O.S.E.L. - Koncentrace atmosférického metanu
 Koncentrace atmosférického metanu
Náhlé a prudké nárůsty metanu v posledních desetiletích jsou způsobovány přírodními událostmi jako např. výbuchem sopky Pinatubo (červen 1991), jevem El Nino (1997-98) nebo náhlými výrony metanu ukrytého v permafrostu nebo hydrátech metanu v hloubkách od 100 do 800 metrů. V tomto ohledu je také známý Bermudský trojúhelník. Po nich ale vždy následoval opět prudký pokles metanu k jeho základnímu množství.


 


V předchozím článku „Co prozradily přílivoměry“ byla uvedena první část překladu článku autorů Idso a Idso (2007). Zakončili jsme ji citací Hansena, že „dosud jsme nepocítili plný klimatický dopad plynů, které jsme již do atmosféry dodali.“ Zde uvádíme další část článku Idso a Idso, kde autoři dokazují, že pro metan předchozí tvrzení neplatí.

Jeden z významnějších “pomalých” zpětnovazebních procesů, identifikovaný Hansenem, je “efekt ohřívání trvalých skleníkových plynů,” způsobovaný “rozpouštějící se tundrou v Severní Americe a Euroasii,” o kterém prohlašuje, že “způsobuje vzrůstající výlev metanu z metan hydrátu (o něm víz níže).” Avšak na přírodu toto tvrzení nedělá žádný dojem, poněvadž po náhlém nárůstu na začátku průmyslové revoluce koncentrace metanu ve vzduchu stoupala soustavně pomaleji. Zejména během “nevídaného” oteplování během několika posledních desetiletí. Ve skutečnosti počínaje 21. stoletím se koncentrace atmosférického metanu stabilizovala – bez dalšího růstu – jak na to poukazují data poskytnutá Dlugokencky et al (2003) a ke kterým jsme vytvořili následující diagram. 

Metan

 

 

 

 

 

 










 

 

 

 

 


Proč jsou tato pozorování tak důležitá? Jsou proto důležitá, jak Dulgokencky et al. referují, poněvadž “příspěvek atmosférického metanu ke zdůraznění antropogenetickému klimatu je přibližně poloviční  v porovnání s CO2, sečtou-li se přímé a nepřímé komponenty na jejich zdůraznění (Hansen a Sato, 2001).”  Navíc poznamenávají, “že všechna scenária emise metanu uvažovaná IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change, Mezivládní panel o změně klimatu) ve Zvláštní zprávě o scénářích emisí (Nakicenovic et al., 2000) ústí ve vzrůstajícím atmosférickém metanu po dobu příštích tří desetiletí. Celá řada scénářů vykresluje velký nárůst během 21. století (Prather et al., 2001)." Avšak ve skutečnosti se dnes jeví, že velká část anticipovaného problému oteplování spíše jednoduše zmizela než že by naopak bylo hůře, jak tvrdí Hansen. (Komentář: IPCC neprovádí žádný výzkum nebo monitorování klimatu nebo příbuzných fenomenů. Své analýzy vytváří na základě vědeckých posudků a publikované vědecké literatury. Záleží tedy na tom, jakou literaturu úředníci IPCC zvolí nebo jim je předepsána.)
Jiná – lehce rozšířená – perspektiva vývoje atmosférického metanu byla představena Khalilem et al. (2007), kterou jsme reprodukovali na obrázku níže a ke které jsme přidali zelenou vyrovnávající čáru.

 

metan koncentrace


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 










 

 

 

 

Koncentrace globálního atmosférického methanu. Přizpůsobeno podle Khalila et al. (2007). Jednotka ppb (parts per billion, částic na miliardu; ppm partes per milion, pro srovnání 1 %  = 10 000 ppm )

Graf naznačuje, že trend koncentrace atmosférického metanu, jak to popisuje Khalil et al., “během posledních dvou desetiletí ubýval a dosáhl v současnosti nulový přírůstek,” a říkají, že “je otázkou, zda lidské aktivity mohou v budoucnu zvýšit koncentraci metanu.” Ve skutečnosti existuje důvod věřit tomu, že globální koncentrace metanu doopravdy začne klesat … a brzo! 
Abychom vysvětlili logiku tohoto překvapujícího scénáře, vraťme se k výzkumu Simpsona et al. (2002), který předvedl přírůstek ročního globálního troposférického metanu v době 1983-2000 podle měření uskutečněných katedrou chemie na Univerzitě Kalifornia v Irvinu, jak je zobrazeno na obrázku níže.

 

metan změna

 

 

 

 

 

 








 

 

 

 

 


 

Přírůstek troposférického metanu na ose y proti času na ose x. Upraveno podle Simpson et al. (2002). (ppbv = parts per billion volumen)

S ohledem na údaje tohoto obrázku, a zejména data z devadesátých let, Simpson et al. řekl, “že varují před pohlížením na roky s velkým nárůstem hodnot metanu jako na anomalii oproti postupnému úbytku nárůstu metanu.“ Nicméně to je přesně to, co data naznačují, tj.úbytek základní linky, na které jsou navrstveny periodické anomální nárůsty a v této interpretaci nejsme sami. První hrot grafu zobrazený v horním obrázku vědecká obec akceptuje jako způsobený náhlou erupcí sopky Pinatubo v červnu 1991 (Bekki et al., 1994; Dlugokencky et al., 1996; Lowe et al., 1997); zatímco poslední a nejdramatičtější hrot je spojován se silným El Niño 1997-98 efektem (Dlugokencky et al., 2001). Navíc si Dlugokencky et al. (1998), Francey et al. (1999) and Lassey et al. (2000) byli jisti odvodit, že údaje naznačují, že roční přírůstek koncentrace atmosférického metanu se rozhodně snížil a vedl ke snížení nárůstu koncentrace metanu.

 

výbuch Pinatubo

 

 

 

 

 

 





 

 

 
Obrázek výbuchu filipínské sopky Pinatubo. Počátky aktivity se začaly projevovat již v březnu 1991. Pokračovaly až do června, kdy 14.6.1991 došlo k největší erupci a popílek se dostal až do výše 21 km. Uvolnilo se 10 kubických kilometrů popílku, který se v oblasti rovníku roztáhl kolem celé Zeměkoule. 

 

 

sopky
 

 

 

 

 

 

 










 

 

Přehled aktivních sopek. Výbuchy sopek nejsou světovými medii mnohdy ani zaznamenány. Např. neznámé východosibiřské sopky Gorelij, Mutnovskij, Avachinskij, Karymskij. Vezmeme-li pouze výbuchy ve 20. století, tak Gorelij vybuchl šestkrát (1929, 1930, 1940, 1961, 1980-1981, 1984-1986), sopka Mutnovskij pětkrát, Avachinskij šestkrát a naposledy 1991. Karymskij 20krát od 1771 a naposledy 1996. 


Promítnuto do budoucna, jestliže se anomální hroty metanu podobné těm z 1990 objeví v podobných intervelech i v budoucnu, nárůst koncentrace metanu vzroste – ale velmi pomalu – pouze po několik málo let, po nichž klesající základní linka metanu spadne dostatečně nízko, aby zdolala jakékoliv krátkodobé dopady periodických nárůstů množství metanu. (Komentář: Připomeňme, že Idso a Idso vytýkají Hansenovi, že se nedrží dat a hádá z křišťálové koule. V některých větách svého článku ale Idso a Idso dělají totéž.) V tom okamžiku tak budeme schopni uvidět skutečnou koncentraci atmosférického metanu, která by se měla zrychlovat, jestliže následující metanové hroty nebudou pronikat do pozitivních hodnot. Tudíž, ukáže-li se tento scénář správný, pak ubývající trend koncentrace atmosférického metanu může brzo poskytnout negativní skleníkovou sílu, která by mohla působit proti pozitivní skleníkové síle tvořené narůstajcím obsahem CO2 ve vzduchu.
Nicméně, navzdory reálným pozorováním, která podporují plochý nebo brzo klesající trend koncentrace atmosférického metanu, Hansen v americké sněmovně reprezentantů tvrdí, že údajné “skleníkové plyny” – z nichž metan co do důležitosti stojí hned za CO2 – “prudce rostou”.Takovým tvrzením je Hansen totálně mimo spojení s realitou.
(Komentář: Nicméně Idso a Idso nejsou ale takovými prognostiky jako Hansen.)

 

 

a) Hydrát (nebo také klatrát) je soustava krystalů vody, tj. ledu, které uzavírají malé dutinky, které mohou obsahovat molekuly plynů. Například metanu, oxidu uhličitého, sirovodíku, pentanu aj. Zde je uvnitř dutinky zobrazena pouze jedna molekula metanu CH4. 1 m3 pevného hydrátu obsahuje v průměru asi 164 m3 metanu v plynné formě. To je možné z toho důvodu, že hydráty vznikají pod tlakem. Hustota hydrátu kolísá okolo 0,90 g/cm-3 a při pokojové teplotě a tlaku je nestabilní; b) Vzhled hydrátu v přirozeném stavu; c) Po rozříznutí a vyleštění jsou dobře vidět bubliny, v nichž byl uzavřen plyn.

Doplňující informace o hydrátech metanu

V třicátých letech 20. století odhalili odborníci, že plynová a naftová potrubí jsou v arktických krajinách ucpávána krystaly ledu. Vědci se začali tímto problémem zabývat a zjistili, že tyto krystaly ledu obsahují plyn. Odhalili strukturu a složení krystalů ledu s plynem a novou látku pojmenovali hydráty plynů – viz obrázek. V roce 1960 vědci zjistili, že se hydráty mohou vytvářet i v přírodním prostředí. Objevili totiž jejich vrstvy v permafrostu, trvale zmrzlé půdě na Sibiři, na Aljašce a v severní Kanadě. Jejich složkou byl bahenní plyn, metan. V roce 1970 se objevily první náznaky toho, že se hydráty metanu mohou vyskytovat i na mořském dnu. Odhalily to seizmické studie na asi kilometr dlouhém podmořském hřbetu Black Ridge u břehů Severní Karoliny, USA. Hydráty metanu jsou známy z oblasti mělkých moří a oceánů celého světa. Kromě Blake Ridge na kontinentálním svahu v Atlantiku také v Mexickém zálivu. Mizení lodí a letadel v některých oblastech oceánů tak má reálný podklad. Dostaly se do oblasti, např. Bermudský trojúhelník, kde zrovna mořem probublávalo velké množství nějakého plynu z otepleného klatrátu do atmosféry. Změnily se tak podmínky a Archimédův zákon platil již za jiných parametrů, pro které ale plavidlo nebylo postaveno. Totéž platí také pro letadla. Dále se hydráty metanu nachází u některých jezer (Kaspické moře) a v suchozemských oblastech. Například ložiska v sedimentech Prudhoe Bay - Kuparuk River: Aljaška, USA a Mesojaka: Sibiř, Rusko a v oblastech věčně zmrzlé půdy.
 

Empirické a experimentální studie na využití metanu
Někteří vědci se také zabývají nárůstem metanu produkovaného dobytkem a navrhují některá inteligentní řešení. Například zkrmování žita, aby nedocházelo k nadýmání a dobytek příliš neříhal. Zjistilo se totiž, že více metanu vychází předním „vývodem“ než zadním. Nejedná se o zanedbatelnou položku, poněvadž ročně se rodí asi tak 50 milliard kravských jedinců.

 

Využití metanu

 

 

 

 

 






 

Příklady starších empirických studií uplatnění koňského a kravského metanu v dopravě. Metan se shromažďoval v kabince experimentátora, kde se dále zpracovával. S vývojem technologie se kabinka postupně zmenšovala, automatizace umožňovala snížit personál (ze tří vědeckých pracovníků na jednoho) a také se přecházelo k lehčím materiálům a aerodynamičtějším formám, jak krásně vidíme porovnáním podmínek „Robur“ a „Trabant“.


 

 

Spustit animaci
Inteligentní design využívající lidský metan. Toto experimentální zařízení na výzkum skleníkového efektu v kabince řidiče racionálně a ekonomicky využívá oba lidské „vývody“.

Přičteme-li k tomu ostatní živočichy, včetně člověka, dostáváme s k číslu 200 až 300 miliard říhajících jedinců a to již rozhodně není nezanedbatelná položka. Z tohoto hlediska je také zajímavá otázka, zda “říhá” také hmyz, např. mravenci. Vzniká tak otázka, jak upravit žito, aby je mohl konzumovat i hmyz. V úvahu přicházejí speciální úpravny. Vzhledem k nákladům by bylo možné využít úpraven uhlí v tepelných elektrárnách, které jsou při opravách nečinné a zvyšují tak neúměrně náklady na elektřinu. Úpravny jsou vlastně mlýny, které „melou“ černé uhlí na prach do velikosti 0,08 mm. Využití elektrárenských namísto obilných mlýnů má svůj racionální důvod v tom, že by se na žitu obohaceném uhlíkem, sírou a uranem mohly přiživovat také bakterie. Nasytilo by se tak alespoň nejbližší okolí a možná by zbylo i na vývoz a na chleba pro lidi. Jistě zajímavý návod na racionalizaci výroby elektrického proudu a „symbiotického“ a tedy ekologického snížení množství metanu v atmosféře.

 

 

 

Pramen:  Sherwood B. Idso a Craig D. Idso: Carbon Dioxide and Global Change: Separating Scientific Fact from Personal Opinion,  6.6.2007
Jiří Malina Foto a kresby archiv autora (19. 3. 2001), časopis ABC, (25.06.2007)

 


Autor: Igor Tureček
Datum:28.07.2007 11:21