ก๊าซมีเทนในชั้นบรรยากาศ ผลกระทบต่อภาวะโลกร้อนและทางออก

ตั้งแต่เริ่มต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรม (ประมาณปี ค.ศ. 1750) ความเข้มข้นของก๊าซมีเทนในชั้นบรรยากาศได้เพิ่มขึ้นประมาณ 160% ซึ่งสาเหตุหลักเกือบทั้งหมดเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ โดยก๊าซมีเทนมีส่วนช่วยให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (GHG) ในเชิงมวลเพียง 3% แต่กลับส่งผลกระทบต่อการบังคับทางรังสี (Radiative Forcing) หรือการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศถึง 23%

ภายในปี ค.ศ. 2019 ความเข้มข้นของก๊าซมีเทนทั่วโลกได้เพิ่มขึ้นจาก 722 ส่วนในพันล้านส่วน (ppb) ในยุคก่อนอุตสาหกรรม เป็น 1866 ppb ซึ่งเป็นการเพิ่มขึ้นถึง 2.6 เท่า และเป็นค่าที่สูงที่สุดในรอบอย่างน้อย 800,000 ปี

บทบาทของก๊าซมีเทนในการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ก๊าซมีเทน (CH4) เป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีประสิทธิภาพสูงมาก โดยมีค่าศักยภาพในการทำให้เกิดโลกร้อน (Global Warming Potential - GWP) สูงกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ถึง 84 เท่าในช่วงเวลา 20 ปี และสูงกว่าประมาณ 28 เท่าในช่วงเวลา 100 ปี แม้ว่าจะมีเทนจะไม่อยู่ในชั้นบรรยากาศได้นานเท่ากับ CO2 แต่ความสามารถในการกักเก็บความร้อนได้รุนแรงกว่ามาก

การบังคับทางรังสี (Radiative Forcing) คือแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้ในการวัดผลกระทบของมนุษย์ต่อสิ่งแวดล้อมในหน่วยวัตต์ต่อตารางเมตร (W/m2) โดยหมายถึงความแตกต่างระหว่างรังสีดวงอาทิตย์ที่โลกได้รับและพลังงานที่แผ่รังสีกลับคืนสู่ห้วงอวกาศ การบังคับทางรังสีโดยตรงจากก๊าซมีเทนถูกประมาณการว่าเพิ่มขึ้น 0.5 W/m2 เมื่อเทียบกับปี ค.ศ. 1750

การปรับปรุงความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์

ในรายงาน "Global Methane Assessment" ปี 2021 ของ UNEP และ CCAC ระบุว่าความเข้าใจเกี่ยวกับผลกระทบของมีเทนต่อการบังคับทางรังสีได้รับการปรับปรุงให้แม่นยำขึ้นจากการวิจัยของทีมนำโดย M. Etminan (2016) และ William Collins (2018) ซึ่งส่งผลให้มีการปรับค่าการประมาณการขึ้น เนื่องจากวิธีการคำนวณแบบเดิมของ IPCC ในปี 2014 (AR5) อาจประเมินผลกระทบทางสังคมโดยรวมของการปล่อยก๊าซมีเทนต่ำเกินไป

การคำนวณใหม่ของ Etminan และคณะ ในปี 2016 ได้รวมเอาช่วงคลื่นสั้น (shortwave bands) ของ CH4 เข้ามาคำนวณด้วย ซึ่งทำให้ค่าการบังคับทางรังสีสูงขึ้นประมาณ 20-25% ซึ่ง William Collins และคณะ ได้เน้นย้ำว่าการลดการปล่อยก๊าซมีเทนภายในสิ้นศตวรรษนี้ จะช่วยให้การบรรลุเป้าหมายความตกลงปารีส (Paris Agreement) มีความเป็นไปได้มากขึ้น และช่วยให้เรามีโควตาการปล่อยคาร์บอนที่ยอมรับได้มากขึ้นจนถึงปี 2100

ผลกระทบทางอ้อมและผลลัพธ์ระยะสั้น

นอกเหนือจากผลการทำความร้อนโดยตรงแล้ว ก๊าซมีเทนยังสลายตัวเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ซึ่งน้ำที่เกิดขึ้นมักจะอยู่เหนือชั้นโทรโพพอส (tropopause) ซึ่งปกติจะมีน้ำน้อยมาก เมฆน้ำและเมฆน้ำแข็งที่ก่อตัวขึ้นในชั้นสตราโตสเฟียร์ที่เย็นจัด จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการกักเก็บความร้อนของเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศอย่างมาก

นอกจากนี้ ก๊าซมีเทนยังเพิ่มปริมาณโอโซน (O3) ในชั้นโทรโพสเฟียร์ (ความสูง 6-19 กม. จากพื้นโลก) และชั้นสตราโตสเฟียร์ (ตั้งแต่ชั้นโทรโพสเฟียร์ขึ้นไปจนถึง 50 กม.) ซึ่งทั้งไอน้ำและโอโซนต่างเป็นก๊าซเรือนกระจกที่ซ้ำเติมให้เกิดภาวะโลกร้อนยิ่งขึ้น

สรุป: การดำเนินมาตรการลดมลพิษทางภูมิอากาศที่มีอายุสั้น เช่น ก๊าซมีเทนและแบล็คคาร์บอน (black carbon) จะช่วยต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในระยะสั้น และสนับสนุนเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืน (Sustainable Development Goals)