Vědci pomocí grónského firnu poprvé zrekonstruovali historii izotopů metanu od roku 1850

Mezinárodní tým vědců, na kterém se podíleli i výzkumníci z Utrecht University a University of Maryland, provedl vůbec první rekonstrukci koncentrace shlukovaných izotopů metanu v atmosféře. Díky tomuto unikátnímu měření mohou badatelé přesněji sledovat, jak se složení a zdroje metanu v ovzduší měnily od začátku průmyslové éry, tedy zhruba od roku 1850, až do současnosti.

Klíčovým materiálem pro výzkum byl vzorek vzduchu starý přibližně 40 let, který zůstal po celou tu dobu uzavřený ve zhutněném sněhu, takzvaném firnu, v Grónsku. Firn funguje jako přirozená archivní vrstva – vzduch se v něm postupně stlačuje a uzavírá, čímž vzniká jedinečný záznam atmosférického složení z minulosti. Vědci tak mohli analyzovat vzduch, který by jinak nebyl dostupný, a získat z něj informace o izotopickém složení metanu z období, kdy ještě neexistovala moderní měřicí technika.

Metoda shlukovaných izotopů (clumped isotopes) je poměrně nová technika, která umožňuje sledovat, jak často se v molekulách metanu vyskytují vzácnější izotopy uhlíku a vodíku vedle sebe. Tento jev souvisí s teplotou a procesy, při kterých metan vznikal, ať už jde o biologické zdroje, jako jsou mokřady nebo trávení přežvýkavců, nebo o zdroje spojené se spalováním fosilních paliv a průmyslovou činností. Díky tomu lze lépe rozlišit, odkud metan v atmosféře pochází a jak se poměr jednotlivých zdrojů v čase měnil.

Výsledky výzkumu byly publikovány v odborném časopise Science Advances, což potvrzuje jejich vědeckou váhu a otevírá prostor pro další studie zaměřené na historii atmosférického metanu. Metan patří mezi klíčové skleníkové plyny a jeho koncentrace v atmosféře od průmyslové revoluce výrazně vzrostla. Přesné pochopení toho, jaké zdroje k tomuto nárůstu přispěly nejvíce, je důležité pro modelování budoucího vývoje klimatu i pro navrhování účinných opatření ke snižování emisí.

Dosavadní odhady vývoje metanu se opíraly především o měření celkové koncentrace plynu a jednodušší izotopové analýzy, které však neumožňovaly tak podrobné rozlišení mezi jednotlivými typy zdrojů. Nová metoda shlukovaných izotopů představuje podle vědců významný posun, protože poskytuje dodatečnou vrstvu informací, kterou dosavadní přístupy nedokázaly zachytit. Tým doufá, že díky rozšíření této techniky na starší vzorky ledu a firnu z různých lokalit bude možné sestavit ještě detailnější obraz toho, jak se lidská činnost postupně stávala dominantním zdrojem metanu v atmosféře.

Vědci zdůrazňují, že jde teprve o první krok. Analýza jediného vzorku vzduchu sice přinesla průlomová data, ale pro úplné pochopení dlouhodobých trendů bude potřeba prozkoumat vzorky z různých období a lokalit. Grónský firn přitom nabízí ideální podmínky pro podobný výzkum, protože zachovává vzduch v neporušeném stavu po desítky let, což z něj dělá cenný zdroj informací o minulém složení atmosféry.

Výzkum tak přispívá k širšímu úsilí vědecké komunity zmapovat historii skleníkových plynů a lépe porozumět mechanismům, které stojí za jejich nárůstem od počátku industrializace. Přesnější rozlišení mezi přírodními a antropogenními zdroji metanu by mohlo v budo