A metán körforgása felborult, és emiatt mindannyian aggódhatunk

A Nature Climate Change folyóiratban megjelent tanulmány első olvasásra száraznak tűnhet: mikrobák, arktikus patakok, geotermális helyszínek. De ha megértjük, miről szól valójában, az eredmény meglehetősen nyugtalanító. Lényege egy mondatban: az a természetes fék, amely évmilliók óta féken tartotta a légkörben lévő metán mennyiségét, most nem bírja a tempót. És ez minden más éghajlati folyamatnál gyorsabban felgyorsíthatja a felmelegedést.

A metán – kémiai jele CH₄ – egy üvegházhatású gáz, amely ugyan jóval rövidebb ideig marad a légkörben, mint a szén-dioxid, de súlyegységre vetítve körülbelül 80-szorosának hatékonyságával melegíti a bolygót a kibocsátást követő első húsz évben. Más szóval: ha a szén-dioxid egy lassú, kitartó melegítő, akkor a metán egy gyors, heves robbanás. Az iparosodás óta a légköri metánkoncentráció több mint megháromszorozódott, és ennek kb. 40 százaléka természetes forrásból – mocsarakból, tavakból, vizes területekből – származik, ahol apró mikrobák termelik azt oxigénmentes körülmények között, miközben szerves anyagot bontanak le. Ez olyan, mintha a Föld maga is „emésztene" – csak a melléktermék sajnos üvegházgáz.

A metán körforgása eddig nagyjából egyensúlyban volt, és ennek az egyensúlynak a fenntartásában kulcsszerepet játszottak bizonyos mikrobák – a metanotróf baktériumok –, amelyek képesek metánt fogyasztani, és szén-dioxiddá alakítani. Ez utóbbi ugyan szintén üvegházgáz, de mint fentebb láttuk, jóval gyengébb hatású. Ezek a mikrobák egyfajta természetes szűrőként működtek: a talajban, a tóvizekben és a mocsarakban megkötötték a metán egy részét, mielőtt az a légkörbe juthatott volna. A problémát az jelenti, hogy a melegedés mindkét oldalt serkenti. A metántermelő mikrobák gyorsabban dolgoznak, ha melegebb van – mint ahogy egy komposztáló rakás is gyorsabban bomlik nyáron. A metánfogyasztó mikrobák szintén aktívabbak lesznek magasabb hőmérsékleten – de a tanulmány szerint közel sem annyira, hogy le tudják követni a termelők által okozott növekményt.

Mark Trimmer professzor és csapata egy elegáns, de nyugtalanító természetes kísérletet végzett. Ahelyett, hogy laboratóriumban szimulálták volna a felmelegedést, olyan helyeken vettek mintákat – Alaszkában, Grönlandon, Izlandon, a Svalbard-szigeteken és Kamcsatkán –, ahol geotermális hő miatt a patakok természetes módon melegebbek a környezetüknél. Ezek a helyszínek évszázadok óta melegebbek, tehát a mikrobák már alkalmazkodtak a magasabb hőmérséklethez. Vagyis nem egy hirtelen sokkot modelleztek, hanem azt, hogyan néz ki a rendszer akkor, ha már megállapodott egy melegebb egyensúlyban. Az eredmény: még alkalmazkodás után is, még a hosszú ideje magasabb hőmérséklethez szokott mikrobák esetében is fennáll az egyensúlytalanság. A fogyasztók nem képesek ellensúlyozni a termelők növekvő aktivitását. Ez az, amit a kutatók „pozitív visszacsatolási huroknak" neveznek – és itt a „pozitív" szó ne tévesszen meg senkit, mert semmi jó nincs benne. Azt jelenti, hogy a folyamat önmagát erősíti: a melegedés több metánt termel, a több metán erősebb üvegházhatást okoz, az erősebb üvegházhatás még több melegedést hoz, ami még több metánt termel, és így tovább. Mint amikor egy hógolyó elindul lefelé a hegyoldalon, és egyre nagyobb lesz – csak itt nem hó, hanem hőmérséklet.

Egy teljesen különálló kutatás – amelyet a Nature Communications közölt – egy meglepő jelenséget dokumentált. A Hunga Tonga–Hunga Ha'apai vulkán 2022-es, rendkívül erős kitörése sós tengervizet és hamut lövellt a sztratoszférába. Ott a napfény hatására rendkívül reaktív klórgyökök keletkeztek, amelyek naponta körülbelül 900 tonna metánt bontottak le. Ez önmagában is figyelemreméltó szám: összehasonlításképpen, a világ összes tehénállománya évente nagyjából 100 millió tonna metánt bocsát ki – vagyis a Tonga-kitörés által előidézett napi lebontás nem elhanyagolható, még ha átmeneti is volt. A kutatók most azon gondolkodnak, hogy ez a mechanizmus – sztratoszférikus klórgyökök metánbontásra való felhasználása – esetleg mesterségesen is alkalmazható lenne. A baj csak az, hogy ami a sztratoszférában természetesen lejátszódott, azt a közelibb, lakott légkörben – a troposzférában – reprodukálni egyelőre komoly kihívás.

A két tanulmány együttesen egy kellemetlen, de fontos üzenetet hordoz. Az első azt mondja: ne számítsunk arra, hogy a természet majd megoldja helyettünk. A metánfogyasztó mikrobák kapacitása véges, és a felmelegedés által gerjesztett növekvő termelést nem tudják ellensúlyozni – még akkor sem, ha évszázadok alatt alkalmazkodnak a magasabb hőmérséklethez. Ez még sürgetőbbé teszi az emberi kibocsátások – mezőgazdaság, olaj- és gázipar, hulladéklerakók – csökkentését, hiszen a természetes puffer egyre kevésbé megbízható.

A második tanulmány halvány reménysugarat kínál: a Tonga-kitörés megmutatott egy olyan légköri folyamatot, amely képes volt hatékonyan lebontani metánt. Ha ezt valaha sikerül kontrollált és biztonságos körülmények között reprodukálni, az éghajlati beavatkozás egyik eszköze lehet. Egyelőre azonban ez még a kutatás korai szakaszában jár.

A lényeg tehát az, hogy a bolygó egyik legfontosabb természetes biztonsági szelepje – a metánt fogyasztó mikrobák hálózata – elkezdett meghibásodni. Nem drámai hirtelenséggel, nem egy nap alatt, hanem lassan, mérhetően, visszafordíthatatlanul, és ha ezt a folyamatot nem vesszük komolyan, a felmelegedés olyan ütemre kapcsolhat, amelyre a jelenlegi klímamodellek egy része sem volt felkészülve.

FORRÁS: Nature