Konsentrasjonen av metan i atmosfæren økte raskt fram til år 2000, varierte deretter lite fram til 2006, for så å stige igjen. Årsakene er omdiskutert. For å finne kildene til metanutslipp benytter en ofte at karbon forekommer i to stabile former (isotoper) med ulik vekt. Den letteste som utgjør omtrent 99 prosent, betegnes 12C, den tyngste betegnes 13C. Siden mengdeforholdet mellom karbonisotopene varierer mye også mellom kilder av samme art, for eksempel mellom ulike reservoarer for skifergass (Sherwood og medarbeidere, 2017), blir usikkerheten imidlertid stor i slike beregninger.
Noen studier har konkludert med at mye av økningen i metankonsentrasjonen i senere år sannsynligvis henger sammen med jordbruksaktiviteter. Enkelte studier finner at bidraget fra fossil energi også har økt (Saunois et al., 2016). For eksempel skriver Franco og medarbeidere (2017) at metanutslippene i Nord-Amerika økte fra 20 til 35 millioner tonn (Mt) per år i perioden 2008 til 2014. Estimatet for 2014 er omtrent 10 prosent av de totale menneskeskapte utslippene. Resultatet baserer seg på målinger av etan (C2H6) og antakelser om forholdet mellom etan og metan. Bruhwiler og medarbeidere (2017) mener metoden er usikker.
Andre igjen knytter økningen til at metan ikke fjernes så raskt fra atmosfæren som før (Crill and Thornton, 2017). Howarth (2017) hevdet nylig at estimater basert på målinger av forholdet mellom de to karbonisotopene sannsynligvis har undervurdert betydningen av utslipp fra produksjon av olje og gass fra skiferområder, og at utslipp fra slik produksjon i USA sannsynligvis spiller en stor rolle. Han anslår at de totale metanutslipp fra olje- og gassindustrien i 2015 var hele 152 MT, mens estimatet fra International Energy Agency (IEA) bare er halvparten av dette (IEA, 2017).
Metanlekkasjer - metoder
Før vi ser på noen nye studier, er det nyttig med en kort generell gjennomgang. Det første som slår en ved en sammenlikning mellom ulike studier, er den voldsomme spredningen i resultatene. Det henger selvsagt delvis sammen med at det er store forskjeller blant annet mellom produksjon av skifergass og konvensjonell gass. Men det er også stor spredning som synes å skyldes metoden.
En skiller gjerne mellom «bottom-up»- og «top-down»-metoder. Benyttes førstnevnte, baserer en seg på direkte målinger av utslipp, summerer opp og ekstrapolerer gjerne over et område. Nøyaktigheten avhenger av hvor representative målingene er, om man har fått med seg alle utslippene. Siden det er velkjent at noen få lekkasjer kan stå for en stor del av utslippene, er det fare for at utslippene underestimeres. Ved «top-down» måles atmosfærekonsentrasjonene med ulike metoder. Det kan være målestasjoner nær bakken eller instrumenter i fly eller satellitter. En må da skille ut hva som skyldes den kilden en er interessert i, noe som kan by på problemer. En del, særlig eldre, studier har nok overestimert utslipp fra fremstilling og bruk av fossil energi.
Metanlekkasjer – noen resultater
Statoil (2017) angir at metanlekkasjene totalt fra produksjon til forbrukere i Storbritannia og Tyskland for norsk gass er under 0,3 prosent og gjennomsnittet for hele Europa er 0,6 prosent. Disse tallene ble gjengitt av Sverdrup i artikkelen i Aftenposten. Resultatene er basert på «bottom-up»-studier og sammenlikning med andre studier kan tyde på at ikke alle utslipp er kommet med.
Balcombe og medarbeidere (2017) har nylig publisert en oversikt over det meste av litteraturen om utslipp av metan og CO₂ ved utvinning, transport og bruk av naturgass. De fant at resultatene varierte mellom 0,2 prosent og 10 prosent av produsert metan, men med de aller fleste verdiene i lavere del av intervallet. De skriver også at de fleste studier ser bort fra utslipp av CO₂ (fra bruk av fossil energi) og metan (ved boring) under letingen etter gass.
Et eksempel på store forskjeller mellom resultatene ved «top-down»- og «bottom-up»-studier er beskrevet av Johnson og medarbeidere (2017). De benyttet «top-down»-målinger for et 50x50 km stort område i Alberta, Canada, der det er stor produksjon av lett olje og naturgass med konvensjonelle metoder. De fant at målingene ga 17 ganger større utslipp enn industrien hadde rapportert.
Derwent og medarbeidere (2017) undersøkte lekkasjer av naturgass i Storbritannia ved å måle konsentrasjoner av etan og propan i atmosfæren. De fant at mens propan også har andre kilder, er det ingen andre signifikante kilder til etan. De konkluderte med at det har vært økende lekkasjer av naturgass i Storbritannia i periode 1993 til 2012, mens rapporterte lekkasjer har vist det motsatte. I artikkelen angir de beregnete lekkasjer basert på to verdier for forholdet mellom metan og etan. I det ene tilfellet anslås lekkasjene av metan til 7–11 vektprosent. De beregner en nedre grense på 1,3–2,0 prosent ved å benytte et mye lavere metan/etan-forhold. I en e-mail til oss 30.10.2017 skriver Derwent at de nå har en mer representativ verdi for forholdet, og at deres beste estimat er 1,9–2,8 prosent. Dette er nær det samme som McKain og medarbeidere (2015) rapporterte for Boston, 2,7 prosent med en usikkerhet på 0,6 prosent.
En rapport fra Oxford Institute for Energy Studies (Le Fevre, 2017) konkluderer med at totale utslipp sannsynligvis i gjennomsnitt ligger på 1,5 til 2 prosent av gassforbruket, men at noen få estimater er mye høyere. Rapporten understreker også at spesielt land som produserer gass, raskt må kontrollere at rapporterte data er oppdaterte og pålitelige.
Payne og medarbeidere (2015) studerte metanutslipp på Manhattan. De konkluderte med utslipp på hele 6,6 prosent med en usikkerhet på under 40 prosent. Vi er imidlertid mindre overbevist om kvaliteten av dette arbeidet enn av arbeidene til Derwent og medarbeidere og McKain og medarbeidere.
Naturgassens rolle i fremtiden
International Energy Agency kom nylig med en ny utgave av «World Energy Outlook» (IEA, 2017). De angir tre scenarier for energibruk fram til 2040. Bare scenariet med laveste utslipp av klimagasser, det såkalte «Sustainable Development Scenario» (SDS), viser en utvikling som kan føre til at temperaturstigningen begrenses til 2 grader (se Peters, 2017). I dette scenariet anslås det en økning på 20 prosent i bruk av naturgass fram til 2030, deretter er det liten endring fram til 2040. IEA skriver imidlertid at dette forutsetter en betydelig innsats for å redusere lekkasjer. Det vil ta tid, og det må regnes med lekkasjer på dagens nivå i mange år framover. I en tid da store utslippsreduksjoner raskt må på plass for å unngå en global temperaturøkning på mer enn to grader, er det derfor meget tvilsomt om gass kan spille en så stor rolle som IEA her antyder.
Dette samsvarer med en analyse der McGlade og medarbeidere (2018) har vurdert naturgassens rolle i Storbritannia. De fant at det er usannsynlig at gass vil være en kostnadseffektiv «bro» til et lavkarbon energisystem. Uten karbonfangst og -lagring anslår de at gassbruken vil falle raskt fra omkring 2030 og i 2050 bare vil være omkring 10 prosent av bruken i 2010. Med betydelig karbonfangst og -lagring kan imidlertid det tilsvarende tallet være 50–60 prosent.
Anderson og Broderick (2017) baserer seg på Global Warming Potential for en hundreårsperiode. Utslipp av metan får da mindre betydning enn for et kortere tidsintervall. De konkluderer likevel med at skal målene i Paris-avtalen nås, er det helt nødvendig at den globale energiproduksjonen er helt karbonfri innen tre eller fire tiår. Deres rapport, som ble utgitt i forkant av klimatoppmøtet i Bonn, konkluderer med at utslipp fra fossilt brensel i EU, inkludert naturgass, må reduseres med 95 prosent innen 2035 dersom temperaturstigningen ikke skal overstige 2 grader.
Under klimatoppmøtet gav Kevin Anderson et intervju (Anderson, 2017). På spørsmål om klima kan tåle «Europe’s gas addiction», svarte han: «No, certainly not». Han sa at EUs planer for en storsatsing på infrastruktur for gass (gass-terminaler og ledningsnett) «is completely incompatible» med Paris-avtalen og «is locking us into an ongoing high carbon future».
Konklusjon
Det er fortatt stor usikkerhet i hvor stor del av produsert metan som lekker ut ved produksjon, transport og bruk. Nye «top-down»-studier tyder på at estimater som baserer seg på rapporterte utslippsmengder, gjerne fra industrien selv, ofte gir for lave verdier. Vi etterlyser grundigere studier både fra fossilindustrien selv og av uavhengige forskningsinstitusjoner.
Blant annet på grunn av for lite kunnskap om lekkasjer er det fortsatt betydelig usikkerhet om klimaeffekten av bruk av naturgass. Selv med små lekkasjer må bruk av gass raskt reduseres om målene fra Paris skal kunne nås. Utslipp som skyldes produksjon og bruk av alle typer fossile drivstoff, også gass, må derfor gå mot null og erstattes av fornybar energi så raskt som overhodet mulig.
Referanser
K. Anderson, 2017. Our Socioeconomic Paradigm is Incompatible with Climate Change Objectives.
K. Anderson and J Broderick, 2017: Natural Gas and Climate Change. Tyndall Centre for Climate Change Research, Manchester, 17. October 2017.
P. Balcombe et al., 2017: The Natural Gas Supply Chain: The Importance of Methane and Carbon Dioxide Emissions. ACS Sustainable Chem. Eng., 5, 3−20
Bruhwiler et al. 2017. U.S. CH4 emissions from oil and gas production: Have recent large increases been detected? J. Geophys. Res. Atmos., 122, 4070–4083.
P. M. Crill and B. F. Thornton, 2017: Whither methane in the IPCC process? Nature Climate Change, 7, 678 – 670.
R. G. Derwent et al., 2017: Origins and trends in ethane and propane in the United Kingdom from 1993 to 2012, Atmospheric Environment 156, 15- 23
D. V. Farquharson et al., 2016. Beyond Global Warming Potential, Journal of Industrial Ecology, 21, 857 – 873.
B. Franco et al., 2016. Evaluating ethane and methane emissions associated with the development of oil and natural gas extraction in North America. Environmental Research Letters, 11, 044010.
B. Hong and R.W. Howarth, 2014. Greenhouse gas emissions from domestic hot water: heat pumps compared to most commonly used systems. Energy Science & Engineering, 4, 123 – 133.
R. W. Howarth, 2014. A bridge to nowhere: methane emissions and the greenhouse gas footprint of natural gas. Energy Science and Engineering, 2(2): 47–60
R. W. Howarth, 2017. Is the global spike in methane emissions caused by the natural gas industry or animal agriculture? Reconciling the conflicting views. COP23 Press Event: Tuesday, 14 Nov, 2017, Bonn, Germany.
IEA, 2017. World Energy Outlook. International Energy Agency. Se
www.iea.org/weo2017/ og Commentary: The environmental case for natural gas
M. R. Johnson et al., 2017: Comparisons of Airborne Measurements and Inventory Estimates of Methane Emissions in the Alberta Upstream Oil and Gas Sector. Environ. Sci. Technol., 51, 13008–13017.
C. Le Fevre, 2017.Methane Emissions: from blind spot to spotlight. Oxford Institute for Energy Studies.
C. McGlade et al., 2018. The future role of natural gas in the UK: A bridge to nowhere? Energy Policy, 113, 454–465. Se også Carbon Brief: Guest post: Is gas a bridge to nowhere for UK climate policy?.
K. McKain et al., 2015. Methane emissions from natural gas infrastructure and use in the urban region of Boston, Massachusetts. PNAS, 112, 1941–1946.
B. F. Payne Jr.et al., 2015 A proposed rapid method for measuring area methane emissions: an exploratory application in Manhattan, New York, USA. European Scientific Journal November 2015 /SPECIAL/ edition ISSN: 1857 – 7881
G. Peters, 2017. Oil & gas in a low carbon world.
Saunois et al., 2016. The growing role of methane in anthropogenic climate change. Earth Syst. Sci. Data, 8, 697–751, 2016
O. A. Sherwood et al., 2017: Global Inventory of Gas Geochemistry Data from Fossil Fuel, Microbial and Burning Sources, version 2017. Earth Syst. Sci. Data, 9, 639–656.
D. T. Shindell et al. 2017: The Social Cost of Methane: Theory and Applications. Faraday Discussions, 200, 429-451.
Statoil, 2017: Minimizing greenhouse gas emissions.
