Methaanuitstoot van olie- en gasindustrie zwaar onderschat

Klimaat In de boekhouding van het broeikasgas methaan is de bijdrage van olie- en gaswinning onderschat. Dat blijkt uit studie van oude luchtbellen in Groenlands ijs.

Installaties voor oliewinning in de Texaanse plaats Odessa, in de Verenigde Staten.
Installaties voor oliewinning in de Texaanse plaats Odessa, in de Verenigde Staten. Foto Sergio Flores/Bloomberg

Bij het mijnen, oppompen, distribueren en gebruiken van olie, gas en kolen lekt een kwart tot de helft meer van het broeikasgas methaan de lucht in dan tot nu toe werd gedacht. Dat leidt een internationale groep wetenschappers af uit metingen aan ‘oude’ lucht van voor de industriële revolutie, die ingesloten is geraakt in de ijskap van Groenland. Ze publiceerden hun resultaten donderdag in het tijdschrift Nature.

„Dit is een enorme verschuiving in de boekhouding van methaan. De fossiele industrie stoot veel meer uit dan ze opgeeft”, reageert Thomas Röckmann, hoogleraar atmosferische fysica en chemie aan de Universiteit Utrecht en niet bij de publicatie betrokken. Op basis van de nieuwe berekeningen zou het aandeel van de olie- en gassector op de totale, wereldwijde methaanuitstoot groeien van een vijfde tot ongeveer een kwart.

Methaan (CH4) is het op een na belangrijkste broeikasgas na kooldioxide (CO2), met een aandeel van ongeveer een kwart in de door mensen veroorzaakte opwarming. Nadelig is dat methaan een dertig keer groter opwarmend effect heeft dan kooldioxide, voordelig is dat het veel sneller uit de atmosfeer verdwijnt. Om de opwarming van de aarde te remmen heeft het terugdringen van de uitstoot van methaan daarom relatief snel effect.

De concentratie methaan in de atmosfeer is de afgelopen 150 jaar meer dan verdubbeld. Maar over de bronnen van dit gas is al jaren discussie – er is grote onzekerheid over welke bron hoeveel precies bijdraagt. Methaan komt bijvoorbeeld vrij uit natuurlijke bronnen, zoals draslanden, termieten en geisers. Maar ook uit ‘menselijke bronnen’ zoals rijstvelden, vuilstorten, rundvee (en de mest), en winning, transport en gebruik van olie, gas en kolen. Het is uitermate lastig om op wereldschaal een goed beeld te krijgen van het precieze aandeel van al die bronnen.

Het nu gepubliceerde artikel zet een belangrijke stap in die richting. Het maakt onderscheid tussen fossiel en ‘vers’ methaan. Fossiel methaan is miljoenen tot honderden miljoenen jaren oud en komt bijvoorbeeld van nature vrij uit moddervulkanen of uit ondergrondse olie- of gaslagen die via scheuren in de aardkorst in contact staan met de atmosfeer. Sinds eind negentiende eeuw, en zeker vanaf de jaren 50 van de vorige eeuw, is een toenemend deel van het uitgestoten fossiel methaan afkomstig van fossiele brandstoffen. Vers methaan is al het methaan dat de afgelopen jaren is geproduceerd. Fossiel en vers methaan zijn van elkaar te onderscheiden op basis van het gehalte aan het zware koolstof-isotoop 14C, dat een halfwaardetijd heeft van bijna 6.000 jaar. Fossiel methaan bevat geen methaan meer waarin 14C is ingebouwd. Vers methaan bevat nog wel 14C, hoewel ook dat is maar een piepklein percentage is ten opzichte van de twee lichtere isotopen.

Luchtbubbels in het ijs

De wetenschappers bepaalden het gehalte aan fossiel methaan in luchtbubbels die in de loop van de afgelopen eeuwen ingesloten zijn geraakt in de bovenste laag sneeuw en ijs op de Groenlandse ijskap. Soortgelijke gegevens hadden ze ook al van een aantal plekken op Antarctica. De bubbels stamden van 1750 tot 2013. In de lucht van vóór de industriële revolutie zit vooral vers methaan uit die tijd, en een heel klein beetje fossiel methaan uit natuurlijke bronnen.

De toename die de wetenschappers vanaf 1890 zien in fossiel methaan is dus toe te wijzen aan het gebruik van fossiele brandstoffen. En die bijdrage is een stuk groter dan gedacht, want uit hun metingen blijkt de hoeveelheid van nature vrijkomend fossiel methaan maar liefst een factor tien kleiner dan de schattingen tot nog toe. „Dat het verschil zo groot is heeft me wel verbaasd”, zegt Röckmann. Dat zegt ook zijn collega Sander Houweling, hoogleraar atmosfeer en broeikasgassen aan de Vrije Universiteit in Amsterdam – en ook niet betrokken bij de publicatie. Dat er grote onzekerheden in die eerdere schattingen zitten, was bekend. „Ze zijn gebaseerd op metingen aan een aantal moddervulkanen, en een aantal geologische lekken, die vervolgens zijn geëxtrapoleerd naar wereldschaal”, zegt Houweling. „Die opschaling is riskant.”

Röckmann noemt het nu uitgevoerde onderzoek „technisch moeilijk” maar goed uitgevoerd. Houweling benadrukt de grote hoeveelheid ijs die ervoor nodig was – 1.000 kilo per monster, schrijven de onderzoekers in hun artikel – omdat er zo vreselijk weinig 14C in zit.

Methaan meten uit de ruimte

Lees ook: Nederlands-Amerikaans team meet zeer groot methaanlek

Volgens Houweling bestaat al langer het idee dat de fossiele industrie meer methaan uitstoot dan ze opgeeft aan de instituten die voor hun land de emissies van broeikasgassen registreren. Van de VS is bijvoorbeeld bekend dat bij de winning van schalie-olie veel gas meekomt, dat vervolgens wordt ontlucht of afgefakkeld. Houweling zelf was betrokken bij onderzoek naar een ongeluk bij een gasboring in Ohio. Met het ruimte-instrument Tropomi, dat sinds eind 2017 de wereldwijde emissies van broeikasgassen gedetailleerd in kaart brengt, konden ze meten dat er in twintig dagen 60 kiloton methaan weg lekte. Het artikel, waaraan Houweling meeschreef, is afgelopen december gepubliceerd in het tijdschrift PNAS. Dit soort lekkages wordt vaak niet meegeteld in de methaanboekhouding, zegt hij. „In Turkmenistan is een bekend groot lek waar niks aan werd gedaan, en dat dus jaar in jaar uit methaan bleef uitstoten.”

Volgens Röckmann zit er ook een positief punt aan de nieuwe bevindingen. „Je denkt al gauw, oh jee, de fossiele industrie stoot veel meer uit. Maar aan de andere kant, je kunt hier ook iets aan doen. Door betere controle en strengere regels bijvoorbeeld. Dat is bij moddervulkanen en geologische lekkages een stuk lastiger.”