A resposta média da temperatura do ar perto da superfície ao metano decai apenas para efeitos de ondas curtas. Crédito: Robert Allen/UCR
Fortes efeitos de gases de efeito estufa: um pouco menos do que se pensava anteriormente.
Os pesquisadores da UC Riverside descobriram que o metano não apenas retém o calor na atmosfera, mas também cria nuvens frias que compensam 30% do calor. A absorção de metano da energia de ondas curtas causa reversivelmente um efeito de resfriamento e reduz o aumento da precipitação em 60%. Este resultado reforça a necessidade de incorporar todos os efeitos conhecidos dos gases de efeito estufa nos modelos climáticos.
A maioria dos modelos climáticos não leva em conta a nova descoberta da Universidade da Califórnia, em Riverside: o metano retém uma grande quantidade de calor na atmosfera da Terra, mas também cria nuvens frias que compensam 30% do calor.
Gases de efeito estufa, como o metano, criam uma espécie de manta na atmosfera, retendo o calor da superfície da Terra, chamado de energia de ondas longas, e impedindo-o de ser emitido para o espaço. Isso torna o planeta mais quente.
“O cobertor não gera calor a menos que seja elétrico. Você se sente quente porque o cobertor bloqueia a capacidade do seu corpo de enviar calor para o ar. É o mesmo conceito”, explicou Robert Allen, professor assistente de geociências da UCSD.
Além de absorver energia de ondas longas, verifica-se que o metano também absorve energia do sol, conhecida como energia de ondas curtas. “Isso deve aquecer o planeta”, disse Allen, que liderou o projeto de pesquisa. “Mas, ao contrário do que se esperava, a absorção de ondas curtas favorece mudanças nas nuvens que têm um leve efeito de resfriamento”.
Resposta média da temperatura do ar perto da superfície ao metano, um decompositor para (a) efeitos de ondas longas e ondas curtas; (b) apenas efeitos de ondas longas; e (c) apenas efeitos de ondas curtas. Crédito: Robert Allen/UCR
Este efeito é detalhado na revista NASA Goddard Space Flight Center and the University of Maryland, Baltimore County.
Methane changes this equation. By holding on to energy from the sun, methane is introducing heat the atmosphere no longer needs to get from precipitation.
Additionally, methane shortwave absorption decreases the amount of solar radiation reaching Earth’s surface. This in turn reduces the amount of water that evaporates. Generally, precipitation and evaporation are equal, so a decrease in evaporation leads to a decrease in precipitation.
“This has implications for understanding in more detail how methane and perhaps other greenhouses gases can impact the climate system,” Allen said. “Shortwave absorption softens the overall warming and rain-increasing effects but does not eradicate them at all.”
The research team discovered these findings by creating detailed computer models simulating both longwave and shortwave methane effects. Going forward, they would like to conduct additional experiments to learn how different concentrations of methane would impact the climate.
Scientific interest in methane has increased in recent years as levels of emissions have increased. Much comes from industrial sources, as well as from agricultural activities and landfill. Methane emissions are also likely to increase as frozen ground underlying the Arctic begins to thaw.
“It’s become a major concern,” said Xueying Zhao, UCR Earth and planetary sciences Ph.D. student and study co-author. “We need to better understand the effects all this methane will bring us by incorporating all known effects into our climate models.”
Kramer echoes the need for further study. “We’re good at measuring the concentration of greenhouse gases like methane in the atmosphere. Now the goal is to say with as much confidence as possible what those numbers mean to us. Work like this gets us toward that goal,” he said.
Reference: “Surface warming and wetting due to methane’s long-wave radiative effects muted by short-wave absorption” by Robert J. Allen, Xueying Zhao, Cynthia A. Randles, Ryan J. Kramer, Bjørn H. Samset and Christopher J. Smith, 16 March 2023, Nature Geoscience.
DOI: 10.1038/s41561-023-01144-z