Methanemissionen sind für fast ein Drittel der gesamten Erwärmung verantwortlich, die der Planet bisher erlebt hat. Obwohl es natürliche Quellen des Treibhausgases gibt, darunter Feuchtgebiete, haben menschliche Aktivitäten wie die Landwirtschaft und die Produktion fossiler Brennstoffe Millionen Tonnen zusätzliches Methan in die Atmosphäre geschleudert. Die Methankonzentration hat sich in den letzten 200 Jahren mehr als verdoppelt. Es bestehen jedoch immer noch große Unsicherheiten darüber, woher genau die Emissionen kommen.
Die Beantwortung dieser Fragen ist ein herausfordernder, aber entscheidender erster Schritt zur Reduzierung von Emissionen und zur Bekämpfung des Klimawandels. Zu diesem Zweck nutzen Forscher Instrumente, die von Satelliten wie dem kürzlich gestarteten MethaneSAT bis hin zu Boden- und Luftaufnahmen reichen.
Die US-Umweltschutzbehörde schätzt, dass etwa 1 % des geförderten Öls und Gases als Methanverschmutzung in die Atmosphäre gelangt. Doch eine Umfrage nach der anderen deutet darauf hin, dass die offiziellen Zahlen das wahre Ausmaß des Methanproblems unterschätzen.
Für die in der neuen Studie untersuchten Standorte „scheinen die Methanemissionen im Durchschnitt höher zu sein als die Schätzungen der Regierung“, sagt Evan Sherwin, Forscher am Lawrence Berkeley National Laboratory, der die Analyse als Postdoktorand an der Stanford University durchgeführt hat.
Die von Sherwin verwendeten Daten stammen aus einer der bislang größten Untersuchungen von US-amerikanischen Produktionsstandorten für fossile Brennstoffe. Ab 2018 kartierten Kairos Aerospace und das Carbon Mapper Project sechs große Öl- und Gasförderregionen, die zusammen etwa 50 % der Onshore-Ölförderung und etwa 30 % der Gasförderung ausmachen. Über ihnen fliegende Flugzeuge sammelten mithilfe von Spektrometern, die Methan mithilfe bestimmter Lichtwellenlängen nachweisen können, fast eine Million Messungen von Bohrlochstandorten.
Hier wird es kompliziert. Methanquellen in der Öl- und Gasförderung gibt es in allen Formen und Größen. Aus einigen kleinen Brunnen entweicht das Gas langsam mit einer Geschwindigkeit von etwa einem Kilogramm Methan pro Stunde. Andere Quellen sind deutlich größer und stoßen Hunderte oder sogar Tausende Kilogramm pro Stunde aus, aber diese Lecks dauern möglicherweise nur für kurze Zeit an.
Die bei diesen Untersuchungen eingesetzten Flugzeuge erkennen meist die größten Lecks, über etwa 100 Kilogramm pro Stunde (obwohl sie manchmal auch kleinere Lecks auffangen, bis hin zu etwa einem Zehntel dieser Größe, sagt Sherwin). Durch die Kombination von Messungen dieser großen Leckstellen mit Modellen zur Schätzung kleinerer Quellen schätzten die Forscher, dass die größeren Lecks einen übergroßen Anteil der Emissionen ausmachen. In vielen Fällen kann etwa 1 % der Bohrstandorte mehr als die Hälfte der gesamten Methanemissionen ausmachen, sagt Sherwin.
Einige Wissenschaftler sagen jedoch, dass diese und andere Studien immer noch durch die verfügbaren Messinstrumente begrenzt sind. „Dies ist ein Hinweis auf die aktuellen technologischen Grenzen“, sagt Ritesh Gautam, ein leitender leitender Wissenschaftler beim Environmental Defense Fund.