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Estimating emissions of methane consistent with atmospheric measurements of methane and δ13C of methane

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Estimating emissions of methane consistent with atmospheric measurements of methane and δ13C of methane

L’articolo dimostra come sia necessaria l’assimilazione dei dati δ13C del metano per ottenere stime affidabili delle sorgenti emissive di metano e della medesima molecola arricchita (δ13C). Circa l’85% della crescita post-2007 del metano atmosferico è stato attribuito a fonti microbiche, di cui circa la metà proveniente dai tropici. Si è ottenuto che su scala globale e continentale i dati δ13C possono separare le emissioni microbiche da quelle fossili di metano molto meglio dei soli dati CH4, e su scale più piccole questa capacità è limitata soltanto dall’attuale copertura delle misurazioni δ13C.

Abbiamo costruito un framework di inversione atmosferica basato su TM5-4DVAR per assimilare congiuntamente le misurazioni di metano e δ13C di metano al fine di stimarne le fonti di emissione. In questo articolo si presentano le stime delle emissioni globali per il periodo 1999-2016. È stato assimilato un database multi-agenzia di nuova costruzione di misurazioni CH4 e δ13C. è considerato improbabile che le tradizionali inversioni atmosferiche del solo CH4 stimino emissioni coerenti con i dati atmosferici δ13C.  L’assimilazione dei dati δ13C C è perciò necessaria per derivare emissioni coerenti con entrambe le misurazioni. Il nostro approccio attribuisce circa l’85% della crescita post-2007 del metano atmosferico a fonti microbiche, di cui circa la metà proveniente dai tropici tra 23,5° N e 23,5° S. Ciò si pone in contraddizione con l’attribuzione della recente crescita del bilancio del metano del Global Carbon Project (GCP). Si rileva che l’attribuzione GCP è coerente con la stima top-down ottenuta in questo articolo effettuata in assenza di dati δ13C.

 

Si è ottenuto che su scala globale e continentale i dati δ13C possono separare le emissioni microbiche da quelle fossili di metano molto meglio dei soli dati CH4, e su scale più piccole questa capacità è limitata soltanto dall’attuale copertura delle misurazioni δ13C. Infine, si rileva che la più grande incertezza nell’utilizzo dei dati δ13C per separare diversi tipi di fonti di metano deriva dalla nostra scarsa conoscenza della chimica atmosferica, in particolare della distribuzione del cloro troposferico e della discriminazione isotopica dell’assorbimento (cosiddetto pozzo) di metano.

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