全球甲烷足迹增长趋势与驱动因素分析：基于1990-2023年生产与消费视角的解耦研究

本研究针对全球甲烷排放趋势不清、驱动机制不明的问题，通过构建GLORIA多区域投入产出模型，系统分析了164个国家120个部门的甲烷排放特征。研究发现全球甲烷排放量从1990年2.66亿吨增至2023年3.84亿吨，南南贸易占比从25%升至47%，减排系数下降是抵消需求增长的关键因素。该研究为将甲烷纳入气候减缓战略提供了科学依据，发表于《Nature Communications》。

　　

甲烷作为第二大温室气体，其百年尺度全球增温潜势（GWP）是CO₂的28倍，短期气候效应更为显著。尽管COP26后已有130余国承诺2030年前减排30%，但全球甲烷排放仍以年均1.22%的速度持续增长。更棘手的是，现有研究多聚焦生产侧排放（PBE），忽视了消费侧排放（CBE）的核算，导致"碳泄漏"风险——发达国家可能通过产业转移实现本地减排，却加剧了全球排放。这种认知缺口使得《巴黎协定》的实施面临严峻挑战，亟需从全供应链视角重新审视甲烷排放格局。

为破解这一难题，由Yuli Shan、Kailan Tian等组成的国际团队在《Nature Communications》发表了突破性研究。他们创新性地整合了环境扩展的多区域投入产出模型（MRIO）、解耦分析和结构分解分析（SDA）三大方法，构建了覆盖164个国家、120个部门的GLORIA数据库，时间跨度达34年（1990-2023）。研究首次实现了对全球甲烷排放的生产-消费双重视角解析，并揭示了贸易模式变迁对排放格局的重塑作用。

关键技术方法包括：1）基于GLORIA数据库构建环境扩展型MRIO模型，整合EDGAR等排放数据集；2）采用Tapio指数分析164国PBE/CBE与GDP的解耦关系；3）运用两极分解法进行SDA，量化排放系数、生产技术等五大驱动因素的贡献度；4）通过GTAP数据库交叉验证确保结果稳健性，与EDGAR数据的Pearson相关系数达0.952-0.998。

全球排放趋势演变

研究发现全球甲烷排放呈现"阶梯式"增长：1990-2002年缓慢增长（0.8%/年），2002-2008年加速至2.0%/年，金融危机后仍保持1.1%的年增速。2023年排放达3.84亿吨（10.7 Gt CO₂-eq），其中中国贡献增量的32.5%。亚洲与发展中太平洋地区已成为最大排放源，占比从1990年36.4%升至2023年42.4%，而发达国家占比从28.0%降至15.8%。

排放与经济的解耦特征

发达国家是唯一实现PBE和CBE双下降且经济持续增长的群体，48国实现PBE强解耦，47国实现CBE强解耦。但值得注意的是，这些国家的CBE降幅（-20%）显著低于PBE降幅（-35%），暗示其通过贸易转移了部分排放。相比之下，撒哈拉以南非洲呈现典型的"未解耦"状态，乌干达2013-2023年PBE增长37.1%远超GDP增速。

贸易隐含排放转型

全球贸易相关甲烷排放占比稳定在30%左右，但格局发生根本性转变：南北贸易占比从49.4%降至39.6%，而南南贸易占比从25.2%飙升至47.0%。中国等新兴经济体从净出口国转为净进口国，2023年进口隐含排放达6.8百万吨。发达国家42.6%的CBE通过进口实现，其中57.6%来自农产品贸易。

驱动机制解析

SDA显示2008年后需求结构变化成为排放增长主因（贡献度64%），特别是红肉消费占比从0.6%增至0.8%。减排系数下降（-66.7%）是最关键抑制因素，其中牲畜养殖（-20%）、污水处理（-32%）等部门技术进步显著。生产技术转型在2018-2023年首次产生减排效果（-15%），表明全球供应链开始向低碳结构调整。

这项研究开创性地揭示了三个核心规律：首先，甲烷减排存在"双重悖论"——发达国家通过贸易转移排放，而发展中国家面临增长与减排的两难；其次，全球供应链呈现"南南极化"特征，传统南北分工被打破；最后，技术减排效应存在"天花板"，单纯依赖生产效率提升难以抵消消费增长压力。

研究对全球气候治理具有深远启示：一方面，应建立基于消费侧的甲烷核算体系，将CBAM（碳边境调节机制）扩展至含氮肥料等甲烷密集型商品；另一方面，需加强南南合作技术转移，特别是在牲畜饲料添加剂（如3-NOP）、煤矿通风系统等关键领域。正如作者强调的，鉴于甲烷短期气候效应显著，饮食结构调整等消费端措施可能比能源转型见效更快，这为《全球甲烷承诺》的实施提供了新思路。