メタン排出量の削減:見過ごされてきた気候変動対策の可能性を研究で明らかに

メタン排出量の削減:見過ごされてきた気候変動対策の可能性を研究で明らかに地球
肥育場のような農業経営は、人為的なメタン排出の最大の原因の一つです。

今月初め、バイデン大統領は、米国と欧州連合(EU)に加えて、他の国々にもメタン排出量の削減に取り組むよう呼びかけました。

スタンフォード大学が主導した2つの新しい研究は、メタン除去技術の研究を調整するためのブループリントを示し、将来のピーク時の気温を下げるために、このアプローチがどのように大きな効果を発揮するかをモデル化することで、道を切り開く助けとなるでしょう。

9月27日に英国王立協会の学術論文誌「Philosophical Transactions of the Royal Society A」に掲載された分析結果によると、強力な温室効果ガスであるメタンを人為的な排出量の約3年分除去することで、地球表面の温度を約0.21℃低下させることができ、オゾンレベルを低下させることで年間約5万人の早死にを防ぐことができるといいます。

今回の研究成果は、これまで研究や投資が盛んに行われてきた二酸化炭素の除去方法との直接比較を可能にするものであり、今後の国内外の気候政策の策定に役立つと考えられます。

「メタン除去技術に投資する機は熟しました。」と語るのは、今回の研究論文の筆頭著者であり、モデリング研究の上級著者でもあるRob Jackson氏です。Jackson氏は、スタンフォード大学地球・エネルギー・環境科学部のMichelle and Kevin Douglas Provostial教授で、エネルギーと環境に関する研究を行っています。

メタン除去の必要性

メタンの相対濃度は、産業革命以降、二酸化炭素の2倍以上の速さで増加しています。

大気中のメタンを除去すれば、二酸化炭素を除去するよりも早く気温を下げることができます。

なぜなら、メタンは放出されてから20年間で81倍、100年間では約27倍の温暖化作用があるからです。

また、メタンの除去は、対流圏オゾンの濃度を低下させ、大気の質を改善します。

対流圏オゾンは、呼吸器系の病気による早死にを世界で毎年100万人引き起こしていると言われています。

二酸化炭素とは異なり、メタンの排出の大部分は人為的なものです。

主な原因は、呼吸や糞尿に含まれるメタンを排出する家畜や、冠水時にメタンを排出する水田などの農業資源です。

また、廃棄物処理や化石燃料の採掘も大きな原因となっています。

残りの40%は、湿地帯に生息する土壌微生物などの自然界のメタン発生源です。

自然発生源の中には、永久凍土の融解など、地球の温暖化に伴って増加すると予測されるものもあるため、事態はさらに複雑になっています。

メタン除去技術の開発は容易ではありませんが、経済的な見返りは大きいと考えられます。

カーボンオフセット1カーボンオフセットは、人間の経済活動や生活などを通して排出された二酸化炭素などの温室効果ガスについて、削減しようと努力をしてもどうしても削減できない分の全部または一部を、植林・森林保護・クリーンエネルギー事業(排出権購入)などで、埋め合わせすることを言います。Sustainable Japanの市場価格が今世紀中に1トンあたり100ドル以上に上昇したとすると、大気中から除去されたメタンは1トンあたり2,700ドル以上の価値を持つことになります。

メタン除去の影響を想像する

メタン除去の影響を想像する

グラフは、1983年以降に海洋表面の観測点から得られた大気中のメタン濃度の月平均値を全世界で示したもの。©NOAA(米国海洋大気庁)

今回の研究では、英国の気象庁が開発した新しいモデルを用いて、メタン除去の潜在的な影響を検証しました。

このモデルでは、メタン除去の寿命が二酸化炭素よりも短いことを考慮しています。

研究者らは、将来の現実的な排出経路の広い範囲にわたって結果を一般化するために、除去量または除去のタイミングを変えて一連のシナリオを作成しました。

排出量が多いシナリオでは、2050年までに世界のメタン排出量を40%削減すると、2050年までに気温を約0.4℃下げることができるという分析結果が得られました。

また、21世紀に気温がピークを迎える低排出シナリオでは、同じ規模のメタン除去を行うことで、ピーク時の気温を最大で1℃低下させることができます。

「この新しいモデルによって、メタンの除去が地球規模での温暖化と人間規模での大気質にどのような影響を与えるのかをより深く理解できるようになりました。」と、モデリング研究の筆頭筆者であり、研究課題の共著者でもあるSam Abernethy氏(Jackson氏の研究室に所属する応用物理学の博士課程の学生)は語っています。

研究から開発へ

気候と大気質の改善を実現するための道筋は、まだはっきりしていません。

そこで、この研究論文では、二酸化炭素とメタンの除去方法を比較検討し、メタン除去のためのさまざまな技術を紹介するとともに、メタン除去のスケールアップを調整・促進するためのフレームワークを提案しています。

このフレームワークは、場所ごとのシミュレーションから、他の気候変動緩和策との相互作用の可能性まで、メタン除去の要因をより正確に分析するのに役立ちます。

メタンは濃度が非常に低いため、大気中から回収するのは困難ですが、ガスを吸収するゼオライトと呼ばれる一群の結晶性物質のような急成長中の技術が解決策になると研究者らは述べています。

研究者たちは、これらの技術のコスト、効率、スケーリング、エネルギー要件、導入に対する潜在的な社会的障壁、コベネフィット2一つの活動がさまざまな利益につながっていくこと。例えば、森林や湿原の保全が、生物多様性の保全につながると同時に、二酸化炭素の吸収源を守り、地球温暖化対策にもなるという相乗効果を指す。相乗便益。デジタル大辞泉、起こりうる負の副産物などについて、研究を進めるべきだと主張している。

「二酸化炭素の除去には何十億ドルもの投資が行われ、何十もの企業が設立されました。「メタン除去にも同様の取り組みが必要です。」と述べています。

Published by Stanford University. Robert B. Jackson et al, Atmospheric methane removal: a research agenda, Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences (2021). DOI: 10.1098/rsta.2020.0454. S. Abernethy et al, Methane removal and the proportional reductions in surface temperature and ozone, Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences (2021). DOI: 10.1098/rsta.2021.0104
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