今天，人类排放的甲烷占全球甲烷排放量的 60%，主要来自化石燃料的燃烧、垃圾填埋场的分解和农业部门。近四分之一的甲烷排放可归因于农业，其中大部分来自饲养牲畜。水稻种植和食物垃圾也是农业甲烷的重要来源，因为供人类消费的所有食物中有近三分之一被损失或浪费。
在 NASA，科学家们研究全球甲烷预算，以更好地了解甲烷排放的主要来源以及它们如何导致气候变化。除了人类来源外，自然环境中也会产生甲烷。甲烷最大的天然来源是湿地，占全球甲烷排放量的 30%。甲烷排放的其他自然来源包括海洋、白蚁、永久冻土、植被和野火。
由于石油、天然气和煤炭的大量使用、对牛肉和乳制品的需求增加以及食品和有机废物产量的增加，自工业革命以来，大气中的甲烷浓度增加了一倍以上。虽然在大气中甲烷浓度增加明显放缓接近20月底日世纪，浓度已大幅增加2006年以来，有可能从畜牧排放量上升，天然气再度依赖，并在最近几年，湿地和的结果全球暖化。
温室效应和甲烷
包括甲烷在内的温室气体会导致化学反应和气候反馈。温室气体分子通过充当热毯来捕获太阳能。来自太阳的能量被地球表面吸收，尽管其中一些能量被反射到大气中。吸收的能量也以红外波长重新发射。一些反射和重新发射的能量重新进入太空，但其余的则被温室气体困在大气中。随着时间的推移，捕获的热量会使我们的气候变暖，从而增加全球温度。
人为驱动的温度升高可能会对天然来源释放的甲烷产生影响。例如，永久冻土可以自然融化并向大气中排放甲烷，但由于人为变暖，人类增加了永久冻土融化的速度。
甲烷是仅次于二氧化碳的世界第二大全球变暖因素。尽管大气中二氧化碳比甲烷更丰富，但单个甲烷分子比单个二氧化碳分子更有效地捕获热量。
然而，甲烷分子的寿命比二氧化碳分子短，因为自然化学过程比二氧化碳更快地从大气中清除甲烷。这意味着，如果甲烷排放量下降并保持甲烷的自然化学洗涤，那么大气中的甲烷可能会在短短十年内急剧减少。减少排放到大气中的甲烷量可能会对减少气候变化的近期影响产生重大且近乎直接的影响，并可能有助于将全球温度变化保持在 2 摄氏度以下。
为什么奶牛会产生甲烷
牛，例如奶牛或肉牛，会产生甲烷作为消化的副产品。牛是反刍动物，这意味着它们有专门的消化系统，可以处理人类和大多数其他动物无法消化的食物，例如新鲜的草和未煮熟的谷物。当食物进入牛的胃时，它会经历一个称为肠道发酵的过程：微生物和细菌部分分解食物颗粒，然后在称为瘤胃的胃部分发酵。随着食物颗粒发酵，它们会产生甲烷。每次牛打嗝 - 以及在较小程度上，胀气 - 甲烷被排出并进入大气，在那里它充当温室气体。
美国宇航局对甲烷的关注
虽然可以很好地观察到甲烷浓度，但必须根据各种因素来推断排放量。NASA 科学家使用多种方法来跟踪甲烷排放。为了获得最准确的估计，他们使用来自世界各国的排放清单，模拟湿地甲烷排放，并使用大气模型将其与地面、机载和卫星数据相结合。
在加利福尼亚(和其他一些地区)，研究人员驾驶配备有 NASA 下一代机载可见光红外成像光谱仪(AVIRIS-NG)的飞机，并收集高度校准的数据。该数据用于加州甲烷调查，这是一个由美国宇航局、加州空气资源委员会和加州能源委员会联合资助的项目，用于快速识别和报告甲烷泄漏。
在阿拉斯加和加拿大西北部，作为北极北部和脆弱性实验 (ABoVE) 的一部分，美国宇航局的研究人员使用卫星、飞机和实地研究来更好地了解永久冻土融化产生的甲烷排放。研究人员发现，富含碳的永久冻土正在以越来越快的速度融化，这可能是人为引起的气候变化的结果，使北极成为甲烷排放的重要潜在来源。根据科学估计，该地区土壤储存的碳是过去 200 年来所有人类活动排放的碳的五倍。
美国宇航局的研究人员将来自 ABoVE 和加州甲烷调查等任务的数据与他们对甲烷在大气中的行为方式的了解相结合，以创建甲烷计算机模型。这些模型可以帮助科学家和决策者了解过去、现在和未来的大气甲烷模式。
减少甲烷排放的途径
各个领域的研究人员都在研究减少全球甲烷排放的潜在解决方案。例如，沼气系统通过将牲畜、农作物、水和食物中的废物转化为能源来减少甲烷排放。沼气是通过与垃圾填埋场中分解有机废物相同的自然过程产生的。然而，沼气系统利用产生的气体并将其用作清洁、可再生和可靠的能源，而不是让它作为温室气体排放到大气中。
由加州大学戴维斯分校的 Ermias Kebreab 教授领导的一项研究发现，在肉牛的饮食中加入几盎司的海藻可以将它们的甲烷排放量减少 82% 以上。
这些类型的技术和生物创新可能为决策者、牧场主和其他人提供更多管理我们未来甲烷的选择。
