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StartseiteForschung aktuellRätselhaftes Methan11.08.2011

Rätselhaftes Methan

Gehalt dieses Treibhausgases in der Atmosphäre stagniert

Umwelt.- Obwohl der weltweite Ausstoß von Methan in der Vergangenheit zugenommen hat, bleibt der Gehalt jenes Gases in der Atmosphäre seit 30 Jahren nahezu unverändert. Warum das so ist, ist bislang nicht geklärt. Im Fachmagazin "Nature" sind dazu nun gleich zwei Studien erschienen.

Von Katrin Zöfel

Eine Methanquelle von vielen: Kühe atmen das Gas aus.  (AP)
Eine Methanquelle von vielen: Kühe atmen das Gas aus. (AP)

Methan ist für Atmosphärenphysiker ein schwieriger Fall. Es ist ein Treibhausgas, heizt also den Klimawandel an. Genauso wie bei Kohlendioxid steigt sein Gehalt in der Atmosphäre seit Beginn der Industrialisierung an. Doch seit etwa 1980 gelangt weniger Methan in die Luft, während die Kohlendioxidemissionen weiter stiegen. Warum das so ist, blieb bisher unklar.

"Wenn wir aber die Gründe dafür nicht verstehen, können wir keinen Weg finden, die Methanemissionen zu kontrollieren",

sagt der Forscher Fu-Ming Kai von der MIT-Singapore Alliance, einer internationalen Forschungseinrichtung in Singapur. Die Quellen, aus denen Methan in die Atmosphäre gelangt, sind vielfältig. Jeder Waldbrand, jedes Buschfeuer erzeugt Methan. Das Gas entsteht in Sümpfen und Mangrovenwäldern. Der Mensch setzt Methan frei, wenn er Erdgas fördert und nutzt, aber auch wenn er Kohle oder Holz verbrennt. Kühe schließlich atmen Methan aus, und es entsteht beim Reisanbau in den gefluteten Feldern. Forscher können nur schätzen, welche Quelle wie viel beiträgt, und welche dieser Quellen sich so verändert hat, dass seit 30 Jahren weniger Methan freigesetzt wird. Auch Fu-Ming Kai hat nun eine Schätzung vorgelegt. Er nutzte dafür die Tatsache, dass es verschiedene Kohlenstofftypen, sogenannte Isotopen, gibt. Je nach Quelle kommen diese Typen unterschiedlich oft vor:

Jede Methanquelle habe ihre eine eigene, charakteristische Isotopensignatur, sagt Kai. Deshalb könne man Methan aus Reisfeldern von Methan aus fossilen Quellen unterscheiden. Untersucht man daraufhin Luftproben aus den vergangenen 30 Jahren, zeigt sich: der Trend geht hin zu Signaturen, die für fossile Quellen typisch sind. Das lässt sich, so Kai, nur erklären, wenn der Anteil aus Reisfeldern und Viehzucht gesunken, jener aus fossilen Brennstoffen dagegen gestiegen ist. Das wiederum passe zur Entwicklung auf den Reisfeldern Asiens.

"Es gibt da zwei wichtige Veränderungen. Zum einen wird weniger organisch und mehr chemisch gedüngt, zum anderen werden die Felder weniger als früher unter Wasser gesetzt. Beides senkt die Methanemissionen."

Dass die Emissionen aus fossilen Quellen gesunken sind, schließt Kai dagegen praktisch aus. Hier widerspricht ihm sein Forscherkollege von der Universität Kalifornien in den USA. Murat Aydin hat Luftproben untersucht, die im polaren Eis eingeschlossen waren. Je tiefer die Proben im Eis lagen, umso älter sind sie - sauber nach Jahren sortiert: jedes Jahr wird neue Luft eingeschlossen, wenn Schnee fällt und sich zu Eis verdichtet. Aydin konnte so gut 150 Jahre in der Geschichte der Atmosphäre zurückschauen.

"Wir haben uns also diese 'alte' Luft angeschaut, und das Ethan darin gemessen. Ethan ist ein Gas, das Methan sehr ähnlich ist. Es ist auch im Erdgas enthalten und wird frei, wenn Erdgas gefördert oder verbrannt wird, außerdem wenn Biomasse verbrennt. Im Gegensatz zu Methan gibt es nur diese zwei Quellen für Ethan in der Atmosphäre. Die Bilanz von Ethan ist also viel einfacher."

Aydin fand, dass der Ethangehalt seit mehreren Jahrzehnten kontinuierlich sinkt. Weil Ethan und Methan immer gemeinsam freigesetzt werden, lässt sich aus dem Ethangehalt in etwa auf die Methanfreisetzung schließen. Die Daten von Murat Aydin legen also nahe, dass in den letzten 30 Jahren gerade aus Verbrennungsprozessen weniger Methan freigesetzt wurde. Er führt das auf eine immer effizientere Nutzung von Erdgas zurück:

"Früher wurde das meiste Erdgas bei der Erdölförderung einfach in die Atmosphäre abgelassen oder abgefackelt. Dann aber hat man gemerkt, dass Erdgas etwas ist, mit dem man Geld verdienen kann. Die Förderunternehmen haben also begonnen, das Gas aufzufangen, zu sammeln und es an uns Verbraucher zu verkaufen."

Auf den ersten Blick kann nur eine von beiden Thesen stimmen, entweder die aus Singapur oder die aus Kalifornien. Beide Forscher betonen jedoch, dass sie sich jetzt zusammensetzen wollen. Vielleicht, so meinen sie, haben sie im unübersichtlichen Methanhaushalt beide einen Faktor übersehen, doch ihre Studien könnten beide am Ende ein Puzzleteil fürs Verständnis liefern.

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