月曜日、国連の気候変動に関する政府間パネル（IPCC）は、地球の現状に関する画期的な報告書を発表しました。ネタバレ注意ですが、その状況は芳しくありません。報告書の最大の悪役は二酸化炭素ですが、CO2のあまり知られていない兄弟分であるメタンについても言及しています。報告書によると、この温室効果ガスの大気中濃度は、CO2の80倍の強さがあり、少なくとも過去80万年間で最も高くなっています。人類がメタン排出量の削減に真剣に取り組むことができれば、気候変動に大きく、そして急速に歯止めをかけることができるでしょう。
「メタンは、気候安定化に向けた次の重要かつ迅速な成果です」と、気候変動担当大統領特使のシニアディレクター兼ホワイトハウス連絡担当者であるリック・デューク氏は、報告書発表後の月曜日の記者会見で述べた。「近い将来の気候の未来を守り、エネルギーの脱炭素化や、ネガティブエミッション技術といった先進的な選択肢の開発に貴重な時間を稼ぐ上で、メタンはまさにこれに匹敵するものはありません。」
「メタン排出量の削減は、現時点で温暖化の速度を遅らせるための、最も速くて効果的な方法だ」と環境防衛基金の上級気候科学者イリッサ・オッコ氏は同意した。
二酸化炭素と同様に、メタンも炭素を含みます。化学式はCH 4です。メタンガスは天然ガスや多くの生態系の主成分です。植物が腐敗するとメタンが発生し、特に湿地はメタンを多く排出します。また、シロアリなどの昆虫や牛などの有蹄動物が食物を消化する際にもメタンが発生します。（メタンガスを含むのは主に牛のげっぷであり、おならではありません。）
CH4は地球の大気圏のごく自然な成分ですが、現在大気中に放出されている量は、決して自然なものではありません。大きな要因の一つは畜産です。牛だけでなく、羊や豚も飼育されています。これらの家畜の糞尿は、メタンガスをさらに排出します。米国では、この「腸内発酵」が国内のメタン排出量の4分の1以上を占めています。天然ガス、石炭、石油の生産と輸送がさらに30%、そして埋立地（そこは分解中の植物で満ち溢れているのです）が17%を占めています。
温室効果ガスの強さを判断する際には、主に2つの点を考慮する必要があります。1つは分子が熱を閉じ込める効率、もう1つは大気中での生存時間です。CO2やCH4などの温室効果ガスは、どちらも熱を閉じ込める効果が非常に高く、実際に、熱が宇宙に逃げるのを防ぐことで地球を居住可能な状態に保っています。しかし、メタンのほうが熱を閉じ込める効果は優れています。「CO2分子では炭素が2つの酸素原子に結合していますが、メタン分子では炭素が4つの水素原子に結合しています」と、メタンを研究するニューヨーク大学の環境科学者マシュー・ハイエク氏は述べています。「そのため、赤外線を受け取ったり吸収したりする際に、これらの原子間の結合が振動する方法が多くあり、その結果、赤外線が再放射されるのです。」
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「放出されたメタン1ポンドは、放出当初は二酸化炭素の100倍以上の熱を閉じ込めることができる」と、環境防衛基金（EDF）の気候科学者でメタンを専門とするティアンイ・サン氏は同意する。しかし、メタンはより早く消滅すると彼女は指摘する。「大気中では約10年しか持続せず、その後は消えてしまう」。対照的に、二酸化炭素は何世紀も存在し続ける可能性がある。
人類がそれぞれのガスを過剰に排出するようになる以前、これらのガスは自然に発生し、大気中に浮遊し、放射線を吸収し、それぞれ異なる時間スケールで酸化分解していました。つまり、火山は二酸化炭素を大気中に放出し、湿地はゆっくりとメタンを沸き立たせていましたが、どちらも最終的には消散しました。大気は均衡状態を保ち、地球を暖かく保ちながらも暑くなりすぎない、一種の毛布のような役割を果たしていたのです。
人類の排出量の暴走により、その毛布は厚くなってしまった。現在、メタンが地球温暖化の約4分の1を占めている。しかし、メタン分解速度が比較的速いため、気候変動対策の格好の標的となっている。「メタンが大気中に長く留まらないため、排出量を削減し始めると、大気中の濃度が確実に低下していくのが分かります」とサン氏は言う。「これは二酸化炭素とは全く異なる現象です。」
サン氏は最近、 Environmental Research Letters誌に掲載された論文で、その潜在的な影響を定量化した。石油・ガス生産から排出されるCH 4の回収や農業用堆肥のより適切な管理といった既存技術を用いることで、人類は2030年までにメタン排出量を半減させることができるとサン氏は推定した。「今世紀半ばまでに約0.25℃、今世紀末までに約0.5℃の温暖化を回避できるでしょう」とサン氏は述べている。「さらに、近い将来、温暖化の速度を約30%遅らせることも可能です。気温上昇を2℃未満に抑えるという目標を掲げる私たちにとって、これは非常に重要な意味を持ちます。」
天然ガスの漏洩がないか、注意深く監視するといった対策は比較的容易に実施でき、中には実質的なコストがかからないものもあるとサン氏は付け加える。「つまり、今後数年間でメタン排出量を約4分の1削減するために追加費用を費やす必要がないということです。これは非常に大きな成果です。」 （偽物のハンバーガーや代替タンパク質の増加が肉の市場シェアを徐々に奪っていく中で、これもメタン排出量の削減に役立つ可能性がある。科学者たちは、家畜のげっぷを減らすために飼料を改良する実験も行っている。）
しかし、CH4の発生源を特定するのは、パイプラインの漏れを見つけるほど簡単ではない。なぜなら、その発生源の多くは生物由来だからだ。結局のところ、地球はメタンを排出している。たとえ牛牧場のような人為的な発生源に焦点を当てて調査したとしても、どの発生源が最大の汚染源なのかを特定するのは難しい。なぜなら、発生源の規模は必ずしもその規模と一致するとは限らないからだ。動物の腸内細菌叢はそれぞれ異なり、ガスの発生方法も異なるため、どの牛が最もげっぷをするのかを特定するのは難しい。工業プロセスからの排出量を感知して計算する方がはるかに簡単だ。例えば、燃焼している石油の量がわかれば、どれだけのCO2が排出されるかがわかる。
科学者はメタン排出量を定量化するために、ボトムアップとトップダウンという2つの手法を用いているとハイエクは述べています。それぞれに欠点があるため、両方を行うことが重要です。ボトムアップの手法では、例えば豚の頭数を数え、モデルを用いて平均的な豚（とその排泄物）が1日に排出するメタン量を推定し、そのデータを用いて推定排出量の目録を作成します。（同様の手法は、野生の豚が土壌を掘り返して二酸化炭素を排出することによる炭素コストを計算しようとした研究者によって最近も使用されました。）「もちろん、その目録には多くの不確実性が含まれています」とハイエクは言います。結局のところ、豚は2頭とも同じではないのです。
そのため、科学者たちはトップダウン型の推定も行いたいと考えます。大気中のメタンを測定し、モデルを用いてそのガスの発生源を特定します。例えば、中西部の特定の地域でメタンの発生源を特定したいとします。東側には養豚場がいくつかあり、西側には油田があります。もし風のデータと、大気中のメタン濃度を測定するセンサーがあれば、「東から風が吹いている日は動物由来のメタン、西から風が吹いている日は石油と天然ガス由来のメタンだと分かります」とハイエクは言います。
このようなメタンインベントリーの実施は、石油・ガス会社に対する環境基準の設定に不可欠です。トランプ政権は環境基準を弱体化させ、バイデン政権はこれを復活させようとしています。排出源を定量化することで、社会問題や政策課題への理解を深めることができるとハイエク氏は言います。「私たちは石油・ガスの掘削をやめたいのでしょうか？牛肉を食べるのをやめたいのでしょうか？それとも、石油・ガス・牛肉のメタン排出量を少しでも減らすように規制したいのでしょうか？」
もちろん、最終的な目標はさらに劇的です。化石燃料を完全に廃止し、再生可能エネルギーに置き換えることです。これはより長く、よりゆっくりとしたプロセスですが、サン氏は、メタンの排出を即座に抑制できる「比類なき機会」が私たちにはあると述べています。
「メタン排出への対処は今すぐにでもできる」と彼女は言う。「そして、その方法もすでにわかっている。」
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