Klimaateffecten van methaan

Methaan is na CO2 het belangrijkste broeikasgas waarvan de hoeveelheid in de atmosfeer toeneemt door menselijke activiteiten. De tijd dat methaan het klimaat opwarmt is echter relatief kort. Dit is belangrijk voor het methaanbeleid om de mondiale opwarming zoals internationaal afgesproken tot minder dan 2 graden te beperken. Een versimpelde uitleg van complexe natuurkunde.

Een sterk broeikasgas

Per molecuul is methaan (CH4) een sterker broeikasgas dan CO2. Dit komt omdat de warmtestraling van de aarde door methaan meer effectief wordt tegengehouden. Afhankelijk van de gekozen tijdshorizon is methaan dertig tot zeventig keer zo sterk. De hoeveelheid methaan in de atmosfeer is echter tweehonderd keer zo klein als de hoeveelheid CO2. Voor de opwarmende bijdrage van methaan wordt meestal uitgegaan van ongeveer 25 procent van die van CO2 (0,48 vs. 1,82 W/m2).

De totale bijdrage van methaanuitstoot is echter veel groter: ongeveer 60 procent (0,97 vs. 1,68 W/m2), omdat methaanmoleculen al snel worden omgezet in andere broeikasgassen waaronder waterdamp en ozon. Meestal worden indirecte effecten op andere componenten niet meegenomen in de vergelijking tussen CO2 en methaan. Figuur 1 geeft een overzicht van de effecten per broeikasgas en hun interacties. Vooral bij methaan zijn de interacties belangrijk.

Krachtig maar kort

Door de relatief korte verblijftijd van methaan in de atmosfeer (ruim 10 jaar, tegen honderden jaren voor extra CO2 in de koolstofcyclus) verschilt het klimaateffect van veranderingen in de uitstoot van methaan sterk van het klimaateffect van veranderingen in CO2.

Om een verdere stijging van de hoeveelheid CO2 in het klimaatsysteem te voorkomen moet de uitstoot van CO2 door de verbranding van fossiele brandstoffen nagenoeg tot nul worden teruggebracht. Voor een kortlevend broeikasgas als methaan is echter stabilisatie van de uitstoot al voldoende om verdere opwarming te voorkomen. Figuur 2 illustreert het principiële verschil. Het klimaateffect van methaan werkt een beetje als olie op het vuur. Het heeft een krachtig opwarmend effect dat ook snel weer is verdwenen.

Nadere afspraken in het mondiaal klimaatbeleid

Het Klimaatakkoord van Parijs heeft als doel om de stijging van de wereldgemiddelde temperatuur te beperken tot ruim onder de 2 graden Celsius. Hiervoor moet de uitstoot van broeikasgassen sterk omlaag. Het belang van een reductie van de uitstoot van methaan hangt af van de route die wordt gekozen om aan de tweegradendoelstelling te voldoen. Mag de wereld tijdelijk wel/niet (iets) meer dan 2 graden opwarmen? Het verminderen van de methaanuitstoot kan helpen om een tijdelijk te sterke opwarming met relatief snelwerkende maatregelen te voorkomen.

 

KNMI-Klimaatbericht door Michiel van Weele