I ReGAME – Reliable Global Methane Emissions estimates in a changing world kombinerer vi avanserte målinger fra land, hav og atmosfære med modeller for å forstå hvorfor metan (CH4) i atmosfæren øker, og om klima-sensitive metanreservoarer i Arktis kan slippe ut store mengder metan når klimaet endres.
Metan er en kraftig klimagass og har bidratt til nær en fjerdedel av den globale temperaturøkningen siden 1750. Den fortsatte økningen i metankonsentrasjonen truer muligheten for å nå Parisavtalens mål om å begrense oppvarmingen til 2 °C. Naturlige kilder inkluderer våtmarker som utvider seg når permafrosten tiner, skogbranner og geologiske prosesser som gassutslipp og nedbrytning av undersjøiske gasshydrater. Den viktigste prosessen som fjerner metan fra atmosfæren er kjemisk nedbrytning ved reaksjon med hydroksylradikaler (OH) i sollys.
For å forstå balansen mellom utslipp og opptak utvikler vi forbedrede atmosfæriske modeller som også tar hensyn til de isotopiske signaturene som kjennetegner ulike metankilder. Vi beregner såkalte top-down utslippsestimater, der tidligere beregninger justeres for å stemme bedre overens med observasjonene. For første gang inkluderer vi satellittdata fra Sentinel-5P (TROPOMI) i slike beregninger.
Arktiske prosesser har et spesielt fokus i prosjektet, som bygger videre på erfaringene fra det vellykkede MOCA-prosjektet (www.moca.nilu.no). En egen høyoppløselig, regional Arktisk modell benytter oseanografiske observasjoner til å identifisere områder med utslipp fra havbunnen og studere hvordan de varierer over tid. Instrumenter om bord på forskningsfartøyet Helmer Hanssen måler kontinuerlig metan, karbondioksid og karbonmonoksid i luften, og værprognoser brukes til å planlegge prøvetaking der påvirkning fra gassutslipp forventes.
ReGAME har utviklet nye metoder for å behandle og samkjøre satellittmålinger, inkludert rutiner for å beregne mer realistiske usikkerheter i Sentinel-5P-dataene. Resultatene, nylig publisert i Atmospheric Chemistry and Physics (Thompson et al., 2025), viser at satellittobservasjoner gir verdifull global dekning, men ikke kan erstatte bakkebaserte målinger i Europa og Russland. I nordlige områder begrenses datakvaliteten av skyer, større måleusikkerhet og sterk avhengighet av bakgrunnsnivåene i modellen. Kontinuerlige målinger fra bakkestasjoner er derfor fortsatt avgjørende for å beregne presise regionale metanutslipp.
Prosjektet har også analysert metanlekkasjen etter Nord Stream-hendelsen i 2022. Modellering av trykkfall og atmosfærisk transport, kombinert med observasjoner fra Skandinavia, indikerer at opptil 155 kilotonn metan ble sluppet ut – det største enkeltutslippet som noen gang er registrert.
Resultatene fra ReGAME vil oppsummeres i en rapport til myndigheter og beslutningstakere, slik at kunnskapen kan brukes til å vurdere effekten av dagens klimatiltak og legge et bedre grunnlag for fremtidig forvaltning av jordens klima.
In REGAME we will update chemistry transport models (FLEXPART, OsloCTM) to include the kinetic isotope effect (KIE) of methane (CH4), enabling better constraints on the CH4 budget (KIE is dependent on source/ sink). We will update the atmospheric inversion framework FLXINVERT to include novel use of satellite CH4 fields (Sentinel 5P). This will include significant changes to FLEXINVERT, which will also be applicable to other satellite data e.g. carbon dioxide (CO2) and improve the model capabilities to handle large data fields in general. With these upgrades we assess CH4 emissions from the major sources (wetlands, biomass burning, anthropogenic) at the global scale using all available data (e.g. ICOS, NOAA data, data on ebas.nilu.no). This data includes measurements from the Zeppelin Observatory in the Arctic, to Troll in Antarctica, i.e. from pole-to-pole.
Our cross disciplinary team is in a unique position to assess the state of the Arctic/ Antarctic ocean CH4 reservoir. This reservoir is currently considered a minor source but has potential for large scale disruption if emissions increase suddenly and rapidly. We will perform measurements of CH4 over the ocean (research vessels Helmer Hanssen, Kronprins Haakon) assess temporal variability of CH4 emission from the seabed and movement through the water column (due to e.g. variable microbial activity, ocean stratification, currents and seep emission rates), with long-term (1 year) measurements at a mooring south of Svalbard (deployed for the NorEMSO project) in an area bearing gas hydrates and active CH4 seeps. Furthermore we add to the knowledge of potential seep locations by performing echo-souding surveys. Combining insights from these temporal and spatial studies will allow a more targeted approach to assessing the ocean source in general. Specifically in REGAME we will run a regional/ Arctic inversion including these data to constrain high latitude emissions including from the ocean.
