้อมูลของสำนักงานบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา

แหล่งที่มาของก๊าซมีเทนที่ใหญ่ที่สุด ได้แก่ การใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล การปศุสัตว์ การทำนา การฝังกลบ และการเผาชีวมวล นักวิทยาศาสตร์เกรงว่าเมื่อความร้อนกระตุ้นการละลายของเพอร์มาฟรอสต์ในภูมิภาคอาร์กติก สิ่งนี้อาจนำไปสู่การปล่อยก๊าซมีเทนเพิ่มขึ้น เนื่องจากจุลินทรีย์ในดินกินวัสดุจากพืชที่ตายแล้วและปล่อยก๊าซออกมา

มีเทนที่เพิ่มขึ้น

ความเข้มข้นของก๊าซมีเทน (CH4) ในชั้นบรรยากาศซึ่งวัดเป็นส่วนต่อพันล้านยังคงเพิ่มขึ้น ก๊าซจะดูดซับรังสีทำให้ภาวะโลกร้อนแย่ลง

ก๊าซเรือนกระจก เช่น มีเธน มีผลรุนแรงที่สุดโดยการดูดซับรังสีอินฟราเรด “คลื่นยาว” ที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวดาวเคราะห์ โลกปล่อยรังสีคลื่นยาวนี้ออกมาเมื่อถูกกระทบด้วยรังสี “คลื่นสั้น” ที่มาจากดวงอาทิตย์โดยตรง การศึกษาส่วนใหญ่เกี่ยวกับก๊าซเรือนกระจกมุ่งเน้นไปที่การดูดกลืนคลื่นตามยาว

แต่นักวิทยาศาสตร์กำลังเรียนรู้ว่าก๊าซเรือนกระจก รวมทั้งมีเทน ดูดซับรังสีคลื่นสั้นของดวงอาทิตย์ด้วย ประมาณการล่าสุดชี้ให้เห็นว่ามีเทนอาจให้พลังงานความร้อนแก่ชั้นบรรยากาศมากกว่าที่เคยคิดไว้ถึง 15 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากการดูดกลืนคลื่นสั้นที่เพิ่มขึ้นนี้

อย่างไรก็ตาม การศึกษาใหม่พบว่าการดูดซับคลื่นสั้นของมีเทนมีผลตรงกันข้าม การค้นพบนี้ขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์โดยละเอียดของการดูดซับของก๊าซที่ความยาวคลื่นต่างๆ

ผลลัพธ์ที่ได้คือ เกิดขึ้นเนื่องจากการดูดกลืนแสงคลื่นสั้นของมีเธนส่งผลต่อเมฆในชั้นต่างๆ ของชั้นบรรยากาศ การจำลองของ Allen และเพื่อนร่วมงานแนะนำ

เมื่อมีเทนดูดซับรังสีคลื่นสั้นในชั้นโทรโพสเฟียร์ตอนกลางและตอนบน ซึ่งสูงกว่าประมาณ 3 กิโลเมตร อากาศจะอุ่นขึ้นอีก ทำให้ชั้นเมฆบนชั้นนั้นมีปริมาณเมฆน้อยลง และเนื่องจากก๊าซมีเทนดูดซับรังสีคลื่นสั้นในระดับสูง รังสีจึงทะลุผ่านชั้นโทรโพสเฟียร์ด้านล่างได้น้อยกว่า สิ่งนี้ทำให้ชั้นโทรโพสเฟียร์ด้านล่างเย็นลง ทำให้เกิดเมฆมากขึ้นในชั้นนั้น

เมฆระดับต่ำที่หนากว่านี้จะสะท้อนรังสีคลื่นสั้นของดวงอาทิตย์กลับสู่อวกาศได้มากขึ้น ซึ่งหมายความว่ารังสีจากดวงอาทิตย์จะมาถึงพื้นผิวโลกน้อยลง และถูกเปลี่ยนเป็นรังสีคลื่นยาว

ในขณะเดียวกัน เมฆชั้นบน นอกจากก๊าซเรือนกระจกแล้ว เป็นที่ทราบกันดีว่าดูดซับรังสีคลื่นยาว ปริมาณเมฆเหล่านี้ที่น้อยลงหมายความว่ารังสีคลื่นยาวที่ปล่อยออกมาจากโลกถูกกักเก็บไว้ในชั้นบรรยากาศน้อยลง และเมฆจำนวนมากก็หลุดออกไปในอวกาศโดยไม่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ด้วยการดูดซับคลื่นสั้นของมีเทน “คุณคาดหวังว่าระบบภูมิอากาศจะร้อนขึ้น” อัลเลนกล่าว “แต่จริงๆ แล้ว การเปลี่ยนแปลงของเมฆเหล่านี้ทำให้ความร้อนท่วมท้นเนื่องจากการดูดซับ ซึ่งนำไปสู่เอฟเฟกต์ความเย็น”

อัลเลนและเพื่อนร่วมงานได้ทำการศึกษาโดยใช้แบบจำลองการคำนวณสภาพอากาศของโลก เมื่อพวกเขาใช้วิธีดั้งเดิม โดยพิจารณาเฉพาะการดูดกลืนคลื่นยาวของมีเธนเท่านั้น พวกเขาประเมินว่าก๊าซดังกล่าวทำให้เกิดภาวะโลกร้อนขึ้น 0.2 องศาเซลเซียสตั้งแต่ยุคก่อนยุคอุตสาหกรรม จากความร้อนทั้งหมด 1.06 องศาเซลเซียส แต่เมื่อรวมถึงการดูดซับคลื่นสั้นด้วย การมีส่วนร่วมของมีเธนในการทำให้โลกร้อนลดลงเหลือประมาณ 0.16 องศาเซลเซียส

นอกจากการทำให้โลกร้อนขึ้นแล้ว ยังมีเทนยังคิดว่าจะทำให้โลกมีฝนตกเพิ่มขึ้น เนื่องจากการระเหยของน้ำที่มากขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น แต่นักวิจัยพบว่าการรวมการดูดกลืนแสงคลื่นสั้นยังลดผลกระทบของการตกตะกอนของมีเทน จากที่คาดการณ์ไว้ว่าปริมาณน้ำฝนจะเพิ่มขึ้น 0.3 เปอร์เซ็นต์ (จากการดูดกลืนคลื่นยาวเพียงอย่างเดียว) ลดลงเหลือประมาณ 0.18 เปอร์เซ็นต์

Daniel Feldman นักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศจาก Lawrence Berkeley National Laboratory ในแคลิฟอร์เนียซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าวว่าการรวมผลกระทบคลื่นสั้นของมีเธนไว้ในการคาดการณ์สภาพอากาศในอนาคตจะมีความสำคัญ แต่เขาคิดว่าต้องมีการทำงานมากกว่านี้เพื่อชี้แจงผลกระทบเหล่านั้น

การศึกษาใหม่วิเคราะห์ผลกระทบคลื่นสั้นของมีเธนโดยใช้แบบจำลองที่ครอบคลุมเพียงแบบเดียวซึ่งมีทั้งชั้นบรรยากาศและมหาสมุทร เขากล่าว “ฉันแค่ต้องการเห็นการวิเคราะห์แบบนั้นในหลายๆ โมเดล” เพิ่มความมั่นใจในผลลัพธ์

ก๊าซเรือนกระจก
ก๊าซเรือนกระจกมีผลกระทบด้านลบต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ได้แก่ มีเทน (CH4) ไนตรัสออกไซด์ (N2O) และคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ในการเกษตร สองอย่างแรกมีความสำคัญที่สุด การเกษตรก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมากกว่า 30% ของประเทศ

ก๊าซมีเทน ในอากาศ คืออะไร

มีเทนเป็นก๊าซไม่มีสีไม่มีกลิ่นซึ่งมีอยู่มากมายในธรรมชาติและเป็นผลผลิตจากกิจกรรมบางอย่างของมนุษย์ สูตรทางเคมีคือ CH4 ทั่วโลกเป็นก๊าซเรือนกระจก (GHG) ที่สำคัญอันดับสอง มีส่วนทำให้เกิดภาวะโลกร้อนประมาณ 28 เท่าของคาร์บอนไดออกไซด์ในช่วงเวลา 100 ปี เมื่อมีเทนเกิดขึ้นแล้ว จะคงอยู่ในชั้นบรรยากาศเป็นเวลาประมาณ 12 ปี หลังจากนั้นจะสลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำในที่สุด

มีเทนกับการเกษตร

สัตว์เคี้ยวเอื้องมีความสามารถพิเศษในการเปลี่ยนหญ้าให้เป็นแหล่งโปรตีนนมและเนื้อสัตว์คุณภาพสูงสำหรับการบริโภคของมนุษย์ ในกระเพาะรูเมนหรือฟอเรสโตมาคของสัตว์เคี้ยวเอื้องมีระบบนิเวศของจุลินทรีย์ที่มีแบคทีเรีย อาร์เคีย โปรโตซัว และเชื้อรา ซึ่งเรียกรวมกันว่าไมโครไบโอมในกระเพาะรูเมน ระบบนิเวศของจุลินทรีย์นี้ช่วยให้สัตว์เคี้ยวเอื้องได้รับสารอาหารจากพืช มีเทนทางชีวภาพเป็นผลพลอยได้ตามธรรมชาติของกระบวนการนี้ ซึ่งเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นมีเทนในลำไส้ ประมาณว่า 90-95% ของมีเทนในลำไส้ถูกขับออกจากกระเพาะรูเมนในลมหายใจของสัตว์ (การหลั่ง) โดยส่วนที่เหลือเป็นผลมาจากอาการท้องอืด

การเกษตรผลิตก๊าซมีเทนได้เท่าไร?

เนื้อวัวขนาด 500 กก. ที่ให้อาหารข้นสูงจะผลิตมีเทน 230 กรัมต่อวัน และโคนมน้ำหนัก 550 กก. ที่เล็มหญ้าบนทุ่งหญ้าจะปล่อยมีเทนประมาณ 320-330 กรัมต่อวัน

การรายงานการปล่อย GHG ของไอร์แลนด์ในปี 2020 ระบุว่า 58% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในการเกษตรของไอร์แลนด์เป็นก๊าซมีเทนที่เกิดจากกระเพาะของวัวและแกะ อีก 10% ของการปล่อยทางการเกษตรของประเทศเกิดจากก๊าซมีเทนที่เกี่ยวข้องกับการเก็บมูลสัตว์และสารละลาย สิ่งนี้ผลิตโดยจุลินทรีย์ที่ผ่านเข้าไปในอุจจาระของสัตว์ ก๊าซมีเทนที่เกี่ยวข้องกับการผลิตสัตว์เคี้ยวเอื้องคิดเป็นสองในสาม (68%) ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทางการเกษตรของไอร์แลนด์

กลยุทธ์การลดก๊าซเรือนกระจกระดับชาติ
ก๊าซมีเทนที่เกิดจากการหมักในลำไส้มีสัดส่วนต่ำกว่า 19% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในประเทศของเรา การลดปริมาณก๊าซมีเทนที่มาจากสัตว์เคี้ยวเอื้องจำเป็นสำหรับไอร์แลนด์ที่จะต้องปฏิบัติตามทั้งเป้าหมายการลดการปล่อยก๊าซมีเทนของสหภาพยุโรปในปี 2030 และความทะเยอทะยานของประเทศในการทำให้คาร์บอนเป็นกลางภายในปี 2050การเพาะพันธุ์สัตว์ – เพาะพันธุ์สัตว์ที่ปล่อยก๊าซมีเทนน้อย นี่เป็นกลยุทธ์ระยะยาว
การเสริม/การจัดการอาหาร – การให้อาหารเสริมลดก๊าซมีเทน
สุขภาพของสัตว์ดีขึ้น – สัตว์ที่แข็งแรงจะมีผลผลิตมากขึ้นในช่วงชีวิตของมัน
ประสิทธิภาพตลอดอายุการใช้งาน/อายุที่เชือด – การเชือดเนื้อวัวชั้นดีที่อายุน้อยจะลดปริมาณก๊าซมีเทนที่ผลิตตลอดอายุของสัตว์

การปล่อย ก๊าซมีเทน ในอากาศ จะต้องลดลงเพื่อให้โลกบรรลุเป้าหมายด้านอุณหภูมิ

ประเทศต่างๆ ต้องลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลงอย่างมากเพื่อรักษาเป้าหมายอุณหภูมิโลกให้เข้าถึงได้และจำกัดความเสี่ยงที่จะทำลายเสถียรภาพของสภาพอากาศโลก ความสนใจส่วนใหญ่มุ่งความสนใจไปที่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล แต่ก็จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องลดการปล่อยก๊าซมีเทน ไม่น้อยไปกว่ากัน เนื่องจากก๊าซมีเทนมีผลทำให้เกิดภาวะโลกร้อนในระยะสั้นที่ทรงพลังมากกว่า CO2 และการลดการปล่อยก๊าซมีเทนจะส่งผลกระทบในทันทีต่อ ภูมิอากาศ ทำให้โลกนั้นสามารถร้อนขึ้นได้และเป็นเรื่องที่น่ากลัวมากเลยทีเดียว หากในอนาคตโลกยังคงไม่มีการควบคุมการปล่อยก๊าซมีเทน

ตามแผนภูมิประจำสัปดาห์ ก๊าซเรือนกระจกทั่วโลกจะต้องลดลงร้อยละ 25 ถึง 50 จากระดับปี 2019 ภายในปี 2030 เพื่อจำกัดภาวะโลกร้อนให้เหลือ 1.5-2 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นเป้าหมายหลักของข้อตกลงปารีส การลดการปล่อยก๊าซมีเทนสามารถลดปริมาณก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศและลดความเสี่ยงที่น่ากลัวของ “จุดเปลี่ยน” เมื่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกลายเป็นเรื่องถาวร เนื่องจากก๊าซมีเทนอยู่ในชั้นบรรยากาศเป็นเวลาเฉลี่ยเพียง 12 ปี เมื่อเทียบกับ CO2 นานถึงหนึ่งพันปี

3คำถาม คำตอยสั้นๆที่มักพบบ่อยเกี่ยวกับ ก๊าซมีเทน

ก๊าซมีเทนคืออะไร?

• ก๊าซมีเทนคือก๊าซที่มีสารสำคัญชื่อว่ามีเทน (Methane) ซึ่งเป็นสารประกอบที่พบได้ในธรรมชาติ และมีส่วนร่วมในกระบวนการเกิดของภาวะโลกร้อน

ก๊าซมีเทนมาจากไหน?

• ก๊าซมีเทนมาจากแหล่งต่างๆ เช่น การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงธรรมชาติและเชื้อเพลิงที่กำเนิดขึ้นจากกิ่งไม้และต้นไม้ที่เน่าเสีย รวมถึงกระบวนการเกิดจากกิ่งไม้ที่จมตัวในน้ำและกระบวนการย่อยสลายของคลอเรต

ก๊าซมีเทนมีผลกระทบอย่างไรต่อสิ่งแวดล้อม?

• ก๊าซมีเทนเป็นสารที่มีฤทธิ์ในการกักเก็บความร้อนจากแสงอาทิตย์ ซึ่งทำให้มีผลในกระบวนการเพิ่มความร้อนในบรรยากาศ และเป็นส่วนหนึ่งที่มีส่วนร่วมในการเกิดภาวะโลกร้อน

แหล่งที่มา

teagasc.ie

sciencenews.org

อัพเดตเรื่องราวข่าวสารเพิ่มเติม หรือ เรื่องราวแนะนำ