環境科学：全球の水素収支

水素（H₂）は、全球のエネルギーシステムの脱炭素化の一翼を担っている。しかし、H₂はメタン、オゾン、成層圏の水蒸気と相互作用し、その結果、間接的な100年の地球温暖化係数が11 ± 4になる。このことから、将来の水素経済下でのH₂使用の増大が気候にもたらす帰結について懸念が示されている。H₂の生成源（ソース）とシンクの包括的な説明は、変化を評価し環境リスクを緩和するのに不可欠である。今回我々は、1990〜2020年の全球のH₂のソースとシンクの傾向を分析し、2010〜2020年の10年間の包括的な収支を構築した。H₂ソースは1990年から2020年にかけて増加しており、その主因はメタンの酸化、人為起源の非メタン揮発性有機化合物、生物起源の窒素固定、H₂生産からの漏出であった。また、シンクも大気中のH₂の上昇に応答して増加していた。2010〜2020年の全球のH₂ソースの見積もりは平均して69.9 ± 9.4 Tg yr⁻¹、H₂シンクの見積もりは68.4 ± 18.1 Tg yr⁻¹であった。地域的には、アフリカと南米に最大のH₂のソースとシンクがあり、その一方で、東アジアと北米が化石燃料の燃焼によるH₂排出に最も寄与していた。我々は、2010〜2020年に大気中のH₂が上昇したことが全球地表空気温度（GSAT）の0.02 ± 0.006℃の上昇に寄与したと見積もった。将来の共通社会経済経路でのマーカーシナリオにおける大気中のH₂の変化のGSATへの影響は、H₂の利用、漏出速度、光化学的H₂生成に影響を及ぼすCH₄排出によって0.01〜0.03℃内にとどまると見積もられている。

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