Znajdź zawartość

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside (UC Riverside) dokonali niespodziewanego odkrycia. Silny gaz cieplarniany, metan, nie tylko ogrzewa Ziemię, ale i... ją ochładza. Nowo odkrytego zjawiska nie uwzględniono jeszcze w modelach klimatycznych. Gazy cieplarniane tworzą w atmosferze Ziemi warstwę przypominającą koc, która blokuje promieniowanie długofalowe, przez co utrudnia wypromieniowywanie ciepła przez planetę ogrzewaną przez Słońce. To prowadzi do wzrostu temperatury na powierzchni. Naukowcy z UC Riverside zauważyli niedawno, że znajdujący się w atmosferze metan absorbuje krótkofalowe promieniowanie ze Słońca. To powinno ogrzewać planetę. Jednak – wbrew intuicji – absorpcja promieniowania krótkofalowego prowadzi do takich zmian w chmurach, które mają niewielki efekt chłodzący, mówi profesor Robert Allen. Na podstawie przygotowanego modelu komputerowego naukowcy obliczyli, że dzięki temu efektowi chłodzącemu metan kompensuje ok. 30% swojego wpływu ocieplającego. Z tym zjawiskiem wiąże się też drugi, niespodziewany, mechanizm. Metan zwiększa ilość opadów, ale jeśli weźmiemy pod uwagę jego efekt chłodzący, to ten wzrost opadów powodowany przez metan jest o 60% mniejszy, niż bez efektu chłodzącego. Oba rodzaje energii, długofalowa z Ziemi i krótkofalowa ze Słońca, uciekają z atmosfery w większej ilości niż są do niej dostarczane. Atmosfera potrzebuje więc mechanizmu kompensującego ten niedobór. A kompensuje go ciepłem uzyskiwanym z kondensującej się pary wodny. Ta kondensacja objawia się w opadach. Opady to źródło ciepła, dzięki któremu atmosfera utrzymuje równowagę energetyczną, mówi Ryan Kramer z NASA. Jednak metan zmienia to równanie. Zatrzymuje on w atmosferze energię ze Słońca, przez co atmosfera nie musi pozyskiwać jej z opadów. Ponadto absorbując część energii metan zmniejsza jej ilość, jaka dociera do powierzchni Ziemi. To zaś zmniejsza parowanie. A zmniejszenie parowania prowadzi do zmniejszenia opadów. Odkrycie to ma znaczenie dla lepszego zrozumienia wpływu metanu i być może innych gazów cieplarnianych na klimat. Absorpcja promieniowania krótkofalowego łagodzi ocieplenie i zmniejsza opady, ale ich nie eliminuje, dodaje Allen. W ostatnich latach naukowcy zaczęli bardziej interesować się wpływem metanu na klimat. Emisja tego gazu rośnie, a głównymi jego antropogenicznymi źródłami są rolnictwo, przemysł i wysypiska odpadów. Istnieje obawa, że w miarę roztapiania się wiecznej zmarzliny, uwolnią się z niej olbrzymie ilości metanu. Potrafimy dokładnie mierzyć stężenie gazów cieplarnianych w atmosferze. Musimy jak najlepiej rozumieć, co te wartości oznaczają. Badania takie jak te prowadzą nas do tego celu, mówi Ryan Kramer. « powrót do artykułu

Przestawienie światowego systemu energetycznego na źródła odnawialne będzie wiązało się z większą emisją węgla do atmosfery, gdyż wytworzenie ogniw fotowoltaicznych, turbin wiatrowych i innych urządzeń wymaga nakładów energetycznych. Jednak im szybciej będzie przebiegał ten proces, tym większe będą spadki emisji, ponieważ więcej energii ze źródeł odnawialnych w systemie oznacza, że źródła te będą w coraz większym stopniu napędzały zmianę. Takie wnioski płyną z badań, których autorzy oszacowali koszt zmiany systemu produkcji energii, liczony nie w dolarach, a w emisji gazów cieplarnianych. Wniosek z naszych badań jest taki, że do przebudowania światowej gospodarki potrzebujemy energii i musimy to uwzględnić w szacunkach. W jaki sposób by ten proces nie przebiegał, nie są to wartości pomijalne. Jednak im więcej zainwestujemy w początkowej fazie w zieloną energię, w tym większym stopniu ona sama będzie napędzała zmiany, mówi główny autor badań, doktorant Corey Lesk z Columbia University. Naukowcy obliczyli jaka będzie emisja gazów cieplarnianych związana z wydobyciem surowców, wytworzeniem, transportem, budowaniem i innymi czynnościami związanymi z tworzeniem farm słonecznych i wiatrowych oraz ze źródłami geotermalnymi i innymi. Do obliczeń przyjęto scenariusz zakładający, że świat całkowicie przechodzi na bezemisyjną produkcję energii. Jedne z wcześniejszych badań pokazują, że przestawienie całej światowej gospodarki (nie tylko systemu energetycznego) na bezemisyjną do roku 2050, kosztowałoby 3,5 biliona dolarów rocznie. Z innych badań wynika, że same tylko Stany Zjednoczone musiałyby w tym czasie zainwestować nawet 14 bilionów dolarów. Teraz możemy zapoznać się z badaniami pokazującymi, jak duża emisja CO2 wiązałaby się ze zbudowaniem bezemisyjnego systemu produkcji energii. Jeśli proces zmian będzie przebiegał w tym tempie, co obecnie – a zatem gdy pozwolimy na szacowany wzrost średniej globalnej temperatury o 2,7 stopnia Celsjusza do końca wieku – to do roku 2100 procesy związane z budową bezemisyjnego systemu produkcji energii będą wiązały się z emisją 185 miliardów ton CO2 do atmosfery. To dodatkowo tyle, ile obecnie ludzkość emituje w ciągu 5-6 lat. Będzie więc wiązało się to ze znacznym wzrostem emisji. Jeśli jednak tworzylibyśmy tę samą infrastrukturę na tyle szybko, by ograniczyć wzrost średniej temperatury do 2 stopni Celsjusza – a przypomnijmy, że taki cel założono w międzynarodowych porozumieniach – to zmiana struktury gospodarki wiązałaby się z emisją dodatkowych 95 miliardów ton CO2 do roku 2100. Moglibyśmy jednak założyć jeszcze bardziej ambitny cel i ograniczyć wzrost globalnej temperatury do 1,5 stopnia Celsjusza. W takim wypadku wiązałoby się to z wyemitowaniem 20 miliardów ton CO2, a to zaledwie połowa rocznej emisji. Autorzy badań zastrzegają, że ich szacunki są prawdopodobnie zbyt niskie. Nie brali bowiem pod uwagę emisji związanych z koniecznością budowy nowych linii przesyłowych, systemów przechowywania energii czy zastąpienia samochodów napędzanych paliwami kopalnymi przez pojazdy elektryczne. Skupili się poza tym tylko na dwutlenku węgla, nie biorąc pod uwagę innych gazów cieplarnianych, jak metan czy tlenek azotu. Zauważają też, że zmiana gospodarki wiąże się nie tylko z problemem emisji, ale też z innymi negatywnymi konsekwencjami, jak konieczność sięgnięcia po rzadziej dotychczas używane minerały, których złoża mogą znajdować się w przyrodniczo cennych czy dziewiczych obszarach, zauważają też, że budowa wielkich farm fotowoltaicznych i wiatrowych wymaga zajęcia dużych obszarów, co będzie wpływało na mieszkających tam ludzi oraz ekosystemy. Pokazaliśmy pewne minimum. Koszt maksymalny jest zapewne znacznie większy, mówi Lesk. Dodaje, że badania przyniosły zachęcające wyniki. Pokazują bowiem, że im szybciej i więcej zainwestujemy na początku, tym mniejsze będą koszty. Jeśli jednak wielkie inwestycje nie rozpoczną się w ciągu najbliższych 5–10 lat, stracimy okazję do znacznego obniżenia kosztów. « powrót do artykułu

Najnowszy raport na temat oceanów i lodu, przygotowany na zlecenie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC), pokazuje, że oceany tracą zdolność absorbowania ciepła i pochłaniania dwutlenku węgla z atmosfery. Innymi słowy, w coraz mniejszym stopniu łagodzą one zmiany klimatu. Od początku lat 90. ubiegłego wieku tempo ogrzewania się oceanów zwiększyło się dwukrotnie, a oceaniczne fale ciepła stają się coraz częstsze i bardziej intensywne. To zmienia ekosystem oceanu i napędza coraz potężniejsze sztormy. Oceany stają się też coraz bardziej kwaśne, co zagraża i rafom koralowym i rybołówstwu. Oceany nie są w stanie nadążyć za rosnącą emisją gazów cieplarnianych, mówi Ko Barrett, wiceprzewodniczący IPCC i wicedyrektor US NOAA. Konsekwencje dla natury i człowieka będą olbrzymie, dodaje. Raport został przygotowany przez ponad 100 naukowców z 30 krajów. Przed dwoma dniami opublikowano jego 42-stronicowe podsumowanie. Autorzy raportu prognozują, że jeśli emisja gazów cieplarnianych nadal będzie rosła, to do roku 2100 poziom oceanów zwiększy się o 1,1 metra. To o 10 centymetrów więcej, niż przewidywano w raporcie z 2013 roku. Richard Alley, geolog z Pennsylvania State University mówi, że szacunki te i tak są bardzo ostrożne, gdyż naukowcy nie są w stanie powiedzieć, kiedy może dojść do załamania się lądolodów, szczególnie w zachodniej Antarktyce. Jeśli to się stanie, zmiany w poziomie oceanów będą znacznie szybsze niż przewiduje raport. Przyrost poziomu oceanów może być albo nieco niższy, albo nieco wyższy, albo znacznie wyższy. Na pewno zaś nie będzie znacząco niższy, mówi Alley. Zwiększony poziom oceanów to wyższe ryzyko powodzi w czasie sztormów, które będą coraz częstsze i coraz silniejsze. Do roku 2050 powodzie, które obecnie uznajemy za powodzie stulecia, będą w wielu miejscach na świecie miały miejsce co roku. Jednak to, jak poważne będą zmiany klimatu wciąż będzie zależało od nas. Do roku 2300 poziom oceanów może wzrosnąć od 0,6 do 5,4 metra. Wszystko będzie zależało od tego, jak szybko ludzkość będzie zmniejszała emisję gazów cieplarnianych. Poziom oceanów będzie rósł przez kolejne wieki. Pytanie brzmi: czy będziemy w stanie tym zarządzać, mówi klimatolog Michael Oppenheimer z Princeton University i koordynator prac nad rozdziałem dotyczącym wzrostu poziomu oceanów. We wstępnej wersji raportu znalazła się też informacja, że z powodu wzrostu poziomu oceanów miejsce zamieszkania będzie musiało zmienić 280 milionów ludzi. Z ostatecznej wersji analizy dane te usunięto, gdyż naukowcy uznali, że źle zinterpretowali jedne z badań. Odnośnie zaś pokrywy lodowej naukowcy stwierdzili, że od roku 1979 letni minimalny zasięg lodu w Arktyce zmniejsza się średnio o 13% co dekadę. To prawdopodobnie najszybsze tempo od co najmniej 1000 lat. Około 20% ziemi w Arktyce jest narażonej na gwałtowne rozmarznięcie, co doprowadzi do obniżenia poziomu gruntu. Do końca wieku obszar Arktyki pokryty niewielkimi jeziorami może zwiększyć się o 50%. Z kolei w górach na całym świecie do roku 2100 może dojść do utraty 80% małych lodowców. Zmiany klimatu mają wpływ na obieg wody od najwyższych partii gór po głębiny oceaniczne, co odbija się na ekosystemie. Bez znacznych redukcji emisji do roku 2100 ogólna masa zwierząt morskich może zmniejszyć się o 15%, a masa maksymalnego połowu ryb spadnie aż o 24%. Jak mówi ekolog rybołówstwa Kathy Mills z Gulf of Maine Research Institute w Portland, na północnym Atlantyku wieloryby przeniosły się bardziej na północ w poszukiwaniu chłodniejszych wód, a to zwiększa ryzyko, że zaplączą się w sieci do połowu homarów. Zmiany w oceanach oznaczają, że w przyszłości ludzkość czekają poważne problemy, mówi Jane Lubchenco z Oregon State University, była szefoa NOAA. « powrót do artykułu

Jak twierdzi Richard Betts z Met Office Hadley Centre, w bieżącym roku średnia koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze wzrośnie o 2,8 części na milion i wyniesie 411 ppm. Poprzedni symboliczny próg, 400 ppm, przekroczyliśmy zaledwie 6 lat temu. Jeszcze przed rewolucją przemysłową koncentracja CO2 w atmosferze wynosiła około 280 ppm. Przed stu laty osiągnęła około 300 ppm, a pod koniec lat 80. ubiegłego wieku sięgnęła 350 ppm. Specjaliści szacują, że ostatni raz w atmosferze było powyżej 400 ppm CO2 przed około 4 milionami lat. Co gorsza, gwałtownie zwiększa się tempo przyrostu. Jeszcze w latach 50. ubiegłego wieku koncentracja tego gazu cieplarnianego rosła w tempie mniejszym niż 1 ppm/rok. Obecnie jest znacznie powyżej 2 ppm/rok. O ile jednak długoterminowy trend wzrostowy jest jasny, to trzeba zauważyć, że zachodzą duże wahania rok do roku. Zależą one od tego, w jaki sposób pogoda wpływa na rośliny i ich zdolność do pochłaniania CO2 oraz jego uwalniania, gdy się palą lub rozkładają. Na przykład w latach, gdy mamy do czynienia z El Niño mogą mieć miejsce rozległe susze i pożary, a wówczas dochodzi do uwolnienia dodatkowych ilości dwutlenku węgla. Rekordowym rokiem pod względem wzrostu koncentracji CO2 był rok 2016, kiedy to mieliśmy do czynienia z silnym El Niño i wzrostem CO2 o 3,4 ppm. Prognozy Bettsa dotyczą średniomiesięcznych pomiarów wykonywanych na Mauna Loa na Hawajach. Naukowiec przewiduje, że w maju tamtejsze urządzenia zanotują 415 ppm, a we wrześniu wartość ta spadnie do 408 ppm. Richard Betts od kilku lat rozpoczął projekt, w ramach którego z wyprzedzeniem usiłuje przewidzieć wzrost koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze. Sprawdza w ten sposób, na ile współczesna nauka rozumie czynniki wpływające na to zjawisko. W ubiegłym roku prognozował, że średni całoroczny wzrost wyniesie 2,3 ppm±0,6 ppm. rzeczywisty wzrost wyniósł 2ppm. Rzeczywisty wzrost zmieścił się w założonych widełkach, ale był nieco poniżej średniej prognozy, mówi Betts. « powrót do artykułu

Niektóre praktyki stosowane przy sztucznym nawadnianiu pól ryżowych mogą prowadzić do dwukrotnie większej emisji gazów cieplarnianych, niż dotychczas przypuszczano. Mowa tutaj o metodzie, która polega na zalewaniu pól wodą, po czym pozwala im się wyschnąć. Jako, że ryż dostarcza pożywienia dla połowy populacji Homo sapiens, sposób uprawy pól ryżowych ma znaczący wpływ na klimat planety, czytamy w PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences). Specjaliści z niedochodowej organizacji Environmental Defense Fund przyjrzeli się tlenkowi diazotu, silnemu gazowi cieplarnianemu. Okazało się, że gdy kilkukrotnie w ciągu roku pola są zalewane, a później doprowadza się do dużego spadku poziomu wody, dochodzi do niespodziewanie dużej emisji N2O. Co interesujące, do takiego sposobu uprawy rolnicy są zachęcani przed Organizację Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO). Jest to bowiem sposób zarówno na oszczędzenie wody, jak i na redukcję emisji metanu. Nie wiadomo, jak wielu rolników stosuje tę metodę uprawy. Gdy gleba jest wielokrotnie zalewana i osuszana, powstają idealne warunki do rozwoju bakterii produkujących tlenek diazotu. Z drugiej strony bakterie produkujące metan pojawiają się, gdy gleba jest ciągle zalana, mówi Kritee Kritee, naukowiec pracująca dla EDF. Uczona dodaje, że wiadomym jest, iż z zalanej gleby nie wydostają się duże ilości tlenku diazotu. Problem jednak w tym, że wiele pól ryżowych nie jest ciągle zalanych. Zdaniem Kritee nie doszacowaliśmy negatywnego wpływu uprawy ryżu na klimat. Autorzy nowych badań szacują, że niedoszacowana ilość N2O emitowanego przez światowe uprawy ryżu może odpowiadać emisji z około 200 elektrowni węglowych. W Indiach, gdzie prowadzono badania, emisja z okresowo zalewanych pól ryżowych była 30-45 razy większa, niż z pól, które są stale zalane. Naukowcy szacują, że ogólna rzeczywista emisja w przeliczeniu na hektar może być 3-krotnie wyższa niż najwyższe dotychczasowe szacunki. Gdy uzyskane przez nas wyniki ekstrapolujemy w skali całego świata i dodamy do nich szacunki dotyczące emisji metanu, to łączny wpływ na klimat metanu i tlenku diazotu emitowanych z pól ryżowych może być dwukrotnie większy niż dotychczas szacowano, mówi Kritee. Sytuacja może ulec pogorszeniu, gdyż w związku z coraz mniejszą dostępnością wody, coraz większa liczba rolników przestawia się na uprawę z okresowym zalewaniem i osuszaniem pól. « powrót do artykułu

Wiemy, że zmiany klimatu są rzeczywistością, ale nie chcemy żyć jak w czasach jaskiniowców. Potrzebujemy pomysłu na energetykę neutralną pod względem emisji węgla, mówi profesor Joshua Pearce z Michigan Technological University. Pearce i jego zespół są autorami badań dotyczących biosekwestracji w odniesieniu do produkcji energii z węgla oraz z paneli słonecznych. Biosekwestracja to właśnie jeden z pomysłów na energetykę neutralną pod względem węgla emitowanego do atmosfery. Pomysł polega na tym, by wykorzystać rośliny do usunięcia z atmosfery całego węgla emitowanego przez człowieka. Odpowiednie zarządzanie roślinnością, od zalesiania po wykorzystywanie w rolnictwie odpowiednich roślin, miałoby spowodować, że będziemy mogli emitować do atmosfery węgiel bez powodowania efektu cieplarnianego, gdyż zadbamy, by cały ten węgiel był wchłaniany przez rośliny. Zespół Pearce'a wykazał właśnie, że biosekwestracja w odniesieniu do energetyki węglowej jest mrzonką. Z wyliczeń naukowców, którzy oparli je na ponad 100 różnych źródłach wynika, że Stany Zjednoczone, by stać się w takim scenariuszu krajem neutralnym pod względem emisji węgla, musiałyby przeznaczyć – w najbardziej korzystnym scenariuszu – co najmniej 62% swoich gruntów ornych na zasianie tam roślin optymalnych dla biosekwestracji lub też 89% swojego terytorium obsadzić przeciętnym lasem występującym w USA. Ten najlepszy scenariusz zakłada wykorzystanie technologii przechwytywania CO2 w elektrowniach i jego składowanie oraz biosekwestrację tych gazów cieplarnianych, których nie uda się przechwycić. Z wyliczeń wynika też, że biosekwestracja emisji z jednogigawatowej elektrowni węglowej wymaga, w najgorszym scenariuszu, lasu o powierzchni ponad 32 000 kilometrów kwadratowych. Porównanie z panelami słonecznymi wykazało, że jeśli nie zastosujemy technologii przechwytywania i składowania CO2 z elektrowni węglowych, to pod biosekwestrację musimy przeznaczyć 13-krotnie więcej miejsca niż pod biosekwestrację gazów cieplarnianych powstających podczas produkcji paneli. Nawet gdyby wraz z biosekwestracją zastosować technologię wychwytywania dwutelenku węgla w miejscu jego powstawania, to i tak obszar potrzebny na biosekwestrację pozostałego CO2 i gazów cieplarnianych będzie 5-krotnie większy niż w przypadku paneli słonecznych. Jeśli myślimy o energetyce neutralnej węglowo to absolutnie nie możemy brać pod uwagę spalania węgla, dodaje Pearce. Uczony zauważa, że przechwycenie całego węgla z elektrowni jest i tak niemożliwe, ponadto emitują one wiele innych zanieczyszczeń, które każdego roku zabijają w USA ponad 50 000 osób. Zespół Pearce'a i tak był bardzo łagodny dla energetyki węglowej podczas obliczania wydajności technologii przechwytywania i składowania CO2 na wielką skalę. Ponadto nie brano pod uwagę najnowszych sposobów budowy farm słonecznych, które zwiększają ich efektywność. Zdaniem naukowca, podczas przyszłych badań należy skupić się nad zwiększaniem efektywności produkcji energii ze słońca, a nie na – nierealistycznych jego zdaniem – pomysłach dotyczących przechwytywania dwutlenku węgla z powietrza. « powrót do artykułu

Turystyka przyczynia się do globalnego ocieplenia znacznie bardziej niż się wydawało. Ruch turystyczny zwiększa się tak gwałtownie, że odpowiada już za emisję 8% gazów cieplarnianych. To czterokrotnie więcej niż dotychczasowe szacunki. Arunima Malik i jej koledzy z University of Sydney ocenili światową emisję gazów cieplarnianych z turystyki. Ich zdaniem w 160 krajach emisja ta wynosi około 4,5 gigaton równoważnika dwutlenku węgla. Dotychczas szacowano tę wielkość na 1-2 gigaton. Wyższe szacunki biorą się z faktu, że teraz oceniono nie tylko emisję bezpośrednią, pochodzącą np. z transportu, ale również pośrednią, czyli m.in. emisję z produkcji żywności dla turystów, emisję z hoteli czy produkcji pamiątek. Zespół Malik wykonał obliczenia dla wielu lat i stwierdził, że emisja szybko rośnie. Jeszcze w 2009 roku wynosiła ona 3,9 Gt, a w 2013 wzrosła do 4,5 Gt. Szacujemy, że jeśli nic się nie zmieni, to do roku 2025 emisja z turystyki wyniesie 6,5 gigatony ekwiwalentu dwutlenku węgla, mówi Malik. Ruch turystyczny wzrasta w miarę wzrostu zamożności ludzkości. Największym źródłem emisji są Stany Zjednoczone. To bogaty kraj, którego obywatele podróżują po całym świecie, a z drugiej strony wielu ludzi z całego świata podróżuje do USA. Jednak inne kraje szybko nadrabiają dzielących je dystans. Największy wzrost widać w szybko rozwijających się krajach, takich jak Chiny, Indie i Brazylia, których bogaci obywatele postanowili zwiedzać świat, stwierdza Malik. Wyniki badań Malik znajdują potwierdzenie w statystykach Światowej Organizacji Turystycznej. W 2017 roku Chińczycy, którzy masowo ruszyli na zwiedzanie świata, wydali na podróże zagraniczne 258 miliardów USD. To dwukrotnie więcej niż wydatki Amerykanów. Ci bowiem przeznaczyli na podróże 135 miliardów USD. « powrót do artykułu