Methanemissionen sind für fast ein Drittel der gesamten Erwärmung unseres Planeten verantwortlich. Obwohl es natürliche Quellen für Treibhausgase gibt, darunter Feuchtgebiete, haben menschliche Aktivitäten wie die Landwirtschaft und die Produktion fossiler Brennstoffe Millionen Tonnen zusätzliches Methan in die Atmosphäre freigesetzt. Die Methankonzentration hat sich in den letzten 200 Jahren mehr als verdoppelt. Über den genauen Ursprung der Emissionen bestehen jedoch weiterhin große Unsicherheiten.
Die Beantwortung dieser Fragen ist ein schwieriger, 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 Prozent des geförderten Öls und Gases letztendlich als Methanverschmutzung in die Atmosphäre gelangt. Doch eine Umfrage nach der anderen legt nahe, 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 von der Regierung geschätzt“, sagt Evan Sherwin, ein 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 Produktionsstandorten für fossile Brennstoffe in den Vereinigten Staaten. Seit 2018 haben Kairos Aerospace und das Carbon Mapper-Projekt sechs große Öl- und Gasförderregionen kartiert, die zusammen etwa 50 % der Onshore-Ölförderung und etwa 30 % der Gasförderung ausmachen. Flugzeuge, die über das Land flogen, sammelten mithilfe von Spektrometern, die Methan mithilfe spezifischer Lichtwellenlängen nachweisen können, fast eine Million Messungen von Bohrstellen.
Hier wird es kompliziert. Methanquellen, die bei der Öl- und Gasförderung verwendet werden, gibt es in allen Formen und Größen. Aus einigen kleinen Brunnen tritt langsam Gas mit einer Rate von etwa einem Kilogramm Methan pro Stunde aus. Andere Quellen sind deutlich größer und stoßen Hunderte oder sogar Tausende Kilogramm pro Stunde aus, aber diese Lecks dauern möglicherweise nur kurze Zeit an.
Die bei diesen Untersuchungen verwendeten Flugzeuge erkennen hauptsächlich die größten Lecks, die mehr als etwa 100 Kilogramm pro Stunde betragen (obwohl sie manchmal auch die kleinsten erkennen, bis hin zu etwa einem Zehntel dieser Größe, sagt Sherwin). Durch die Kombination von Messungen dieser großen Leckstellen mit Modellen zur Abschätzung kleinerer Quellen schätzten die Forscher, dass größere 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 eingeschränkt sind. „Es ist ein Hinweis auf die aktuellen technologischen Grenzen“, sagt Ritesh Gautam, Senior Fellow beim Environmental Defense Fund.