Jak należy obliczać emisję metanu?

W 2006 roku napisałem w czasopiśmie Primary Industry Management artykuł pt. „Gazy cieplarniane w rolnictwie: jak należy je obliczać”. Po osiemnastu latach wracam do tego tematu.

W międzyczasie ja i inni stale się uczymy, jeśli chodzi o naukę. Ale odpowiedzi nie zależą wyłącznie od nauki. Dzieje się tak dlatego, że polityka dotycząca gazów cieplarnianych również opiera się na sądach wartościujących.

Jeśli chodzi o sądy wartościujące, istnieje naprawdę miejsce na różnicę zdań, bez względu na to, czy ktoś jest zasadniczo dobry czy zły.

Ważną oceną wartości dotyczącą emisji metanu jest horyzont czasowy, w którym należy dokonać porównań przy porównywaniu gazów krótkotrwałych i długożyciowych. Metan jest głównym gazem krótkotrwałym, a dwutlenek węgla jest głównym gazem długożyciowym, ale ważny jest również podtlenek azotu.

Tutaj, w Nowej Zelandii, regularnie słyszymy, że rolnictwo wytwarza o połowę mniej gazów cieplarnianych niż kraj. Niezwykłe jest dodanie ważnego zastrzeżenia, że ​​opiera się to na ocenie wartościującej w horyzoncie 100-letnim.

To zastrzeżenie jest ważne, ponieważ otrzymalibyśmy zupełnie inną odpowiedź, gdybyśmy porównali metan i dwutlenek węgla na podstawie ich skutków termicznych w ciągu 500 lat, a nie tylko 100 lat. Dzieje się tak dlatego, że w przypadku stosunkowo krótkotrwałego metanu ponad 99% skutków ocieplenia jest uwzględnianych w horyzoncie 100-letnim. Jednak obecnie przyjęta nauka dotycząca CO2 jest taka, że ​​tylko około jedna czwarta skutków cieplarnianych emisji CO2 ma miejsce w ciągu 100 lat.

Zatem jeśli przedłużymy horyzont czasowy do 500 lat, względny wpływ termiczny tony metanu w porównaniu z toną dwutlenku węgla spadnie do około jednej czwartej poprzedniej wartości.

I odwrotnie, jeśli skrócimy horyzont czasowy do zaledwie 20 lat, co oznacza, że ​​interesuje nas jedynie wpływ na środowisko w ciągu następnych 20 lat i nie obchodzi nas, co potem stanie się z roślinami, ludźmi i innymi zwierzętami na planecie, wówczas możemy powiedzieć, że wpływ ton metanu w porównaniu z wpływem tony dwutlenku węgla jest około trzy razy większy niż w horyzoncie 100-letnim i 12 razy większy niż w horyzoncie 500-letnim.

Liczby te podano w Tabeli 7.15 raportu AR6 IPCC na stronie 1017, wraz z odpowiednim fragmentem tej tabeli pokazanym poniżej.

Metan rolniczy produkowany w Nowej Zelandii jest całkowicie niekopalnym źródłem metanu, dlatego odpowiednie liczby znajdują się w dolnym wierszu pokazanym powyżej. Liczby te mówią, że najlepszym dowodem dostępnym naukowcom IPCC jest to, że jeśli przejdziemy od horyzontu 100-letniego do 500-letniego, w oparciu o pogląd, że ważne jest, aby planeta przetrwała co najmniej taki okres czasu . Potencjał globalnego ocieplenia tony metanu zmniejszyłby się do równowartości 7,2 tony dwutlenku węgla zamiast 27 ton. To całkowicie zmienia znaczenie metanu w globalnym ociepleniu w porównaniu z dwutlenkiem węgla. Znacząco nie docenia także względnego znaczenia rolnictwa dla globalnego ocieplenia.

Ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że wybór wartości, której należy użyć, nie zależy od nauki, ale od sądów wartościujących. Stąd wybór pomiędzy tymi wartościami nie jest decyzją dla naukowców. To decyzja społeczności, ale społeczność musi być tego świadoma.

Wśród moich znajomych rolników często słyszę, że nie powinno być żadnych opłat za emisję metanu, ponieważ metan jest częścią pasterskiego cyklu węglowego. Argumentem jest to, że metan pochodzi od zwierząt, które jadły rośliny zawierające węgiel, a rośliny z kolei pozyskiwały węgiel z dwutlenku węgla. To stwierdzenie dotyczące obiegu węgla jest prawdziwe. Jednak pogląd, że metan nie stanowi problemu z powodu tego cyklu, nie jest prawdziwy.

Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu uznał około pięć lat temu, że ekwiwalent dwutlenku węgla metanu ze źródeł niekopalnych powinien być mniejszy niż metanu ze źródeł kopalnych. Różnica ta jest uwzględniona w liczbach AR6 zastosowanych w tym artykule. Nie zapobiega to jednak przyczynianiu się metanu niekopalnego do globalnego ocieplenia, dopóki pozostaje w atmosferze.

Czytam też argumenty innej grupy ludzi, że nauka o zmianach klimatycznych jest „uregulowana”. Cóż, liczby w powyższej tabeli, pochodzące z szóstego raportu oceniającego, wskazują, że chociaż naukowcy IPCC uważają koncepcję globalnego ocieplenia za stabilną, nie uważają, że konkretne liczby są stabilne. „Liczby ±” wskazują poziom niepewności i reprezentują 95-procentowy przedział ufności oparty na „znanych niewiadomych”.

Chodzi o to, że przesuwając się do 500-letniego horyzontu czasowego, w żaden sposób nie odchodzę od głównego nurtu nauki. Można się ze mną spierać, czy świat, który pozostawiamy przyszłym pokoleniom, ma znaczenie, ale nie można argumentować, że odszedłem od głównego nurtu nauki w czymkolwiek, co powiedziałem powyżej.

Oczywiście niektórzy uważają, że horyzont czasowy Ziemi musi rozciągać się poza 500 lat. Nie mam z tym żadnego argumentu. Jednakże względność gazów nie zmieni się znacząco wraz z dalszym wydłużaniem horyzontu czasowego. Horyzont czasowy wynoszący 500 lat wystarczy, aby potwierdzić, że w przypadku dwutlenku węgla należy podjąć najcięższe działania.

Do tej pory niektórzy czytelnicy z obszarów wiejskich będą się zastanawiać, dlaczego nie skupiłem się na innym wskaźniku do obliczania wpływu metanu na ocieplenie, przy czym ten wskaźnik nazywa się GWP* i wymawia się „gwiazda GWP”. Jest to środek powszechny wśród rolników i niektórych organizacji rolniczych, ale nie jest dobrze rozumiany. Rolnicy to uwielbiają, ponieważ może dać wyniki, jakie chcą usłyszeć.

Możliwość globalnego ocieplenia* jest również omawiana w najnowszym raporcie (AR6) Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (str. 1016). Naukowcy oceniają wkład, jaki GWP* może wnieść oraz w konkretnych sytuacjach, w których może odgrywać rolę. Wyjaśniają również jasno, że nie wydają żadnych zaleceń. Pomimo tego, w co wierzy wielu mieszkańców obszarów wiejskich, potencjał globalnego ocieplenia* nie stanowi nowego dowodu naukowego. Jest to raczej inny sposób patrzenia na naukę głównego nurtu.

W raporcie IPCC nie podano żadnych danych dotyczących GWP* w zakresie dokładnej wartości, jaką powinien on wynosić. Jest ku temu dobry powód. Wartość zależy nie tylko od tego, co emitenci emitują obecnie, ale także od tego, co wyemitowali w ciągu ostatnich 20 lat.

Wzór na obliczenie GWP* dla danej sytuacji, cytuję tutaj z Szóstego sprawozdania z oceny, s. 1016, jest następujący: „Krótkotrwałe emisje gazów cieplarnianych mnoży się przez GWP 100 x 0,28 i dodaje się do emisji netto plus lub minus W ciągu ostatnich 20 lat pomnożony przez GWP100 x 4,24 (Smith i in., 2021).”

Oznacza to, że na poziomie kraju, gdyby poziom metanu utrzymywał się na stabilnym poziomie przez ostatnie 20 lat, wartość ocieplenia metanem w bieżącym roku mogłaby zostać zmniejszona do nieco ponad jednej czwartej wartości globalnego ocieplenia (GWP100).

Natomiast gdyby metan nie był wydobywany przez 20 lat, wskaźnik GWP* w bieżącym roku byłby bardzo wysoki.

Formuła jest tym, co nazywamy heurystyką. Jest to po prostu narzędzie, które może, ale nie musi, być przydatne w określonych sytuacjach. Nie zawiera żadnych nieodłącznych elementów naukowych poza tym, co ujęto w miarze GWP100, ale podaje dane dotyczące emisji historycznych.

Innymi słowy, kraj o historycznie wysokich emisjach, taki jak Nowa Zelandia, może przejść obojętnie obok niskiej oceny i nadal robić to, co robił wcześniej. Z kolei kraj taki jak Indie, który pracuje nad zwiększeniem produkcji zwierzęcej, będzie musiał zapłacić bardzo wysoką ocenę na jednostkę obecnych emisji.

Problem w tym, że atmosfera nie rozróżnia emisji z Nowej Zelandii i Indii. Tona dodanego metanu podgrzewa atmosferę o określoną ilość, niezależnie od tego, z jakiego kraju pochodzi.

Innymi słowy, kraj taki jak Nowa Zelandia byłby „dziadkiem” i nie podlegałby tak dużej presji, aby dokonać zmian. W rzeczywistości zostaniemy nagrodzeni za nasze historyczne emisje. Pomysł ten jest całkowicie niezgodny z Porozumieniem paryskim z 2015 r., które ma na celu pomoc krajom rozwijającym się, a nie ich karanie.

Jak dotąd większość promocji GWP* odbywała się w komorze echa. Zwolennicy rolnictwa zebrali się na niedawnej konferencji UNFCCC w Dubaju (COP28) w gronie ponad 99 000 uczestników, ale z tego, co wiem, wydarzenie to nie zostało omówione w żadnych międzynarodowych mediach.

Coraz większa literatura krytykuje wskaźnik GWP* ze względów etycznych i praktycznych. Nie widziałem czegoś takiego w mediach nowozelandzkich, ale to robi wrażenie.

Nowy rząd koalicyjny zobowiązał się do przeglądu standardów metanu w 2024 roku i to będzie bardzo interesujące. Nie jestem przekonany, czy nowozelandzkie organizacje rolników lub rząd zajmują się obecnie tymi kwestiami.

Wiele można powiedzieć na temat metanu i globalnego ocieplenia. W związku z tym planuję kontynuować prace nad tym artykułem za kilka tygodni.

*Keith Woodford był profesorem zarządzania gospodarstwem rolnym i agrobiznesu na Uniwersytecie Lincoln przez 15 lat, do 2015 r. Obecnie jest głównym konsultantem w AgriFood Systems Ltd. Możesz skontaktować się z nim bezpośrednio tutaj.