Methaan – dat superkrachtige broeikasgas – is voor een groot deel afkomstig van fossiele brandstoffen. Dachten we. Nu blijkt dat microben verantwoordelijk zijn voor de recente stijging van methaanuitstoot wereldwijd.
Methaan is goed voor ongeveer een derde van de opwarming van de aarde sinds het begin van de industriële revolutie, toen we op grote schaal fossiele brandstoffen begonnen te gebruiken. De atmosfeer bevat weliswaar veel meer CO2 dan methaan, maar methaan houdt dertig keer meer warmte vast over een periode van honderd jaar. Methaanconcentraties in de lucht zijn bijna verdrievoudigd sinds de 19de eeuw.
Klein voordeeltje: in tegenstelling tot CO2, dat duizenden jaren in de atmosfeer kan blijven, breekt methaan binnen een decennium af. Daardoor heeft het verminderen van de methaanuitstoot veel sneller effect op de opwarming.
Microben versus fossiele brandstoffen
Eerder onderzoek heeft aangetoond dat de productie van fossiele brandstoffen goed is voor zo’n 30 procent van de wereldwijde methaanuitstoot. Om de uitstoot te verminderen blijft het dus cruciaal om minder fossiele brandstoffen te verbruiken. Ook het tegengaan van voedselverspilling en minder rood vlees eten helpen de methaanuitstoot naar beneden te brengen.
Maar deze bronnen zijn dus niet de grootste uitstoters van methaan, blijkt uit het onderzoek van de Amerikaanse CU Boulder. Dat zijn namelijk microben, die vrijkomen uit moerassen, vee en vuilnisbelten. Zij zorgen voor meer dan de helft van de wereldwijde uitstoot. Archaea, een type micro-organisme dat in de bodem en in de darmen van koeien leeft, produceert methaan als bijproduct bij de afbraak van organisch materiaal.
Al 26 jaar isotopen meten
Het Global Monitoring Laboratory (GML) in Boulder, onderdeel van de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ontvangt elke week of twee weken luchtmonsters van 22 locaties wereldwijd. Onderzoekers isoleren verschillende componenten van de lucht, zoals CO2 of methaan, voor analyse.
Door te kijken naar de soorten koolstofatomen, of isotopen, die het methaanmonster bevat, kunnen ze de bron identificeren. Methaan van fossiele brandstoffen bevat bijvoorbeeld meer koolstof-13-isotoop dan methaan in de lucht, en methaan van microbiële bronnen bevat nog minder koolstof-13. Het laboratorium meet al isotopen van methaan sinds 1998.
Plots snelle toename methaan
Maar sinds 2007 zagen ze plots een snelle toename van de hoeveelheid methaan in de atmosfeer, na een periode van stabilisatie in het begin van de 21ste eeuw. In 2020 rapporteerde NOAA de snelste toename van methaan sinds het begon met gegevens verzamelen in 1983, en dit record werd opnieuw verbroken in 2021.
Tegelijkertijd merkten de onderzoekers een verrassende daling op van de koolstof-13-isotoop in de afgelopen zeventien jaar. Met behulp van computersimulaties modelleerden ze drie verschillende emissiescenario’s om te zien welk scenario een isotopische handtekening zou achterlaten die overeenkomt met de waarnemingen.
De boosdoener
Ze ontdekten al snel wie de boosdoener was: tussen 2020 en 2022 werd de drastische toename van methaan in de atmosfeer bijna volledig veroorzaakt door microben. Vanaf 2007 zagen wetenschappers al dat microben een behoorlijk grote rol speelden bij methaanuitstoot, maar hun bijdrage is sinds 2020 gestegen tot meer dan 90 procent.
“Sommige eerdere studies beweerden dat menselijke activiteiten, vooral fossiele brandstoffen, de primaire bron van de methaantoename vormden in de afgelopen jaren”, zegt Xin (Lindsay) Lan, werkzaam bij CU Boulder en NOAA. “Deze studies keken echter niet naar het isotopenprofiel van methaan, wat tot een andere conclusie had kunnen leiden en een onvolledig beeld geeft van de wereldwijde methaanuitstoot.”
Warmere wereld
Het is nog onduidelijk of de verhoogde microbiële uitstoot afkomstig is van natuurlijke bronnen zoals moerassen of van door mensen veroorzaakte bronnen, zoals vuilnisbelten en landbouw. “In een warmere wereld zou het niet verrassend zijn als een van deze bronnen meer methaan zou uitstoten”, reageert onderzoeker Sylvia Michel, die uitlegt dat microben, net als mensen, een snellere stofwisseling hebben als het warm is. “Daardoor kan er meer methaan in de atmosfeer blijven en de opwarming van de aarde versnellen. We moeten de klimaatcrisis dus echt aanpakken.”
