Будучи широко распространенным химическим соединением и одним из наиболее сильных парниковых газов, метан до сих пор удивляет ученых. Места и причины его появления часто являются загадкой. Точно установлено, что с начала промышленной революции содержание метана (СН4) в атмосфере значительно возросло. Однако менее понятно, почему оно менялось в течение последних десятилетий.

Прозрачный газ без запаха можно обнаружить как на глубине в несколько километров ниже поверхности Земли, так и выше, в воздухе. Пузыри метана поднимаются вверх над болотами и реками, извергаются вулканами, возникают при лесных пожарах, выделяются из кишечника коров и термитов. В населенных пунктах и окрестностях множество источников газа: свалки, очистные сооружения, рисовые поля. Бесшумные утечки метана происходят из нефтяных скважин и трубопроводов, а также из угольных шахт.
Атмосферный Инфракрасный Зонд (AIRS) на борту спутника НАСА «Аква» может определять концентрацию метана в атмосфере Земли. На карте (вверху) представлена глобальная картина распределения метана в январе 2016 года в окружающем планету воздушном пространстве на высоте около 6 километров при давлении 400 гПа. Концентрация метана выше в Северном полушарии, поскольку и природные, и антропогенные источники метана там более многочисленны. Так как наблюдения проводились высоко в атмосфере, зонд фиксировал шлейфы газа на значительных расстояниях от их источников.
Глобальная тенденция распространения метана в атмосфере в долгосрочной перспективе в целом ясна. Содержание газа в околоземном пространстве было относительно стабильным в течение сотен тысяч лет, но около 1750 года стало стремительно расти. Причины понятны: увеличение населения с начала промышленной революции привело к развитию сельского хозяйства, возрастанию отходов, производству большего количества ископаемого топлива. В то же время выбросы из природных источников остались прежними.
Диаграммы, основанные на сочетании исторических данных о составе льда и данных мониторинга качества воздуха, отражают скорость увеличения концентрации метана в атмосфере. Но если обратить внимание только на последние пять десятилетий, когда появились современные приборы для обнаружения газа в атмосфере, можно заметить труднообъяснимые колебания уровня метана.

В приведенной ниже таблице на основе данных, собранных Национальным управлением океанических и атмосферных исследований, показаны различия в темпах роста содержания метана в атмосфере в период между 1984 и 2014 годами.

В 1985 году его средняя концентрация составила 1620 частей на миллиард (ppb). К 2015 году она увеличилась до 1800 ppb. До промышленной революции уровень оставался стабильным, где-то 700 частей на миллиард. Но темпы роста в последние десятилетия менялись. С 1980-х по 1992 год количество метана не возрастало больше чем на 12 ppb в год. Потом, примерно десятилетие, рост замедлился и составлял не более 3 ppb в год. В период между 2000 и 2007 годами концентрация метана в атмосфере стабилизировалась. Начиная с 2007 года, она вновь начала расти, и до сих пор рост составляет 6 ppb в год.

Никто точно не знает, в чем причина этого роста. Некоторые ученые полагают, что тропики стали более влажными и, соответственно, увеличилось количество газовых выделений. Другие указывают на ректификационной бум природного газа в Северной Америке и его периодические утечки. Кто-то говорит о влиянии изменений в сельском хозяйстве.
«Несомненно, метан ведет себя странно и непредсказуемо, и это вызывает тревогу», — сказал Юэн Нисбет, метеоролог из Университета Роял Холлоуэй в Лондоне. С чем связано такое «поведение» парникового газа? Ученые надеются, что мониторинг на местах поможет им ответить на этот вопрос.