天然来源

重大自然来源包括湿地,白蚁从在岸和离岸地质来源和释放。最近,生活植被,也被认为是一个重要的自然来源的甲烷。的全球大气CH4的重要来源,天然来源目前抵消人为来源。他们一起发出,每年约有582 tg甲烷~ 200 tg因天然来源(Denman等,2007)。考虑到估计全球每年581 tg CH4水槽,当前大气CH4浓度的增加,因此,每年只有1 tg甲烷。但即使有持续的努力减少人为排放,因此逮捕大气中甲烷浓度增加的趋势,未来的增强自然CH4排放由于气候变化威胁要否定一些或所有的这些尝试缓解。raybet雷竞技最新

湿地

湿地CH4排放(不含种植水稻)估计每年总在100年和231年之间tg (Denman等,2007),相当于全球甲烷排放量的四分之一左右。这些估计的大范围反映出不确定性的潜在决定因素净CH4通量在湿地生态系统中,这种不确定性被增强的影响进一步加剧全球变暖。我们知道,从湿地CH4排放的三个关键因素是温度(克里斯腾森等人,2003),水位深度(MacDonald等,1998)和基质的可用性(克里斯腾森等人,2003),但排放变化的敏感性程度这些因素仍然不好解决。三、温度通常是主导因素。例如,在一些北方湿地网站,土壤温度变化观测到的CH4排放的占84%,与排放显示强阳性反应温度的增加(克里斯腾森等人,2003)。在21世纪的气候变化的影响在这raybet雷竞技最新些排放可以是相当可观的。在二氧化碳浓度增加一倍(3.4°C变暖)预计导致湿地CH4排放增加了78%(辛德尔等,2004)。格德林et al(2004)估计,这种气候反馈机制将放大raybet雷竞技最新人为的辐射强迫在2100年3.5至5%。湿地,对当前和未来的全球甲烷预算至关重要。

如果我们要成功地缓解和适应气候变化在21世纪它是至关重要的,我们改善我们对这种反馈机制的理解。raybet雷竞技最新在第三章“湿地”,托本克里斯坦森评论湿地CH4通量的科学依据,排放估计和预测气候变化的反应。raybet雷竞技最新他总结道,新一代的生态系统模型将允许把这些反馈到气候预测,但显著的差距仍在我们的了解raybet雷竞技最新热带湿地CH4排放将对降水变化和高纬度湿地排放温度的变化。

地质甲烷

的自然排放甲烷从所谓的“地质”来源常常专注于甲烷水合物(也称为包合物)——像冰一样的在海洋沉积物中甲烷和水的混合物发现——这被认为是负责4和5之间每年tg CH4排放到大气中。这些甲烷水合物和气候变暖的潜在破坏他们近年来倍受关注(例如韦斯特布鲁克等人,2009)。然而,在第四章地质甲烷,朱塞佩Etiope认为水合物的估计排放仍高度投机性,整体大气CH4的地质来源比通常更大、更多样化的报道。他从海中突出了CH4的巨额亏损,泥浆火山和地热/火山地区累计可以负责每年40到60 tg CH4,并与最大的人为甲烷的来源,仅次于湿地作为自然的甲烷来源。Etiope审查重大CH4损失的证据从在岸和离岸渗漏,区分“天然”CH4的排放与煤炭和石油存款和那些结果ios版雷竞技官网入口 被人类开采,评估地质CH4是如何分类的。通常,归类为“化石甲烷”如果是超过50000岁,所以放射性碳自由。最后,他对这些地质CH4来源的决定因素及其对地震活动的依赖,构造和岩浆作用,认为地球的大气温室气体的预算是远离地球的地球物理过程的独立。

白蚁

尽管一些白蚁物种产生任何CH4和那些做很少超过一半以上微克每白蚁的一天,白蚁的剪切质量在全球范围内引发了一些非常大的估计(每年高达310 tg)对全球甲烷排放的贡献。在第5章“白蚁”,大卫Bignell检查证据基础和较小的全球趋势的估计甲烷从白蚁的理解和测量得到了改善。他评论CH4生产速度物种之间的差异和原因,这些评估方法用于这些测量和强调soil-mediated CH4氧化的重要性决定的净通量甲烷从白蚁殖民地。Bignell还考察了CH4通量的升级和土地利用的变化的重要性,无论是在应对人类活动或气候,在确定白蚁CH4排放。raybet雷竞技最新总之他建议白蚁的重要性作为一个全球甲烷源过去可能被夸大了,更准确的估计的年度排放源远低于10 tg所以将白蚁甲烷源作为一个相对较小的组件的全球甲烷预算。

大幅降低的估计表明,其他CH4的力量来源实际上是比之前认为的更大。作为地质甲烷源,我们看到许多这样的“失踪”的来源可以通过在岸和离岸占渗漏。然而,小说2006年发现的甲烷来源可能也有助于桥任何全球甲烷预算缺口,这个源-植被-我们现在。

植被

第二章更详细地描述,大部分非化石CH4每年排放到大气中的微生物介导。湿地土壤中甲烷(甲烷生成),例如,包括微生物矿化有机碳在厌氧条件下常见的土壤。在缺乏氧气的情况下,有机碳(通常是简单的碳化合物如醋酸或二氧化碳)作为另一个末端电子受体,因此提供了产甲烷菌的能源来源。这种微生物甲烷生成这样的大气信号增强CH4排放在热带地区和时间的暴雨和洪涝灾害后土壤通过卫星能够清晰把握。异常在这种关系一直在观察地球的部分地区,尤其是在亚马逊流域,CH4浓度的常压塔似乎远高于预计将给下面的土壤中通行条件。弗兰克·开普勒和他的团队是第一个表明:这样的异常可能是由于地上植被本身生产甲烷在有氧条件下,因此增加了整体大气中甲烷的浓度。他们提供了一个初始估计这个甲烷源强度的10至40%的全球温室气体排放。在第六章“植物”,安迪·麦克劳德和弗兰克·开普勒审查的证据:这部小说甲烷源和发展中那么些的机制。特别是,他们突出紫外线辐射的潜在作用,活性氧在决定CH4排放的植被。他们检查非常有限数量的估计全球级的甲烷来源从自己的组织和其他人,和表明,即使有很大的不确定性,存在于这些估计,建立新的森林的净气候强迫效益和增强二氧化碳封存将远远超过任何负面影响由于额外的CH4排放的树木。raybet雷竞技最新

生物质燃烧

生物质燃烧占14至88每年tg的甲烷。甲烷排放引起的生物质燃烧不完全燃烧的结果,包含各种各样的来源,包括林地、泥炭地,草原和农业废弃物。的泥炭和农业废弃物的燃烧可能产生特别高CH4排放由于一般高含水量和低氧的可用性常见的燃烧这些燃料来源。区分“自然”和“人为”生物质燃烧本质上是困难的巧合在时间和空间这些事件和其大气信号分离困难。因此,第七章“生物质燃烧”乔尔·莱文,地址这两个原因,这是作为一个来源横跨自然和人为全球甲烷通量的部分。他回顾了区域模式和生物质燃烧的来源,和用于估计排放的方法,表明全球生物质燃烧和产生的甲烷排放的大部分是人为的。莱文还指出,热带以外的生物质燃烧的重要性,强调减少降水率由于气候变化之间的相互作用和增强在北方森林生物质燃烧。raybet雷竞技最新最后他讨论如何在未来气候和土地利用变化可能改变全球生物质燃烧和CH4的排raybet雷竞技最新放源。气候变化预测的21世纪,莱文警告说,CHraybet雷竞技最新4和CO2排放燃烧生物质可能会增加在全球范围内,提供一个潜在的非常重要的正反馈机制。

水稻种植

经常浸饱水的土壤常见许多稻田可以提供缺氧,富含碳的高微生物甲烷生成所需的条件(见第二章)。大多数稻田水中大约三分之一的时间,虽然实践基于水稻品种在世界各地差别很大,文化和水的可用性。像白蚁一样,CH4的估计水稻种植已下调的趋势近年来作为其决定因素的理解,现场测量和建模改进估计。不过,预计90亿人到2050年全球饲料,水稻种植可能占世界的很大一部分农业用地没有干预,保持作为一个全球甲烷的重要来源。

在第8章“水稻种植”,弗朗茨Conen,基思·史密斯和滨八木审查CH4排放的估计从这个来源,最近估计通常是每年25至50 tg甲烷。他们强调的重要性日益增长的需求对未来排放和概述微生物介导的生产和稻田土壤中甲烷氧化。各种培养策略和地点然后检查及其相对重要性的CH4排放评估。不断涌入/灌溉水稻成为最强的单位面积上的甲烷来源,干旱倾向,雨养水稻低得多或者有时单位面积上的零CH4排放。Conen et al然后检查单位产量CH4排放的方式可以改变通过改变土地和水资源管理、水稻品种和应用化肥和残留物。最后,他们回顾CH4排放的全球评估从种植水稻,使用的方法和减排潜力在未来从这个来源。

反刍动物

反刍家畜,如牛、绵羊、山羊、鹿、主要生产甲烷作为副产品饲料的瘤胃发酵。大多数(> 90%)的甲烷通过打嗝,然后发出一些奶牛发射数百升CH4每天以这种方式。2005年,反刍动物甲烷排放量的牲畜被估计为每年约72 tg。与水稻农业、反刍动物甲烷排放量的牲畜是高度依赖于需求压力和全球趋势的增加肉类和奶制品的消费预计将上升到约100 tg CH4排放到2010年每年。在第9章“反刍”,弗兰克克拉克Kelliher和哈利审查全球和国家CH4排放的估计从这个来源,计算方式和固有的不确定性的估计。然后检查原料类型和质量的角色在决定反刍动物甲烷排放,接着描述了各种策略可以减少这些排放在短期,中期和长期的。这些策略包括对反刍动物肉类和奶制品的需求,减少牲畜饮食和生产效率的变化,以及疫苗的使用。

粪便和污水

牲畜粪便和污水的微生物甲烷生成可以产生大量的甲烷的高可用性基质(醋酸、CO2和H2)和缺氧条件下这往往会占上风。从全球来看,农业废弃物和污水在一起负责14 - 25 tg CH4的排放。与直接从反刍动物甲烷排放,manure-derived CH4排放耦合牲畜需求压力,对肉类和奶制品的需求有增加倾向于增加肥料生产和相关CH4排放。同样,迅速增加人口本身就是越来越大的压力在世界各地的污水和废水处理能力和有可能大大提高CH4排放源。牲畜粪便通常包含在总牲畜排放甲烷排放来源的估计,但在考虑减轻分离这些来源是有用的。在第十章的粪便和污水,米里亚姆·Eekert Marjo亨德里克·Jan van Dooren Lexmond和Grietje塞曼审查关键过程负责肥料和污水CH4排放和用于估计的方法。然后他们关注一系列建立和假定的缓解选项,包括厌氧消化、堆肥和污泥处理,和牲畜饮食操作。粪便和污水,厌氧消化是证明有巨大的潜力,通过有效的拦截CH4和它的使用作为替代能源替代传统化石能源的能源。

垃圾填埋场

垃圾填埋场甲烷生成可以提供理想的条件,持有的底物充足供应在缺氧条件下做一些垃圾填埋场甲烷生产的非常强大的点光源,如果不受控制,排放。污水污泥和农业废弃物也可能被纳入垃圾填埋场,甲烷源强度对于这两类可能有所重叠。然而,对于世界的很多地方,它是甲烷来自市政的厌氧分解,而不是占主导地位的农业废弃物。初步估计全球甲烷排放的垃圾填埋的每年70 tg的顺序,但缓解策略的成功实施了减少排放源在许多发达国家。在第11章“垃圾场”,琼Bogner和Kurt Spokas审查垃圾填埋场甲烷源,其决定因素和测量。他们检查和更新进展减轻垃圾填埋场使用甲烷CH4排放收集和CH4氧化率的增强垃圾填埋场覆盖土。他们的结论是,虽然垃圾填埋场甲烷排放量只占一小部分(~ 1.3%)的全球人为温室气体排放总量,改善土壤CH4复苏和覆盖氧化有可能进一步减少排放源,与前提供一个有用的能源来抵消化石燃料的使用。

化石能源

~ 75的tg CH4排放每年由于化石能源使用来自释放在化石燃料提取、存储、处理和运输。一些甲烷也是不完整的化石燃料燃烧时所产生。每年的30-46Tg CH4,煤炭开采和提取是其中一个最大的个人活动的人为甲烷来源。的甲烷形成的地质过程的一部分煤的形成和大额存款可以仍然被困在或接近煤层,直到发布的采矿作业。空气中甲烷浓度5至15%的煤矿代表爆炸危险,所以通风通常被用来消除深矿井甲烷。在第12章“化石能源和通风空气甲烷”,理查德·Mattus和Ake Kallstrand简要回顾化石能源的来源CH4之前专注于策略从煤矿通风空气减少甲烷排放。

最后,在第13章“甲烷控制选项”,安德烈·Amstel标识和评论一套27种不同CH4排放缓解策略被证明,可以立即部署。他检查他们的相对成本和效率,地区和全球范围内,1990年和2100年之间和得出结论,这些策略可以在很少或没有成功实现净成本在未来几十年。

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