In den Jahren von 2020 bis 2022 stieg die Konzentration des Treibhausgases Methan in der Atmosphäre so stark an wie nie zuvor. 2021 gelangte rund doppelt so viel des hocheffektiven Treibhausgases zusätzlich in die Atmosphäre wie im langjährigen Durchschnitt – und niemand wusste, woher das zusätzliche Methan kam. Nun hat ein Team um Sylvia Englund Michel von der University of Colorado in Boulder die Quelle für den größten Teil des Anstiegs gefunden. Wie die Arbeitsgruppe in der Fachzeitschrift »PNAS« berichtet, produzierten vor allem Mikroorganismen das zusätzliche Treibhausgas. Das schließen die Fachleute aus dem Verhältnis der beiden Kohlenstoffisotope ¹²C und ¹³C. Fossiles Methan ist reicher am schweren Isotop ¹³C; dessen Anteil am Methan in der Atmosphäre sank zwischen 2020 und 2022 deutlich.

Methan ist ein weit stärkeres Treibhausgas als Kohlendioxid; gleichzeitig jedoch verschwindet es sehr schnell aus der Atmosphäre, binnen rund zehn Jahren wird es chemisch abgebaut. Weniger Methan in die Atmosphäre abzugeben, wäre deswegen ein einfacher und schnell wirksamer Weg, um einen Teil der globalen Erwärmung zu stoppen. Derzeit passiert allerdings das Gegenteil. Seit etwa 2007 steigt die Konzentration des Gases in der Atmosphäre weltweit immer schneller an. Die Ursache dafür ist umstritten. Viele Fachleute sehen die Öl- und Gasinfrastruktur als wahrscheinlichste Ursache dafür, dass sich das Gas in der Atmosphäre anreichert, zumal Satellitenbilder enorme Gasfahnen über Förderinstallationen zeigen. Eine andere Vermutung besagt, dass das Gas langsamer chemisch abgebaut wird und sich deswegen anreichert.

Doch die weltweit wichtigste Quelle des Treibhausgases sind Mikroorganismen – einerseits in Feuchtgebieten und besonderen Böden wie in der Arktis, andererseits aber auch in der Landwirtschaft und in Müllkippen. Sie erzeugen mehr als die Hälfte der weltweiten Emissionen. Entsprechend würde sich ein Anstieg aus dieser Quelle besonders stark bemerkbar machen. Genau das fand das Team um Michel vor. Anhand verschiedener Emissionsmodelle kommt die Arbeitsgruppe zu dem Schluss, dass zwischen 2020 und 2022 der Anteil des biologisch erzeugten Methans an den Gesamtemissionen bis auf 90 Prozent anstieg.

Ob das zusätzliche biologische Methan aus natürlichen Quellen kommt oder aus menschlichen wie Landwirtschaft und Abfällen, ist bisher nicht klar. Fachleute vermuten jedoch, dass die globale Erwärmung eine Rolle spielt: Höhere Temperaturen lassen die Mikroorganismen besser gedeihen. Das passt auch zum langjährigen Trend. Wie die Isotopendaten des Teams um Michel zeigen, steigt der Anteil des von Mikroben erzeugten Methans seit 2007 parallel zur absoluten Menge des Gases in der Atmosphäre. Bereits 2016 allerdings wiesen Fachleute ebenfalls anhand der Kohlenstoffisotope nach, dass fossile Ressourcen weit mehr Methan abgeben als die Industrie angegeben hatte. Öl- und Gasproduktion sowie die zugehörige Infrastruktur tragen ihrerseits zur hohen Konzentration des Gases in der Atmosphäre bei. Der große und wachsende Anteil des biologisch produzierten Methans macht es jedenfalls schwieriger, die Methankonzentration in der Atmosphäre zu stabilisieren. Diese Quellen sind wesentlich komplizierter aufzuspüren und zu kontrollieren als ein Leck in der technischen Infrastruktur.