A metán (CH4) egy szénhidrogén, a földgáz elsődleges összetevője, és egy rendkívül erős üvegházhatású gáz. A Föld második leggyakoribb üvegházhatású gáza, és globális felmelegedési potenciálját tekintve jóval erősebb, mint a szén-dioxid. A metán 100 év alatt körülbelül 28-szor erősebben melegíti fel a Földet, mint a szén-dioxid, 20 éves időszakot vizsgálva pedig ez az arány 86-szorosra ugrik. Bár a légköri tartózkodási ideje jóval rövidebb (10-15 év) a szén-dioxidéhoz (50-200 év) képest, sugárzáselnyelő képessége hatékonyabb, így egy egységnyi tömegű metán jobban fokozza a felmelegedést, mint egy egységnyi szén-dioxid. Átlagosan 12 évig marad meg a légkörben, ezért a rövid élettartamú - éghajlatra ható - szennyező anyagok (SLCP) közé tartozik, amelyek a jelenlegi globális felmelegedés 40-45%-áért tehetők felelőssé. Így a metán rövid távon határozza meg a felmelegedés ütemét.
Metánforrások és kibocsátás
Az elmúlt két évszázad során a metán koncentrációja a légkörben több mint kétszeresére nőtt, nagyrészt az antropogén kibocsátásoknak köszönhetően. A tudósok úgy vélik, hogy a légkörben lévő metán mintegy 60%-a emberi (antropogén) tevékenységek során keletkezik, míg a fennmaradó 40% természetes forrásokból származik.
Természetes metánforrások
- Mocsarak, tavak és egyéb anaerob területek: A bomló növényzet természetes terméke oxigénszegény környezetben.
- Geológiai folyamatok: A vulkanizmus során is metán kerülhet a légkörbe.
- Termeszek: Szerves anyag lebontó tevékenységük során metán keletkezik.
- Óceánok: Metán szivároghat például távolodó kőzetlemez határán, kőolajlelőhelyeken és az úgynevezett metán-hidrát destabilizálódása során.
- Permafroszt területek: Egyre fontosabb metánforrásként tartják számon őket. A globális felmelegedés hatására történő olvadásuk során metán szabadul fel, melynek hatására tovább fokozódik a felmelegedés és ezáltal az olvadás. Ez példa az úgynevezett pozitív visszacsatolási folyamatokra. Az északi félteke közel 22%-át borítja permafroszt.
Eltűnhet a permafroszt Svédországból
Antropogén metánforrások
A metán légköri koncentrációja 259%-kal növekedett az ipari forradalom előtti időkhöz képest. Bár a 2000-es években stabilizálódni látszott, később újra aggasztó növekedésnek indult.
- Állattartás: Az emberi tevékenység révén a légkörbe került metánnak nagyjából a harmada az állattartásból, elsősorban a hús- és tejcélú marhatartásból ered. Ennek fő oka, hogy a kérődzők emésztési folyamata során metán szabadul fel. Az állati trágya tárolása és esetleges ártalmatlanítása szintén metánt termel.
- Rizstermesztés: A rizst elárasztott területeken termesztik, ami metánkibocsátással jár.
- Energiaipar: A kőolaj és a földgáz kitermelése, feldolgozása és szállítása során nagy mennyiségű metán szivárog ki vagy szabadul fel. A szénbányászati tevékenységek (kitermelés, zúzás, elosztás stb.) is felszabadítják a kőzet körül és a kőzetben rekedt metán egy részét.
- Fosszilis tüzelőanyagok elégetése: Egyetlen égési folyamat sem tökéletesen hatékony, így amikor a fosszilis tüzelőanyagokat villamos energia, hő termelésére vagy járművek működtetésére használják, ezek mind metánkibocsátó forrásnak számítanak.
- Hulladéktelepek: A bomló szerves anyagok itt is metánt termelnek.
Becslések szerint Kína, az USA, Oroszország, India, Brazília, Indonézia, Nigéria és Mexikó felelős az összes antropogén metánkibocsátás közel feléért. Kínában a metánkibocsátás egyik fő forrása a szénbányászat, míg Oroszország metánkibocsátásának nagy része a földgáz- és olajszektorból adódik.
A metán hatása a légkörre és az egészségre
A metán a levegőbe kerülve többféle veszélyes módon reagál. A metánkibocsátás elősegíti a légkör alsóbb rétegeiben található ózon (troposzférikus ózon) kialakulását. Ez káros hatással van az emberi egészségre, irritálja a légutakat, égő érzést és légszomjat okoz, károsíthatja a tüdőt (kiváltképpen az asztmások helyzetét nehezíti meg), sőt számos esetben korai halált is okoz. Az ózon körülbelül 1 millió korai légúti halálesetért felelős világszerte. A halálesetek körülbelül feléért a metán a felelős. Káros hatása az is, hogy megváltoztatja az immunrendszer reakciókészségét. Csökkenti a képességét arra, hogy reagáljon olyan betegségekre, mint a COVID-19, amely elsősorban a légutakat érinti. Az ózon erős és agresszív anyag. A magas ózonszint korrodálja az anyagokat, az épületeket és az élő szöveteket egyaránt. Csökkenti a növények fotoszintetizáló-képességét, gátolja szén-dioxid-felvételüket.
A metán égés közben hőenergiát szolgáltat, így széles a felhasználási területe. Például a metán elégetése adja a legtöbb ipari folyamat által igényelt energia nagy részét. Tiszta gáznak számít. A metán elégetése a fűtőberendezésekben, a kemencékben és a kályhákban hőtermelésre szolgál. Emellett használják gépjárművek motorjaiban is.
A metánkibocsátás csökkentésének jelentősége
A metánkibocsátás csökkentése az egyik legjobb lehetőség arra, hogy lassítsuk a globális felmelegedés ütemét. Egy friss ENSZ-jelentés szerint, ha 2030-ig sikerülne 45%-kal visszafogni a metánkibocsátást, 2040-ig 0,3 °C-ot lehetne faragni a felmelegedés mértékéből. Világos tehát, hogy nem érdemes megvárni, hogy még nagyobb legyen a baj.
Oxfordi kutatás: A csecsemők agyi válaszai
Az oxfordi kutatás két hónapos csecsemők éber állapotban végzett agyi képalkotó vizsgálatán alapult. A babákat babzsákra fektették, zajszűrő fejhallgatót tettek a fejükre, és olyan képeket mutattak nekik, amelyek egy tucat, az élet első évében gyakran előforduló kategóriába tartoztak.
Cliona O’Doherty, a tanulmány első szerzője elmagyarázta, hogy „amikor egy macskát néz, az agya egy bizonyos módon aktiválódik, amit rögzíteni tudunk az fMRI-készülékkel, és ez a macskára jellemző mintázatot ad. Ha pedig valami egészen mást, például egy élettelen tárgyat, mondjuk egy fát mutatok, a válaszreakció mintázata teljesen eltérő lehet.” Hozzátette, hogy „felnőtteknél tudjuk, hogy ez nagyon megbízható és következetes, és jól elkülöníthető válaszokat kapunk például különböző kategóriákra, illetve élő és élettelen dolgokra. Azt azonban eddig nem igazán tudtuk, hogy ez a csecsemőknél is így van-e. Pontosan ezt kerestük most a babáknál.”
A vizsgálatban sok baba kilenc hónapos korában is visszatért, és a kutatóknak 66 gyermek esetében sikerült ismét adatokat gyűjteniük. Az eredmények azt mutatták, hogy „a csecsemők sokkal többet tudnak, mint korábban gondoltuk, és az agyuk rendkívül összetett módon dolgozza fel a körülöttük lévő világot. Nem csak fekszenek ott passzívan, várva, hogy majd egyszer mozogni és beszélni tudjanak. Az élet első évében nagyon bonyolult kognitív folyamatok zajlanak.”
Gustavo Sudre, a King’s College London Genomikai Neuroképalkotás és Mesterséges Intelligencia tanszékének professzora szerint az eredmények hatással lehetnek arra, hogyan értelmezzük a mentális egészséget és a későbbi életkorban jelentkező neurofejlődési zavarokat. „Az, hogy azt látjuk: ezek a reprezentációk jóval korábban kialakulnak az agyukban, mint gondoltuk, miközben viselkedésükben ez még nem jelenik meg, azt mutatja, hogy az agy - az a korábban említett késés - már hordoz egyfajta reprezentációt, amely nem tükröződik a viselkedésükben” - magyarázta.