Poziomy wodoru w atmosferze wzrosły o 60 procent od czasów przedprzemysłowych, podkreślając dramatyczny wpływ spalania paliw kopalnych na skład atmosfery planety. Chociaż wodór nie jest gazem cieplarnianym, ma pośredni efekt ocieplenia poprzez reakcje z innymi cząsteczkami. Odkrycia pochodzą z pierwszego w historii długoterminowego zapisu atmosferycznego wodoru, opracowanego na podstawie danych z rdzeni lodowych pobranych na Grenlandii w 2024 roku.
Wzrost stężeń wodoru spowodowany jest uwalnianiem się go jako produktu ubocznego podczas spalania paliw kopalnych lub biomasy. Patterson i jego koledzy połączyli informacje z zapisów rdzeni lodowych z modelowaniem, aby spróbować stworzyć obraz, dlaczego poziomy wodoru zmieniały się w ciągu ostatniego millennium. „Nasze dane pokazują, jak atmosfera się zmieniała, ale nie mówią nam, dlaczego się zmieniła,” mówi Patterson. „Staramy się więc użyć tych modeli biogeochemicznych, aby zbadać, dlaczego mogła się zmienić.”
Na przykład, zapisy z rdzeni lodowych ujawniają, że poziomy wodoru w atmosferze spadły o 16 procent w tzw. Małej Epoce Lodowej, okresie niższych temperatur między XVI a XIX wiekiem. Redukcja emisji z pożarów lasów w tym czasie nie tłumaczy w pełni tego ostrego spadku stężeń wodoru – mówi Patterson. „To pokazuje, że naturalna biogeochemia wodoru zmienia się wraz z klimatem w sposób, którego nie rozumiemy zbyt dobrze, [i] którego nie spodziewaliśmy się.” To może mieć niepokojące konsekwencje dla przyszłości, sugerując, że poziomy wodoru w atmosferze mogą być znacznie bardziej wrażliwe na zmiany klimatyczne, niż pierwotnie sądzono – ostrzega Patterson.
Lepsze zrozumienie obiegu wodoru jest kluczowe w ocenie, czy masowe przyjęcie paliwa wodorowego w przyszłości jako część odchodzenia od paliw kopalnych może przynieść niezamierzone konsekwencje. Gwałtowny wzrost stężeń wodoru w atmosferze może na przykład zwiększyć efekt ocieplenia metanu. Emisje metanu stale rosną od 2007 roku z powodu produkcji paliw kopalnych, rolnictwa i ocieplania się temperatur, co powoduje jego uwalnianie się z terenów podmokłych i permafrostu.
„To jest główny powód, dla którego bylibyśmy niechętni do przejścia na ekonomię wodorową, ponieważ ostatecznie wyciekałbyśmy pewną ilość wodoru do atmosfery,” mówi Archibald. „Jeśli wycieknie wodór do atmosfery, zaostrzymy kryzys metanowy” – dodaje. Patterson oraz inni eksperci podkreślają jednak, że efekty ocieplenia związane z większym użyciem wodoru są nadal prawdopodobnie minimalne w porównaniu z ogromnym skutkiem ocieplenia paliw kopalnych. „Nie chcę straszyć ludzi przed energią wodorkową, ponieważ jest dużo lepsza niż alternatywa,” podkreśla Patterson.
