الرئيسية
المنتديات
الدولة : 
الانتساب : 
العمر : 
المساهمات : 
نقاط التميز
دراسة ممولة من وكالة ناسا تساعد في فك رموز لغز غاز الميثان
31 آب/أغسطس 2012
الانخفاض على المدى الطويل في التركيز العالمي للميثان الجوي (الخط الأزرق) يتماثل بدقة مع الانخفاض الطويل الأمد في نسبة الزيادة العالمية لغاز الميثان الجوي (الخط الزهري).
واشن – تشير أبحاث جديدة أجرتها جامعة كاليفورنيا في ايرفين (UCI)، نُشرت في 23 آب/أغسطس في مجلة نايتشر، إلى أن تزايد سحب الغاز الطبيعي من حقول النفط يتسبب على الأرجح بنسبة تصل إلى 70 بالمئة في عدم تصاعد مستويات غاز الميثان الجوي التي لوحظت في نهاية القرن العشرين.
يُعتبر غاز الميثان الجوي أقوى بعشرين مرة من ثاني أكسيد الكربون، كأحد غازات الاحتباس الحراري، إلا أنه يتواجد في الغلاف الجوي للأرض على مستويات أدنى بكثير. يرصد العلماء عن كثب مستويات هذا الغاز بسبب التأثير الكبير المحتمل للميثان على تغير المناخ. فقد ارتفعت المستويات العالمية لغاز الميثان طوال عقود في القرن العشرين نتيجة النشاط الصناعي والزراعي عبر أنحاء العالم. ثم بدءًا من ثمانينيات القرن العشرين حتى العام 2005، استقرت هذه المستويات، مما جعل العلماء يبحثون عن السبب. والآن، يبدو أن الدراسة الجديدة الممولة من وكالة ناسا تشرح سبب معظم ذلك التضاؤل الهائل الذي جرى خلال هذه الفترة.
في الدراسة التي أجرتها جامعة كاليفورنيا في ايرفين، ونُشرت في مجلة نايتشر، أفاد الفريق بقيادة أستاذ علم الكيمياء في هذه الجامعة، دونالد بليك، بأن استقرار مستويات الميثان الجوي المُلاحظ ناتج إلى حدٍ كبير عن التغييرات الحاصلة في استخدام الوقود الأحفوري – وبالتحديد، بسبب الانخفاضات في الانبعاثات المتبخرة من الغاز الطبيعي التي قد تحصل خلال التنقيب عن الوقود الأحفوري. تشمل الانبعاثات المتبخرة التنفيس والإشعال، والفقدان الحاصل بسبب التبخر، والتسربات من المعدات وتعطلها، باستثناء احتراق الوقود. ووجدت الدراسة بأن هذه الإجراءات تسبب على الأرجح نسبة قد تصل إلى 70 بالمئة من تباطؤ الازدياد في مستويات غاز الميثان الموجود في الغلاف الجوي الذي جرت ملاحظته في أواخر القرن العشرين.
استخدم بليك وفريق عمله، ومن بينهم الكاتب مادس سولبايك أندرسون، الذي كان يعمل أستاذًا في جامعة كاليفورنيا في إيرفين، ويعمل الآن في مختبر الدفع النفاث لوكالة ناسا في باسادينا بولاية كاليفورنيا، عينات من الميثان والإيثان في الهواء مجمعة طيلة ثلاثة عقود تقريبًا من مواقع نائية عبر أنحاء الكرة الأرضية لإجراء تحليلاتهم. يعتبر غاز الإيثان من أكثر الغازات الهيدروكربونية وفرة من غير غاز الميثان في الغلاف الجوي للأرض، وهو يتشارك في المصادر الرئيسية لانبعاثاته مع غاز الميثان. ونظرًا لانبعاث الميثان والإيثان من مصادر الوقود الأحفوري بنسبة انبعاث مميزة، فقد تمكن العلماء من استخدام سجلاتهم الطويلة الأمد حول غاز الإيثان من أجل التحقيق الكمي في تباطؤ نسبة ازدياد الميثان في الغلاف الجوي.
وجد العلماء أن التراجع الطويل المدى في تركيز غاز الميثان في الغلاف الجوي العالمي يتماثل بشكل وثيق مع الانخفاض الطويل الأمد لنسبة ازدياد غاز الميثان في الغلاف الجوي. وقال العالمان إن هذا الترابط يظهر بأن الانخفاضات في مصادر الوقود الأحفوري هي المسؤولة عن جزء كبير من انخفاض الميثان على المدى الطويل. وتقول الدراسة إن الفحص الدقيق لمعلوماتهم يظهر أن العامل الرئيسي كان على الأرجح احتباس الغاز الطبيعي لاستخدامه كمصدر وقود، مما يخفض كثيرًا من الممارسة الشائعة المتمثلة في تنفيس وإشعال الميثان من حقول النفط. والميثان هو العنصر الرئيسي في الغاز الطبيعي.
أفادت المشاركة في الأبحاث لدى جامعة كاليفورنيا في إيرفين والكاتبة المشاركة في الدراسة، ايزوبيل سيمبسون، بأنه "كان من المعتاد حرق الميثان كأحد المخلفات. أما السبب الذي يجعل هذا الأمر مهمًا فهو كون الميثان غاز له تأثير قوي في الاحتباس الحراري، ويحتل المركز الثاني من حيث الأهمية بعد ثاني أكسيد الكربون في هذا المجال. ونحن لن نتمكن من تحقيق تقدم حقيقي في مجال تغير المناخ من دون معالجة مسألة ثاني أكسيد الكربون، ولكن من المؤكد أن إخضاع الميثان للسيطرة سوف يساعد في ذلك."
حاول العديد من الباحثين تحديد السبب الذي دفع نحو اتجاه التراجع في درجة زيادة الميثان في الجو خلال أواخر القرن العشرين. ففي صيف العام 2011، قدم بحثان نُشرا في مجلة "نايتشر" سببين مختلفين: في الحالة الأولى كان السبب انخفاض الغاز الطبيعي الناتج من حقول النفط، وكان السبب في الحالة الثانية، التغير في ممارسة استعمال الأسمدة والمياه في حقول الأرز. وأفاد بليك بأن مجموعته أكدت – من خلال استخدامها لقياسات عالمية شاملة - بأن السبب الأول كان على الأرجح السبب الرئيسي.
وفي حين بدت هذه الدراسات بأنها أجابت على جزء من اللغز، فإن مستويات الميثان بدأت بالارتفاع مجددًا منذ العام 2007، مما دفع إلى طرح أسئلة إضافية على العلماء في هذا الحقل المتواصل من الأبحاث.
اعتبر سولبايك أندرسون بأن "هذه الدراسة تظهر أهمية التبصرات العلمية التي لا يمكن اكتسابها سوى من خلال عقود من التسجيلات الدقيقة والمتواصلة للمعطيات". وأضاف بأن "مدى هذا التسجيل الطويل فريد من نوعه تمامًا. لقد تطلب عملاً مستمرًا ومنهجيًا من جانب الباحثين والطلاب لفترة زمنية بلغت 30 عاماً تقريبًا."
تضم المنظمات الأخرى المشاركة في هذه الدراسة الإدارة القومية للمحيطات والغلاف الجوي وجامعة ولاية كولورادو.
لقد جعلت الولايات المتحدة مسألة تغير المناخ من أولويات أبحاثها العلمية. وخلال السنوات الثلاث عشر الماضية، أجرت الولايات المتحدة من خلال البرنامج الأميركي لأبحاث تغيّر المناخ العالمي (USGCRP) أكبر الاستثمارات العلمية في العالم في مجالات أبحاث تغير المناخ وتغير المناخ العالمي – بلغت قيمته الإجمالية 20 بليون دولار تقريبًا. ويقول البرنامج المذكور إنه يمكن بالتعاون مع عدة برامج علمية قومية ودولية، من توثيق وتوصيف عدة جوانب مهمة للمصادر، ووفرة وفترة حياة غازات الاحتباس الحراري.
تعتبر المشاركة في نتائج هذه الدراسات على المستوى الدولي أولوية للبرنامج.
يتوفر مزيد من المعلومات حول البرنامج الأميركي لأبحاث تغيّر المناخ العالمي (USGCRP) على الموقع الإلكتروني للبرنامج.
31 آب/أغسطس 2012
الانخفاض على المدى الطويل في التركيز العالمي للميثان الجوي (الخط الأزرق) يتماثل بدقة مع الانخفاض الطويل الأمد في نسبة الزيادة العالمية لغاز الميثان الجوي (الخط الزهري).
واشن – تشير أبحاث جديدة أجرتها جامعة كاليفورنيا في ايرفين (UCI)، نُشرت في 23 آب/أغسطس في مجلة نايتشر، إلى أن تزايد سحب الغاز الطبيعي من حقول النفط يتسبب على الأرجح بنسبة تصل إلى 70 بالمئة في عدم تصاعد مستويات غاز الميثان الجوي التي لوحظت في نهاية القرن العشرين.
يُعتبر غاز الميثان الجوي أقوى بعشرين مرة من ثاني أكسيد الكربون، كأحد غازات الاحتباس الحراري، إلا أنه يتواجد في الغلاف الجوي للأرض على مستويات أدنى بكثير. يرصد العلماء عن كثب مستويات هذا الغاز بسبب التأثير الكبير المحتمل للميثان على تغير المناخ. فقد ارتفعت المستويات العالمية لغاز الميثان طوال عقود في القرن العشرين نتيجة النشاط الصناعي والزراعي عبر أنحاء العالم. ثم بدءًا من ثمانينيات القرن العشرين حتى العام 2005، استقرت هذه المستويات، مما جعل العلماء يبحثون عن السبب. والآن، يبدو أن الدراسة الجديدة الممولة من وكالة ناسا تشرح سبب معظم ذلك التضاؤل الهائل الذي جرى خلال هذه الفترة.
في الدراسة التي أجرتها جامعة كاليفورنيا في ايرفين، ونُشرت في مجلة نايتشر، أفاد الفريق بقيادة أستاذ علم الكيمياء في هذه الجامعة، دونالد بليك، بأن استقرار مستويات الميثان الجوي المُلاحظ ناتج إلى حدٍ كبير عن التغييرات الحاصلة في استخدام الوقود الأحفوري – وبالتحديد، بسبب الانخفاضات في الانبعاثات المتبخرة من الغاز الطبيعي التي قد تحصل خلال التنقيب عن الوقود الأحفوري. تشمل الانبعاثات المتبخرة التنفيس والإشعال، والفقدان الحاصل بسبب التبخر، والتسربات من المعدات وتعطلها، باستثناء احتراق الوقود. ووجدت الدراسة بأن هذه الإجراءات تسبب على الأرجح نسبة قد تصل إلى 70 بالمئة من تباطؤ الازدياد في مستويات غاز الميثان الموجود في الغلاف الجوي الذي جرت ملاحظته في أواخر القرن العشرين.
استخدم بليك وفريق عمله، ومن بينهم الكاتب مادس سولبايك أندرسون، الذي كان يعمل أستاذًا في جامعة كاليفورنيا في إيرفين، ويعمل الآن في مختبر الدفع النفاث لوكالة ناسا في باسادينا بولاية كاليفورنيا، عينات من الميثان والإيثان في الهواء مجمعة طيلة ثلاثة عقود تقريبًا من مواقع نائية عبر أنحاء الكرة الأرضية لإجراء تحليلاتهم. يعتبر غاز الإيثان من أكثر الغازات الهيدروكربونية وفرة من غير غاز الميثان في الغلاف الجوي للأرض، وهو يتشارك في المصادر الرئيسية لانبعاثاته مع غاز الميثان. ونظرًا لانبعاث الميثان والإيثان من مصادر الوقود الأحفوري بنسبة انبعاث مميزة، فقد تمكن العلماء من استخدام سجلاتهم الطويلة الأمد حول غاز الإيثان من أجل التحقيق الكمي في تباطؤ نسبة ازدياد الميثان في الغلاف الجوي.
وجد العلماء أن التراجع الطويل المدى في تركيز غاز الميثان في الغلاف الجوي العالمي يتماثل بشكل وثيق مع الانخفاض الطويل الأمد لنسبة ازدياد غاز الميثان في الغلاف الجوي. وقال العالمان إن هذا الترابط يظهر بأن الانخفاضات في مصادر الوقود الأحفوري هي المسؤولة عن جزء كبير من انخفاض الميثان على المدى الطويل. وتقول الدراسة إن الفحص الدقيق لمعلوماتهم يظهر أن العامل الرئيسي كان على الأرجح احتباس الغاز الطبيعي لاستخدامه كمصدر وقود، مما يخفض كثيرًا من الممارسة الشائعة المتمثلة في تنفيس وإشعال الميثان من حقول النفط. والميثان هو العنصر الرئيسي في الغاز الطبيعي.
أفادت المشاركة في الأبحاث لدى جامعة كاليفورنيا في إيرفين والكاتبة المشاركة في الدراسة، ايزوبيل سيمبسون، بأنه "كان من المعتاد حرق الميثان كأحد المخلفات. أما السبب الذي يجعل هذا الأمر مهمًا فهو كون الميثان غاز له تأثير قوي في الاحتباس الحراري، ويحتل المركز الثاني من حيث الأهمية بعد ثاني أكسيد الكربون في هذا المجال. ونحن لن نتمكن من تحقيق تقدم حقيقي في مجال تغير المناخ من دون معالجة مسألة ثاني أكسيد الكربون، ولكن من المؤكد أن إخضاع الميثان للسيطرة سوف يساعد في ذلك."
حاول العديد من الباحثين تحديد السبب الذي دفع نحو اتجاه التراجع في درجة زيادة الميثان في الجو خلال أواخر القرن العشرين. ففي صيف العام 2011، قدم بحثان نُشرا في مجلة "نايتشر" سببين مختلفين: في الحالة الأولى كان السبب انخفاض الغاز الطبيعي الناتج من حقول النفط، وكان السبب في الحالة الثانية، التغير في ممارسة استعمال الأسمدة والمياه في حقول الأرز. وأفاد بليك بأن مجموعته أكدت – من خلال استخدامها لقياسات عالمية شاملة - بأن السبب الأول كان على الأرجح السبب الرئيسي.
وفي حين بدت هذه الدراسات بأنها أجابت على جزء من اللغز، فإن مستويات الميثان بدأت بالارتفاع مجددًا منذ العام 2007، مما دفع إلى طرح أسئلة إضافية على العلماء في هذا الحقل المتواصل من الأبحاث.
اعتبر سولبايك أندرسون بأن "هذه الدراسة تظهر أهمية التبصرات العلمية التي لا يمكن اكتسابها سوى من خلال عقود من التسجيلات الدقيقة والمتواصلة للمعطيات". وأضاف بأن "مدى هذا التسجيل الطويل فريد من نوعه تمامًا. لقد تطلب عملاً مستمرًا ومنهجيًا من جانب الباحثين والطلاب لفترة زمنية بلغت 30 عاماً تقريبًا."
تضم المنظمات الأخرى المشاركة في هذه الدراسة الإدارة القومية للمحيطات والغلاف الجوي وجامعة ولاية كولورادو.
لقد جعلت الولايات المتحدة مسألة تغير المناخ من أولويات أبحاثها العلمية. وخلال السنوات الثلاث عشر الماضية، أجرت الولايات المتحدة من خلال البرنامج الأميركي لأبحاث تغيّر المناخ العالمي (USGCRP) أكبر الاستثمارات العلمية في العالم في مجالات أبحاث تغير المناخ وتغير المناخ العالمي – بلغت قيمته الإجمالية 20 بليون دولار تقريبًا. ويقول البرنامج المذكور إنه يمكن بالتعاون مع عدة برامج علمية قومية ودولية، من توثيق وتوصيف عدة جوانب مهمة للمصادر، ووفرة وفترة حياة غازات الاحتباس الحراري.
تعتبر المشاركة في نتائج هذه الدراسات على المستوى الدولي أولوية للبرنامج.
يتوفر مزيد من المعلومات حول البرنامج الأميركي لأبحاث تغيّر المناخ العالمي (USGCRP) على الموقع الإلكتروني للبرنامج.
