بتوقيت بيروت - 2/13/2026 8:01:54 PM - GMT (+2 )
والميثان هو غاز دفيئة أقوى بنحو 30 مرة من ثاني أكسيد الكربون، ويتزايد تركيزه في الغلاف الجوي منذ بدء القياسات. ومع ذلك، في عام 2020، اندهش العلماء من الارتفاع المفاجئ غير المبرر في مستويات الغلاف الجوي. ومع وجود العديد من المصادر والمصارف المحتملة لهذا الغاز، فقد ثبت أن فك تشابك أصول هذا الشذوذ مهمة معقدة، لكن الباحثين يعتقدون أنهم ربما تمكنوا الآن من حل اللغز.
كان الارتفاع غير المسبوق في غاز الميثان في الغلاف الجوي في عام 2020 ناجمًا بشكل أساسي عن انخفاض الانبعاثات البشرية خلال جائحةمما أدى إلى توقف الغلاف الجوي مؤقتًا عن تكسير الغاز، وفقًا لدراسة جديدة.
إن المستويات المنخفضة من أكاسيد النيتروز – التي تطلقها محركات الاحتراق في السيارات، من بين مصادر أخرى – أضعفت قدرة الغلاف الجوي الطبيعية على التنظيف. وقد أدى هذا بدوره إلى ارتفاع كبير في غاز الميثان مع توقف السفر في أوائل عام 2020، والعودة إلى مستويات ما قبل الوباء في عام 2023 مع عودة المجتمع إلى طبيعته.
الدراسة، ذكرت في المجلة علوم في 5 فبراير، تم جمع بيانات الأقمار الصناعية وقياسات المحطة الأرضية والنماذج المعقدة لكشف المصادر المحتملة للغاز الإضافي. كما حددت الزيادة الكبيرة في الانبعاثات الطبيعية كمساهم ثانوي في ارتفاع غاز الميثان.
ويتزايد غاز الميثان في الغلاف الجوي بشكل مطرد منذ بدء التسجيل، لكن القياسات التي تم إجراؤها في 2019-2020 كشفت عن تسارع مثير للقلق في هذا الاتجاه. وتضاعفت الزيادة السنوية تقريبًا، لتصل إلى 16.2 جزءًا في المليار، مقارنة بارتفاع أكثر اعتدالًا قدره 8.6 جزءًا في المليار خلال السنوات العشر السابقة. في السنوات التي تلت ذلك، تم طرح فرضيات مختلفة لتفسير هذا الارتفاع غير المتوقع – بما في ذلك ارتفاع استخدام الوقود الأحفوري، والانبعاثات من الأراضي الرطبة والزراعة، وحرائق الغابات، والتغيرات في كيمياء الغلاف الجوي – ولكن الكشف عن العوامل المسؤولة فعليًا هو مهمة معقدة للغاية.
باتباع نهج شامل، قام الباحثون بدمج البيانات المادية من جميع أنحاء العالم مع دراسات النمذجة والمحاكاة لتقييم المساهمة المحتملة لكل مصدر.
وكشف تحليلهم أن نسبة مذهلة تبلغ 83% من ذروة غاز الميثان في عام 2020 نتجت على الأرجح عن انخفاض قدرة الغلاف الجوي على إزالة غاز الميثان – وهي ظاهرة مرتبطة مباشرة بتعطيل الأنشطة البشرية الناجمة عن الوباء.
أكسدة “كل الأشرار”وعلى وجه التحديد، أدى الانخفاض المفاجئ في الانبعاثات الصناعية – وأبرزها أكاسيد النيتروز السامة – إلى انخفاض كبير في إنتاج جذور الهيدروكسي (OH) في الغلاف الجوي.
“OH هو جزيء تنظيف الغلاف الجوي،” إيوان نيسبت، أستاذ علوم الأرض في جامعة رويال هولواي في لندن والذي لم يشارك في البحث ولكنه كتب مقالاً مقالة وجهات النظر المصاحبة على النتائج، قال لايف ساينس. “إنه يؤكسد جميع المواد الضارة – فهو يحول أول أكسيد الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون2ومن خلال الاستيلاء على الهيدروجين، فإنه يحول الميثان إلى ثاني أكسيد الكربون2“.
قام الفريق بإدخال بيانات الأقمار الصناعية حول جزيئات السلائف إلى OH في نموذج لرسم خريطة لتركيز وتوزيع جذور التطهير هذه بين عامي 2019 و2023. وكشف هذا عن انخفاض حاد في عام 2020، وهو ما يتوافق مع الارتفاع الملحوظ في مستويات الميثان. بعد ذلك، قارنوا هذه النتيجة بنموذج ثانٍ، تم إنشاؤه من الانبعاثات المقاسة وأنماط الرياح، مما يؤكد بشكل أكبر الفرضية القائلة بأن انخفاض الانبعاثات البشرية كان المساهم الرئيسي في ارتفاع غاز الميثان.
ومع ذلك، حذر نيسبت من أن هذا لا يعني أن استخدام الوقود الأحفوري هو الحل لارتفاع مستويات غاز الميثان. على الرغم من أنه غاز دفيئة أقل قوة، فإن ثاني أكسيد الكربون2 ويستمر التلوث لفترة أطول في الغلاف الجوي، لذا فإن الانتقال إلى أنواع الوقود الأنظف لا يزال يمثل أولوية ملحة.
وبالتالي فإن نسبة الـ 20% المتبقية من الارتفاع كانت نتيجة لانبعاثات غاز الميثان المباشرة. ومن خلال العمل بشكل عكسي من قياسات الأقمار الصناعية والبيانات المناخية ونسب النظائر، أنشأ الفريق سلسلة من نماذج “الانعكاس” الإضافية لتحديد المصدر الدقيق لهذه الانبعاثات.
وكانت المستويات النسبية لنظائر الكربون 12 والكربون 13 – وكلاهما نسختان من الكربون لهما كتل كيميائية مختلفة – حاسمة بشكل خاص في هذه العملية. وقال نيسبت: “تؤثر المصادر على النظائر، لذا عليك أن تتوافق مع بيانات النظائر أيضًا”.
وأوضح نيسبت أن علم الأحياء يفضل استخدام الكربون 12 الأخف، مما يعني أن المصادر البيولوجية للميثان، مثل الماشية أو الأراضي الرطبة، لها تأثير مختلف على نسب الكربون 12 والكربون 13 في الغلاف الجوي مقارنة بالمصادر الجيولوجية مثل الوقود الأحفوري.
وقال “لذا فإن أحد الاستنتاجات التي يمكن التوصل إليها من هذا هو أن انبعاثات غاز الميثان من الوقود الأحفوري ثابتة نسبيا”. “ومن ناحية أخرى، زادت الانبعاثات البيولوجية بقوة كبيرة، وهذا على الأرجح في أفريقيا الرطبة”.
تزامنت الزيادة الملحوظة في انبعاثات غاز الميثان بين عامي 2020 و2023 مع الظروف الرطبة للغاية في جميع أنحاء أفريقيا الاستوائية والتي نتجت عن فترة ظاهرة النينيا الممتدة بشكل غير عادي والتذبذب المناخي ثنائي القطب في المحيط الهندي.
وقال نيسبت: “على مدى السنوات الأخيرة، تسببت الأمطار في هطول كميات هائلة من الأمطار في شرق أفريقيا، وخاصة حوض النيل الذي يغمر الجنوب، وهو أحد أكثر الأراضي الرطبة إنتاجية في العالم”. “الرطب جدًا والدافئ جدًا يعني وجود مستنقعات كبيرة – الأبقار والظباء والجاموس، والكثير من ورق البردي الذي ينمو ويموت ويتعفن ويتحول إلى غاز الميثان”.
وفي عام 2023، أدت نهاية الجائحة وظروف ظاهرة النينيا الرطبة في جميع أنحاء المناطق الاستوائية إلى استقرار زيادات الميثان في مستويات ما قبل عام 2020. ولكن في حين يبدو أن العالم قد تعافى من هذه الأزمة المؤقتة، فإن حدوث ذلك على الإطلاق يعد بمثابة دعوة عاجلة للعمل، كما قال نيسبت.
وقال نيسبت “إنه أول مؤشر على حالة المناخ العالمي”. “لدى الميثان فترة 10 سنوات، لذا فهو ينقلب طوال الوقت ويخبرنا أن هناك شيئًا كبيرًا يحدث. هذه ردود فعل مناخية والمصادر البيولوجية الكبيرة قيد التشغيل، لذا يتعين علينا أن نعمل بجهد مضاعف.”
Ciais، P.، Zhu، Y.، Cai، Y.، Lan، X.، Michel، SE، Zheng، B.، Zhao، Y.، Hauglustaine، DA، Lin، X.، Zhang، Y.، Sun، S.، Tian، X.، Zhao، M.، Wang، Y.، Chang، J.، Dou، X.، Liu، Z.، Andrew، R.، Quinn، CA، . . . بنغ، س. (2026). لماذا ارتفع غاز الميثان في الغلاف الجوي في أوائل عام 2020؟ العلوم، 391(6785)، eadx8262. https://doi.org/10.1126/science.adx8262
إقرأ المزيد