Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'dwutlenek węgla' .
Znaleziono 80 wyników
-
CO2 z elektrowni węglowej będzie zamieniany w betonowe bloczki
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Technologia
Już wkrótce elektrownia węglowa Dry Fork znajdująca się w pobliżu miasteczka Gillette w stanie Wyoming będzie wykorzystywała dwutlenek węgla do produkcji materiałów budowlanych. W marcu w elektrowni rozpoczyna się program pilotażowy, w ramach którego CO2 będzie zmieniane w betonowe bloczki. Eksperyment prowadzony będzie przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA). Przez try miesiące każdego dnia będą oni odzyskiwali 0,5 tony dwutlenku węgla i wytwarzali 10 ton betonu. To pierwszy system tego typu. Chcemy pokazać, że można go skalować, mówi profesor Gaurav Sant, który przewodzi zespołowi badawczemu. Carbon Upcycling UCLA to jeden z 10 zespołów biorących udział a ostatnim etapie zawodów NRG COSIA Carbon XPrize. To ogólnoświatowe zawody, których uczestnicy mają za zadanie opracować przełomową technologię pozwalającą na zamianę emitowanego do atmosfery węgla na użyteczny materiał. W Wyoming są jeszcze cztery inne zespoły, w tym kanadyjski i szkocki. Pozostałych pięć drużyn pracuje w elektrowni gazowej w Kanadzie. Wszyscy rywalizują o główną nagrodę w wysokości 7,5 miliona dolarów. Zawody zostaną rozstrzygnięte we wrześniu. Prace UCLA nad nową technologią rozpoczęto przed około 6laty, gdy naukowcy przyjrzeli się składowi chemicznemu... Wału Hadriana. Ten wybudowany w II wieku naszej ery wał miał bronić Brytanii przed najazdami Piktów. Rzymianie budowali mur mieszając tlenek wapnia z wodą, a następnie pozwalając mieszaninie na absorbowanie CO2 z atmosfery. W ten sposób powstawał wapień. Proces taki trwa jednak wiele lat. Zbyt długo, jak na współczesne standardy. Chcieliśmy wiedzieć, czy reakcje te uda się przyspieszyć, mówi Guarav Sant. Rozwiązaniem problemu okazał się portlandyt, czyli wodorotlenek wapnia. Łączy się go z kruszywem budowlanym i innymi materiałami, uzyskując wstępny materiał budowlany. Następnie całość trafia do reaktora, gdzie wchodzi w kontakt z gazami z komina elektrowni. W ten sposób szybko powstaje cement. Sant porównuje cały proces do pieczenia ciastek. Mamy oto bowiem mokre „ciasto”, które pod wpływem temperatury i CO2 z gazów kominowych zamienia się w użyteczny produkt. Technologia UCLA jest unikatowa na skalę światową, gdyż nie wymaga kosztownego etapu przechwytywania i oczyszczania CO2. To jedyna technologia, która bezpośrednio wykorzystuje gazy z komina. Po testach w Wyoming cała instalacja zostanie rozmontowana i przewieziona do National Carbon Capture Center w Alabamie. To instalacja badawcza Departamentu Energii. Tam zostanie poddana kolejnym trzymiesięcznym testom. Na całym świecie wiele firm i grup naukowych próbuje przechwytywać CO2 i albo go składować, albo zamieniać w użyteczne produkty. Jak wynika z analizy przeprowadzonej przez organizację Carbon180, potencjalna wartość światowego rynku odpadowego dwutlenku węgla wynosi 5,9 biliona dolarów rocznie, w tym 1,3 biliona to produkty takie jak cementy, asfalty i kruszywa budowlane. Zapotrzebowanie na takie materiały ciągle rośnie, a jednocześnie coraz silniejszy akcent jest kładziony na redukcję ilości węgla trafiającego do atmosfery. To zaś tworzy okazję dla przedsiębiorstw, które mogą zacząć zarabiać na przechwyconym dwutlenku węgla. Cement ma szczególnie duży ślad węglowy, gdyż jego produkcja wymaga dużych ilości energii. Każdego roku na świecie produkuje się 4 miliardy ton cementu, a przemysł ten generuje około 8% światowej emisji CO2. Przemysł cementowy jest tym, który szczególnie trudno zdekarbonizować, brak więc obecnie efektywnych rozwiązań pozwalających na zmniejszenie emisji węgla. Technologie wykorzystujące przechwycony CO2 mogą więc wypełnić tę lukę. « powrót do artykułu -
Padł kolejny niechlubny rekord klimatyczny
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
W obserwatorium na Mauna Loa zanotowano najwyższe stężenie CO2 w historii pomiarów. W niedzielę rano urządzenia zarejestrowały stężenie dwutlenku węgla w atmosferze rzędu 415,39 ppm (części na milion). To jednocześnie pierwszy raz, gdy dzienne stężenie przekroczyło 415 części na milion. Dokładnie rok wcześniej, 12 maja 2018 roku, urządzenia rejestrowały 411,92 ppm. Niemal równo sześć lat temu, 10 maja 2013 roku, informowaliśmy, że z nocy z 7 na 8 maja koncentracja CO2 po raz pierwszy przekroczyła granicę 400 ppm. Ostatni raz koncentracja CO2 powyżej 415 ppm występowała na Ziemi przed około 3 milionami lat. To pokazuje, że nawet nie zaczęliśmy chronić klimatu. Liczby z roku na rok są coraz wyższe, mówi Wolfgang Lucht z Poczdamskiego Instytutu Badań nad Wpływem Klimatu. Stacja pomiarowa na Mauna Loa jest najdłużej działającym stałym punktem pomiaru stężenia dwutlenku węgla w atmosferze. Na jej lokalizację wybrano położony na Hawajach szczyt, gdyż jest to najbardziej oddalony od emisji przemysłowej punkt na Ziemi. Jednocześnie, jako że mamy tu do czynienia z czynnym wulkanem, który sam też emituje CO2, pomiary uwzględniają ten fakt i gaz pochodzący z wulkanu nie jest liczony. Pomiary z poszczególnych dni mogą różnić się między sobą, gdyż w ich przypadku dużo zależy od warunków atmosferycznych i pory roku. W najbliższym czasie, w związku z tym, że na bardziej uprzemysłowionej półkuli północnej właśnie trwa wiosna, należy spodziewać się spadku stężenia dwutlenku węgla, gdyż będą go pochłaniały rośliny. Jednak widać, że stężenie gazu cieplarnianego ciągle rośnie. Specjaliści przypuszczają, że wzrost rok do roku wyniesie około 3 ppm, podczas gdy średnia z ostatnich lat to 2,5 ppm. Warto też zwrócić uwagę, jak zmieniały się dzienne rekordowe stężenia CO2 dla poszczególnych lat. W roku 2015 dniem, w którym zanotowano największe stężenie dwutlenku węgla był 13 kwietnia, kiedy wyniosło ono 404,84 ppm. W roku 2016 był to 9 kwietnia (409,44 ppm), w 2017 rekord padł 26 kwietnia (412,63 ppm), a w 2018 rekordowy był 14 maja (412,60 ppm). Tegoroczny rekord to 415,39 ppm. Pomiary dokonywane są w Mauna Loa Observatory na wysokości około 3400 metrów nad poziomem morza. W stacji badawczej prowadzone są dwa programy pomiarowe. Jeden, z którego dane prezentujemy i który trwa od końca lat 50., to program prowadzony przez Scripps Institute. Drugi, młodszy, to NOAA-ESRL za który odpowiada amerykańska Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna (NOAA). Ten drugi pokazuje zwykle dane o ułamki punktu (rzędu 0,06–0,15) niższe niż dane Scripps. Różnice wynikają z różnych metod statystycznych używanych przez obie instytucje i dowodzą wysokiej spójności i wiarygodności pomiarów. W 2015 roku podpisano Porozumienie Paryskie, którego celem jest niedopuszczenie, by średnie temperatury na Ziemi wzrosły bardziej niż o 2 stopnie powyżej poziomu sprzed rewolucji przemysłowej. Na razie na niewiele się ono zdało, gdyż od tamtej pory wszystkie kolejne lata trafiły do 5 najgorętszych lat w historii pomiarów. Przez całą swoją historię ludzkość żyła w chłodniejszym klimacie niż obecnie, mówi Lucht. Za każdym razem gdy uruchamiamy silnik, emitujemy CO2 i ten gaz musi gdzieś trafić. On nie znika w cudowny sposób. Pozostaje w atmosferze. Pomimo podpisania Porozumienia Paryskiego, pomimo tych wszystkich przemów i protestów wciąż nie widać, byśmy doprowadzili do zmiany trendu. Jestem na tyle stary, że pamiętam, gdy przekroczenie poziomu 400 ppm było wielkim newsem. Dwa lata temu po raz pierwszy przekroczyliśmy 410 ppm. A teraz mamy 415 ppm. To rośnie w coraz szybszym tempie, stwierdził Gernot Wagner z Uniwersytetu Harvarda. « powrót do artykułu -
Więcej dwutlenku węgla obniża wartości odżywcze zbóż
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Naukowcy z Północnowschodniego Instytutu Geografii i Agroekologii Chińskiej Akademii Nauk przeprowadzili badania wpływu dwutlenku węgla na plony i jakość zbóż. Okazuje się, co potwierdzają wcześniejsze badania, że zwiększenie koncentracji CO2 w atmosferze do pewnego stopnia zwiększa plony, jednak prowadzi do spadku ilości składników odżywczych w roślinach. Chińczycy podzielili eksperyment na dwie części. W ramach pierwszej z nich uprawiali pszenicę w warunkach zwiększonej ilości dwutlenku węgla w powietrzu. Zebrali pierwszą generację takiej pszenicy i poddali ją badaniom. Okazało się, że więcej CO2 oznaczało wyższe plony. Poza tym, nie zauważono różnic. Później pszenica była znowu wysiewana. Ponownie zbadano ją po kolejnych trzech generacjach. Okazało się, że w ciągu czterech generacji w ziarnach spadła zawartość azotu, potasu, wapnia, protein i aminokwasów. To zaś oznacza, że w przyszłości ludzie będą spożywali mniej składników odżywczych, co będzie wiązało się z występowaniem większej liczby problemów zdrowotnych. Podobne badania prowadzili przed rokiem naukowcy z Uniwersytetu Harvarda. Ostrzegali wówczas, że utrata składników odżywczych przez rośliny uprawne spowoduje, że niedobory protein pojawią się u dodatkowych 150 milionów ludzi, a niedobory cynku dotkną dodatkowych 150-200 milionów ludzi. Ponadto około 1,4 miliarda kobiet w wieku rozrodczym i dzieci, które już teraz żyją w krajach o wysokim odsetku anemii, utracą ze swojej diety około 3,8% żelaza. Autorzy najnowszych badań zauważają, że krótkoterminowe badania nad wpływem zwiększonej ilości dwutlenku węgla na rośliny uprawne nie są w stanie wykazać wszystkich zagrożeń związanych z rosnącą koncentracją tego gazu w atmosferze. « powrót do artykułu -
Na australijskim RMIT University powstała technologia pozwalająca na zamianę dwutlenku węgla w węgiel w formie stałej. To przełom, który może zmienić nasze podejście do wychwytywania węgla z atmosfery i jego składowania. Obecne technologie wychwytywania węgla polegają na skompresowaniu CO2 do formy ciekłej i wstrzykiwanie pod ziemię. To jednak poważne wyzwanie technologiczne, ekonomiczne i ekologiczne, gdyż istnieje ryzyko wycieków z miejsca przechowywania. Doktor Torben Daeneke z RMIT mówi, że zamiana CO2 w ciało stałe może być mniej ryzykowne. Nie możemy cofnąć czasu, ale zamiana dwutlenku węgla w węgiel i jego zakopanie pod ziemią to jakby cofnięcie zegara, stwierdza uczony. Dotychczas CO2 był zamieniany w ciało stałe w bardzo wysokich temperaturach, co czyniło cały proces niepraktycznym na skalę przemysłową. Dzięki wykorzystaniu ciekłych metali w roli katalizatora możemy przeprowadzić cały proces z temperaturze pokojowej i jest on wydajny oraz skalowalny. Potrzeba jeszcze więcej badań, ale poczyniliśmy właśnie kluczowy pierwszy krok, dodaje naukowiec. Australijscy naukowcy, pracujący pod kierunkiem doktor Dorny Esrafilzadeh, opracowali katalizator z płynnego metalu o odpowiednio dobranych właściwościach powierzchni, który niezwykle skutecznie przewodzi prąd i aktywuje powierzchnię. Dwutlenek węgla jest rozpuszczany w zlewce wypełnionej elektrolitem i niewielką ilością płynnego metalu, który jest poddawany działaniu prądu elektrycznego. Gaz powoli zamienia się w płatki węgla, które samodzielnie oddzielają się od powierzchni metalu, dzięki czemu proces zachodzi w sposób ciągły. Dodatkowym skutkiem ubocznym całego procesu jest fakt, że pozyskany węgiel może przechowywać ładunki elektryczne, stając się superkondensatorem, więc może zostać użyty w samochodach elektrycznych, mówi Esrafilzadeh. Produktem ubocznym jest też syntetyczne paliwo, które można wykorzystać, dodaje. « powrót do artykułu
-
Nowe badanie wykazało bezpośrednią zależność między ilością CO2 w atmosferze a wyższym ryzykiem ekstremalnych zjawisk pogodowych – bez względu na wartość średniej temperatury globalnej. Samo ograniczenie ocieplenia klimatu do 1,5 st. C. nie wystarczy, by uchronić nas przed rosnącą liczbą groźnych zjawisk meteorologicznych. Publikacja na łamach ostatniego Nature Climate Change dostarcza dowodów na to, że osiągnięcie celu porozumienia paryskiego z 2015 roku, czyli zahamowanie globalnego ocieplenia na poziomie 1,5 st. C., nie wystarczy, by ograniczyć szkody powstałe w skutek występowania na całym świecie ekstremalnych zjawisk pogodowych, takich jak susze, fale upałów, gwałtowne burze czy powodzie. Kluczowy jest poziom dwutlenku węgla w atmosferze. Zespół naukowców, m.in. z Uniwersytetu Oksfordzkiego i Bristolskiego, przeprowadził symulacje przyszłego klimatu dla różnych wartości koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze – ale tylko w zakresie mieszczącym się w scenariuszu 1,5 st. C. globalnego ocieplenia. Modele, w których zastosowano najwyższe z uwzględnionych w badaniu poziomy CO2, wykazały bezpośredni wzrost temperatur lata na półkuli północnej, większe obciążenie upałami oraz ekstremalne opady w tropikach. Na półkuli północnej żyje ok. 7,3 mld ludzi, a więc 90 proc. ludzkości. Możemy teraz stwierdzić, że akumulacja dwutlenku węgla w atmosferze sama w sobie zwiększa ryzyko niszczycielskich zjawisk pogodowych, niezależnie od tego, jak zachowują się globalne temperatury – mówi główny autor badania, fizyk Hugh Baker z Uniwersytetu Oksfordzkiego. Nawet jeśli uda się zatrzymać wzrost globalnych temperatur na poziomie 1,5 st. C., tłumaczy dalej naukowiec, wyższe ryzyko groźnych zjawisk pogodowych nie zniknie. Te wyniki, przekonują badacze, to dowód na to, że w strategii walki ze zmianami klimatu trzeba ustalać nie tylko cele temperaturowe, ale też konkretne limity emisji dwutlenku węgla. Coraz częściej pojawiają się opinie, że techniki geoinżynierii pozwalające ograniczyć ilość promieni słonecznych docierających na powierzchnię Ziemi, są sposobem na wypełnienie celów porozumienia paryskiego, bo obniżają globalne temperatury. Nasze badanie pokazuje jednak, że (...) nie wystarczy to, by ograniczyć występowanie ekstremów pogodowych, takich jak fale upałów. Trzeba obniżyć poziom dwutlenku węgla – podkreśla współautor publikacji, dr Dann Mitchell z Uniwersytetu Bristolskiego. W grudniu 2015 roku na międzynarodowym szczycie klimatycznym w Paryżu zobowiązano się do dołożenia wszelkich starań, by zatrzymać wzrost średniej globalnej temperatury na poziomie poniżej 2 st. Celsjusza, z wyraźnym dążeniem do zatrzymania go na poziomie 1,5 st. w porównaniu do ery przedindustrialnej. « powrót do artykułu
-
Pierwsze randomizowane próby kliniczne wykazały, że injekcje dwutlenku węgla (karboksyterapia) są skutecznym sposobem na zmniejszanie tłuszczu na brzuchu. Zmiany są jednak umiarkowane i nie trwają długo. Karboksyterapia może być potencjalnie nowym efektywnym sposobem na redukcję tkanki tłuszczowej. Musi zostać jednak zoptymalizowana, by jej skutki dłużej się utrzymywały, mówi główny autor badań doktor Murad Alam z Northwestern University. Artykuł, opisujący wyniki badań, ukazał się w Journal of the American Academy of Dermatology. Główne korzyści z nowej terapii to bezpieczeństwo oraz wykorzystanie taniego naturalnego gazu. W porównaniu z zabiegami chirurgicznymi metoda jest praktycznie nieinwazyjna. Polega na wstrzykiwaniu gazu w tkankę tłuszczową. Obecnie wśród nieinwazyjnych zabiegów redukcji tkanki tłuszczowej wykorzystuje się kriolipolizę, rozbijanie tłuszczu ultradźwiękami, fale radiowe, chemiczną adipocytolizę oraz terapię laserową. Dotychczas karboksyterapię wykonywano głównie poza USA. Przeprowadzono niewiele badań klinicznych na jej temat. Nie wiadomo też, w jaki sposób działa nowa metoda. Niektórzy naukowcy przypuszczają, że injekcje z dwutlenku węgla zmieniają mikrocyrkulację, co niszczy komórki tłuszczowe. Dotychczas nikt nie prowadził randomizowanego kontrolowanego testu klinicznego karboksyterapii. Zajęli się tym dopiero naukowcy z Northwestern University. Ich celem było sprawdzenie efektywności terapii oraz stwierdzenie, czy jej skutki utrzymują się ponad 6 miesięcy. W badaniach wzięło udział 16 osób dorosłych o BMI od 22 do 29, zatem o wadze prawidłowej i otyłych. Przez pięć tygodni osoby te losowo otrzymywały w jedną stronę brzucha injekcje z CO2, a w drugą placebo. Badania ultrasonograficzne wykazały, że po 5 tygodniach doszło do redukcji tkanki tłuszczowej. Jednak po 28 tygodniach skutki zabiegów całkowicie zniknęły. W czasie badań masa ciała badanych nie uległa zmianom. Fakt, że skutki terapii nie utrzymały się ponad 6 miesięcy wskazuje, że dwutlenek węgla stymulował tymczasowy proces metaboliczny, który spowodował, iż komórki tłuszczowe zmniejszyły swoje rozmiary, ale nie zginęły. Jeśli skutki karboksyterapii będą bardziej długotrwałe, pacjenci mogą zyskać kolejną nieinwazyjną metodę redukcji tłuszczu. Obecnie terapia nie jest gotowa do stosowania na szeroką skalę, mówi Alam. « powrót do artykułu
-
Niewidoczna dla gołego oka warstwa składników biologicznych znajdujących się na powierzchni oceanów zmniejsza tempo przepływu dwutlenku węgla pomiędzy atmosferą a oceanami. Związki te – surfaktanty – są produkowane przez plankton oraz bakterie i tworzą na powierzchni wody oleistą powłokę. Naukowcy z Uniwersytetów w Newcastle, Exeter i Uniwersytetu Heriot-Watt opublikowali na łamach Nature Geoscience wyniki badań, które, jak mówią, mają olbrzymie znaczenie dla przewidywania przyszłych zmian klimatycznych. Obecnie oceany pochłaniają około 25% całej antropogenicznej emisji dwutlenku węgla. Są więc największymi pochłaniaczami tej substancji. Wymiana gazów pomiędzy atmosferą a oceanem jest kontrolowana przez turbulencje na powierzchni oceanów, a główną przyczyną tych turbulencji są fale generowane przez wiatr. Im większe turbulencje, tym większa wymiana gazów. Dotychczas specjaliści mieli problemy z oceną wpływu wspomnianej warstwy na wymianę gazów. Dopiero teraz udało się opracować odpowiedni system, dzięki któremu naukowcy stwierdzili, że surfaktanty na powierzchni oceanów mogą zmniejszać wymianę CO2 nawet o 50 procent. Najnowsze badania, bazujące na wcześniejszych osiągnięciach nauki, wskazują, że wbrew temu co się wydawało, naturalne surfaktanty na dużych powierzchniach oceanów mogą redukować wpływ silnych wiatrów. Zmniejszenie pochłaniania dwutlenku węgla przez surfaktanty oznacza, że jest on wolniej usuwany z atmosfery, a to ma znaczenie dla przewidywania przyszłego klimatu, mówi biolog morski profesor Rob Upstill-Goddard z Newcastle University. Odkrycie to jest niezwykle ważne, gdyż wraz ze wzrostem temperatur, zwiększa się ilość surfaktantów. Im wyższe będą temperatury, tym większa warstwa surfaktantów i tym mniejsze zdolności oceanów do pochłaniania gazów atmosferycznych, dodaje doktor Ryan Pereira z Heriot-Watt University. W 13 zbadanych przez nas miejscach na Oceanie Atlantyckim odkryliśmy, że biologiczne surfaktanty zmniejszają wzmacniane przez wiatry tempo wymiany gazów. Wykonaliśmy unikatowe pomiary za pomocą specjalnie wybudowanego zbiornika, który pozwalał mierzyć wyłącznie wpływ surfaktantów na wymianę gazów, stwierdza Pereira. Badania były prowadzone na różnych szerokościach geograficznych, od regionów subpolarnych po tropikalne. « powrót do artykułu
-
Amerykańscy i europejscy naukowcy wykryli w atmosferze Wenus i Marsa dziwną cząsteczkę. Jest to nietypowo zbudowany dwutlenek węgla. Niewykluczone, że to właśnie on odpowiada za efekt cieplarniany Gwiazdy Porannej. Wzmianki dotyczące cząsteczki pojawiły się w kwietniu zeszłego roku, kiedy na orbicie Wenus znalazała się pierwsza sonda Europejskiej Agencji Kosmicznej Venus Express. Wtedy to międzynarodowy zespół astronautów zetknął się z zaskakującą sygnaturą absorpcji promieniowania o długości 3,3 mikrometra (jest to tzw. średnia podczerwień, ang. mid-infrared, MID). Na pokładzie sondy znajduje się atmosferyczny spektrometr podczerwieni (ang. Infrared Atmospheric Spectrometer). W pewnym momencie był on nakierowany na zachód słońca za planetą i mierzył, jakiej długości promieniowanie jest pochłaniane przez tworzące atmosferę Wenus gazy. Łatwo określić skład atmosfery, ponieważ różne gazy pochłaniają promieniowanie o różnej długości. Wtedy właśnie zaobserwowano dziwną sygnaturę w rejestrach średniej podczerwieni, której nie umiano zidentyfikować. To było wyraźne i systematyczne, ponadto wzrastało wraz z zagłębianiem się w atmosferę. Dlatego wiedzieliśmy, że to coś realnie istniejącego [a nie błąd pomiarowy – przyp. red.] – opowiada szef zespołu Jean-Loup Bertaux. W grudniu zeszłego roku Mike Mumma z NASA wspomniał, że teleskopy z obserwatorium na Hawajach odkryły w atmosferze Marsa cząsteczki o podobnych właściwościach fizycznych. Oba zespoły porównały opisane przez siebie sygnatury i okazało się, że są one identyczne. Nietypowy CO2 zawiera jeden "normalny" tlen z ośmioma protonami i ośmioma neutronami i drugi z 8 protonami i 10 neutronami. Naukowcy domyślili się, że może chodzić o izotop któregoś z pierwiastków w dwutlenku węgla, ponieważ atmosfery Marsa i Wenus składają się w większości z tego właśnie gazu (ok. 95%). Ponieważ odmiennie zbudowane cząsteczki pochłaniają więcej energii niż zwykłe cząsteczki CO2, na Wenus mamy do czynienia z efektem cieplarnianym. W atmosferze Ziemi dwutlenek węgla stanowi tylko 0,04%, a ponieważ opisany izotop tlenu wchodzi w skład tylko 1% cząsteczek, w znikomym stopniu przyczyniają się one do ocieplenia naszego klimatu.
-
Sprawdzają się przewidywania naukowców, który prognozują, że już w roku 2016 średnia roczna koncentracja CO2 przekroczy 400 części na milion (ppm). W ubiegłym roku, w nocy z 7 na 8 maja, po raz pierwszy zanotowano, że średnia godzinowa koncentracja dwutlenku węgla przekroczyła 400 ppm. Tak dużo CO2 nie było w atmosferze od 800 000 – 15 000 000 lat. W bieżącym roku możemy zapomnieć już o średniej godzinowej i znacznie wydłużyć skalę czasową. Czerwiec był trzecim z kolei miesiącem, w którym średnia miesięczna koncentracja była wyższa niż 400 części na milion. Granica 400 ppm została wyznaczona symbolicznie. Ma nam jednak uświadomić, jak wiele węgla wprowadziliśmy do atmosfery. Z badań rdzeni lodowych wynika, że w epoce preindustrialnej średnia koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze wynosiła 280 części na milion. W roku 1958, gdy Charles Keeling rozpoczynał pomiary na Mauna Loa w powietrzu znajdowało się 316 ppm. Wraz ze wzrostem stężenia CO2 rośnie też średnia temperatura globu. Naukowcy nie są zgodni co do tego, jak bardzo możemy ogrzać planetę bez narażania siebie i środowiska naturalnego na zbytnie niebezpieczeństwo. Zgadzają się zaś co do tego, że już teraz należy podjąć radykalne kroki w celu redukcji emisji gazów cieplarnianych. Paliwa niezawierające węgla muszą szybko stać się naszym podstawowym źródłem energii - mówi Pieter Tans z Narodowej Administracji Oceanicznej i Atmosferycznej. Kwiecień 2014 roku był pierwszym, w którym przekroczono średnią 400 ppm dla całego miesiąca. Od maja, w związku z rozpoczęciem się najintensywniejszego okresu fotosyntezy na półkuli północnej, rozpoczął się powolny spadek koncentracji CO2, która w szczytowym momencie osiągnęła 402 ppm. Jednak przez cały maj i czerwiec średnia dzienna, a zatem i średnia miesięczna, nie spadły poniżej 400 części CO2 na milion. Eksperci uważają, że w trzecim tygodniu lipca koncentracja dwutlenku węgla spadnie poniżej 400 ppm. Do ponownego wzrostu dojdzie zimą i wzrost ten utrzyma się do maja. Rośliny nie są jednak w stanie pochłonąć całego antropogenicznego dwutlenku węgla i wraz z każdym sezonem pozostawiają go w atmosferze coraz więcej. Dlatego też Pieter Tans przypuszcza, że w przyszłym roku pierwszym miesiącem, dla którego średnia koncentracja tego gazu przekroczy 400 ppm będzie już luty, a tak wysoki poziom CO2 utrzyma się do końca lipca, czyli przez sześć pełnych miesięcy. Od roku 2016 poziom 400 ppm będzie stale przekroczony. Dopóki ludzie będą emitowali CO2 ze spalanego paliwa, dopóty poziom tego gazu w oceanach i atmosferze będzie się zwiększał - mówi Tans. « powrót do artykułu
-
Jak wrócić do domu, gdy się jest małą mrówką i mieszka na pustyni? Można korzystać z polaryzacji światła słonecznego, liczenia kroków czy dwutlenku węgla wydychanego przez owady w gnieździe. Okazuje się też, że w wyjątkowych sytuacjach udaje się skorzystać ze wskazówek magnetycznych i wibracyjnych. Naukowcy z Instytutu Ekologii Chemicznej Maxa Plancka w Jenie przeprowadzili eksperymenty na mrówkach z rodzaju Cataglyphis w ich naturalnym środowisku w Tunezji i Turcji. Wyniki studium ukazały się w pismach PLoS ONE i Current Biology. Niemcy sprawdzali, czy przy braku wskazówek innego rodzaju mrówki posłużą się magnetyzmem i drganiami. Jak ujawnia doktorantka Cornelia Buehlmann, dokładnie tak było. Wytrenowane C. noda bez problemu wskazywały swoje gniazdo, kiedy przed wejściem do niego zamontowano zasilane bateriami urządzenie wibracyjne. By wykluczyć elektromagnetyczny wpływ urządzenia, umieszczono je też w taki sposób, że nie miało kontaktu z gruntem. Wtedy wytrenowane mrówki zachowywały się tak samo jak ich towarzyszki z grupy kontrolnej - poruszały się bez celu. Jeśli nad gruntem w pobliżu wejścia do gniazda umieszczono dwa silne magnesy neodymowe, które wytwarzały pole o natężeniu ok. 21 militesli (pole magnetyczne Ziemi wynosi, dla porównania, 0,041 militesli), mrówki znowu bez problemu trafiały do domu. Nie wiadomo, który ze zmysłów mrówki wykorzystują, orientując się na podstawie sztucznego pola magnetycznego wokół gniazda. To nie oznacza, że mrówki mają narząd czuciowy do wykrywania pól magnetycznych. Ich zachowanie może również być wynikiem zmienionych wzorców komunikacji elektrycznej między neuronami, które owady zapamiętują. Co ciekawe, reakcja pojawia się, choć w naturze C. noda nie spotkają się raczej ani z drganiami, ani z silnymi magnesami. Jak widać, przystosowując się do nieprzyjaznych życiu środowisk, mrówki mogą polegać na wszystkich zmysłach. Zamieszkujące tunezyjskie pustynie solne mrówki Cataglyphis fortis polegają na zapachu gniazda. Podczas eksperymentów poruszały się pod wiatr (czyli jakby wzdłuż "śladu" dwutlenku węgla z gniazda), jeśli stężenie CO2 nie było zbyt wysokie i odpowiadało poziomowi występującemu zwykle wokół norki. Jak jednak rozpoznać własne gniazdo, skoro bez względu na kolonię owady wydzielają taki sam gaz? Niemcy wyjaśniają, że mrówki polegają głównie na integracji trasy - polaryzacji światła i liczeniu kroków. Gdy mrówki przeniesiono w pobliże gniazda po tym, jak udały się do źródła pokarmu, unikały podążania za wyziewami z własnej norki, bo nie pasowała im liczba kroków.
-
Sześć państw chce ograniczyć emisję metanu, sadzy i HFC
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Stany Zjednoczone, Bangladesz, Kanada, Meksyk, Ghana i Szwecja utworzyły koalicję, która pod kierunkiem Programu Środowiskowego ONZ będzie prowadziła działania mające na celu zmniejszenie emisji innych niż dwutlenek węgla zanieczyszczeń, przyczyniających się do powstawania efektu cieplarnianego. Przed miesiącem informowaliśmy, że naukowcy z Goddard Institute for Space Studies opublikowali wyniki badań, z których wynika, że można niemal natychmiastowo spowolnić globalne ocieplenie redukując emisję metanu i sadzy. Wprowadzenie tego pomysłu w życie jest o tyle proste, że wystarczy wyeliminować zaledwie 14 źródeł metanu i sadzy, by uzyskać znaczącą poprawę. Ponadto, w przeciwieństwie do propozycji eliminacji dwutlenku węgla, ograniczenie emisji metanu i sadzy nie pociągnie ze sobą tak wysokich kosztów i nie zagrozi rozwojowi gospodarczemu szczególnie słabiej rozwiniętych państw. Sześć wspomnianych krajów chce walczyć z emisją metanu, sadzy oraz fluorowanych węglowodorów (HFC). Te zanieczyszczenia wywierają silny efekt cieplarniany, jednak pozostają w atmosferze zaledwie przez kilka dni lub tygodni. Zatrzymanie ich emisji będzie oznaczało natychmiastowe spowolnienie ocieplenia. Uczeni szacują, że jeśli plan się powiedzie, to do roku 2050 średnie globalne temperatury wzrosną o 0,5 stopnia Celsjusza mniej niż się obecnie przewiduje. Dodatkowe korzyści z ich wyeliminowania z powietrza to większe zbiory roślin uprawnych oraz uratowanie życia setek tysięcy osób, które umierają z powodu chorób układu oddechowego i sercowo-naczyniowego. Jeśli koalicja będzie prężnie działała i dołączą do niej inne kraje, niewykluczone, że uda się zintensyfikować międzynarodowe wysiłki na rzecz walki z globalnym ociepleniem. Co ciekawe, badania nad zanieczyszczeniami, które krótko są obecne w atmosferze, a wywierają wpływ na klimat, prowadzone są co najmniej od dekady. Jednak dopiero teraz politycy zainteresowali się tym zagadnieniem. Sporów politycznych nie da się jednak całkowicie uniknąć. Z jednej strony sporo metanu emituje przemysł wydobywczy, szczególnie gazowy. Można się więc spodziewać opozycji z jego strony. Z kolei Indie już wcześniej wyrażały sprzeciw wobec skupiania się na sadzy w obawie, że zmniejszy to nacisk na kraje wysoko uprzemysłowione, które są największymi emitentami CO2. Indie i Chiny sprzeciwiają się też ograniczeniom emisji HFC, mimo, że związki te wywołują tysiące razy silniejszy efekt cieplarniany niż dwutlenek węgla. Finansowanie prac wspomnianej na wstępie grupy wzięły na siebie na razie Stany Zjednoczone i Kanada, które zadeklarowały, odpowiednio, 10 i 3 miliony dolarów. Wiadomo też, że Norwegia rozważa przyłączenie się do nowej inicjatywy. -
Rośliny doprowadziły do zlodowaceń pod koniec ordowiku?
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Wg naukowców z Uniwersytetów w Exeter i Oksfordzie, pojawienie się 470 mln lat temu pierwszych roślin wywołało reakcję łańcuchową w postaci serii zlodowaceń. W ordowiku (488-444 mln lat temu) klimat stopniowo się ochładzał. Miało to związek ze znacznym spadkiem poziomu atmosferycznego węgla. Najnowsze brytyjskie badanie, którego wyniki ukazały się w piśmie Nature Goscience, sugeruje, że miało to związek właśnie z pojawieniem się roślin. Wśród pionierów znajdowały się rośliny, które dały początek mchom. Pobierając ze skał wapń, magnez, fosfor i żelazo, doprowadzały do chemicznego wietrzenia powierzchni naszej planety. Wywierało to silny wpływ na globalny obieg węgla, a więc i na klimat. Niewykluczone, że procesy te prowadziły do masowego wymierania życia morskiego. Wykorzystanie jonów wapnia i żelaza ze skał krzemianowych, np. granitu, prowadziło do pobierania węgla z atmosfery i powstawania nowych skał węglanowych w oceanie (zachodziło więc uwęglanowienie, in. karbonizacja). Wskutek tego globalne temperatury spadły o ok. 5 st. Celsjusza. Poza tym wywołane przez pierwsze rośliny wietrzenie zwiększało ilość fosforu i żelaza w oceanie. Nasilało to fotosyntezę i skutkowało uwięzieniem kolejnych porcji węgla. Nic dziwnego, że temperatura znowu spadła o 2-3 stopnie. Akademicy prowadzili eksperymenty na współczesnym mchu Physcomitrella patens. Różne skały, z mchem na wierzchu lub bez, umieszczano w inkubatorze. Po 3 miesiącach można było określić wpływ roślin na chemiczne wietrzenie skał. Później posłużono się modelem systemu ziemskiego, który pozwolił stwierdzić, jak rośliny mogły wpływać na zmianę klimatu w ordowiku. Orogeneza (Taconic Orogeny) prowadziła do intensywnego wypiętrzania gór i wietrzenia wzdłuż tego, co obecnie stanowi śródatlantyckie i północno-wschodnie wybrzeże USA. W ordowiku wzrósł też wskaźnik erupcji bazaltu - dość podatnej na wietrzenie skały. Dodatkowo ruch kontynentów przez strefę konwergencji tropikalnej, gdzie opady są intensywne, także nasilał wietrzenie. Wszystko to razem mogło od środkowego ordowiku do wczesnego syluru obniżyć stężenie CO2 do ok. 12-krotności dzisiejszego poziomu (ang. present-day atmospheric level, PAL). Ponieważ do wywołania zlodowaceń tego okresu potrzeba było, jak wykazały złożone modele klimatyczne, 8 PAL, musiało zadziałać coś jeszcze. Rośliny... Biorąc pod uwagę ogromny wpływ roślin, prof. Liam Dolan z Uniwersytetu Oksfordzkiego twierdzi, że rośliny odgrywają centralną rolę w regulacji klimatu; robiły to kiedyś, robią teraz i będą, oczywiście, robić w przyszłości. -
Ocieplenie można spowolnić bez redukcji dwutlenku węgla
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Państwa wciąż nie potrafią się porozumieć w sprawie redukcji emisji dwutlenku węgla, co miałoby spowolnić postępujące globalne ocieplenie. Emisja tego gazu osiągnęła w 2010 roku rekordowo wysoki poziom. Badania zespołu naukowego pracującego pod kierunkiem Drew Shindella z Goddard Institute for Space Studies, których wyniki opublikowano w Science, wykazały, że można osiągnąć praktycznie natychmiastowe spowolnienie ocieplenia, redukując emisję metanu i sadzy. Jakby tego było mało, okazało się, że spośród 400 różnych sposobów na obniżenie ich emisji, wystarczy zastosować 14, by osiągnąć 90% efektu, jaki dałoby wykorzystanie wszystkich 400. Z analizy wynika, że te 14 sposobów pozwoli na ograniczenie wzrostu temperatury do 0,5 stopnia Celsjusza do roku 2050. Spadek tempa ocieplenia klimatu zauważylibyśmy w ciągu kilku, kilkunastu tygodni. Wszystko dzięki temu, że metan i sadza pozostają w atmosferze znacznie krócej niż CO2. Wspomniane 14 sposobów, to: - wyeliminowanie emisji metanu przez kopalnie (szczególnie w Chinach) poprzez jego przechwytywanie i spalanie; - wyeliminowanie emisji metanu przez instalacje wydobywcze ropy naftowej i gazu (szczególnie w Rosji, Afryce i na Bliskim Wschodzie); - przechwycenie gazu emitowanego przez pola uprawne w USA i Chinach oraz promowanie recyklingu i kompostowania odpadków organicznych; - okresowe natlenianie pól uprawnych ryżu, co wyeliminuje bakterie produkujące metan; - zapobieganie wyciekom gazu z rurociągów (szczególnie w Rosji); - przechwytywanie emisji metanu z oczyszczalni ścieków; - filtrowanie sadzy emitowanej przez silniki spalinowe oraz podjęcie wysiłków na rzecz eliminacji nieefektywnych silników spalinowych; - eliminacja w gospodarstwach domowych palenisk i piecyków emitujących sadzę oraz zastąpienie ich nowocześniejszymi rozwiązaniami opalanymi drewnem, biomasą i metanem; - zastąpienie tradycyjnych pieców do wypalania bardziej nowoczesnymi rozwiązaniami; - zastąpienie tradycyjnych pieców koksowniczych nowocześniejszymi rozwiązaniami; - wprowadzenie zakazu spalania na otwartym powietrzu odpadków rolniczych; - rozpowszechnienie na całym świecie instalacji do pozyskiwania metanu z odchodów zwierzęcych. Zdaniem naukowców, takie działania przyniosą też korzyści ekonomiczne. Obliczają oni, że uchroni to przed przedwczesną śmiercią z powodu zanieczyszczenia powietrza od 700 000 do 4,7 miliona osób rocznie i pozwoli zwiększyć plony zbóż od 30 do 135 milionów ton w ciągu roku. Na interaktywnych mapach udostępnionych przez NASA widzimy, że największe korzyści z zastosowania powyższych zaleceń odniosą kraje Azji i Bliskiego Wschodu. -
Przewidywany wzrost stężenia dwutlenku węgla w oceanach może mieć negatywny wpływ na mózg i układ nerwowy ryb, stwierdził międzynarodowy zespół uczonych. Nasza grupa od wielu lat bada młode ryby, żyjące na rafach koralowych na obszarach, gdzie występuje większe stężenie dwutlenku węgla. Jest dla nas jasne, że dochodzi tam do poważnego zaburzenia działania ich układu nerwowego, co prawdopodobnie zmniejsza ich szanse na przeżycie - mówi profesor Phillip Munday z australijskiego ARC Centre of Excellence for Coral Reef Studies. Opublikowane w Nature Climate Change wyniki badań wskazują, że zwiększona koncentracja dwutlenku węgla niszczy kluczowe receptory w mózgach ryb, wpływając na ich zachowanie oraz działanie ich zmysłów. Odkryliśmy, że zwiększone stężenie CO2 w oceanie ma bezpośredni wpływ na działanie neuroprzekaźników, co stanowi bezpośrednie i wcześniej nieznane zagrożenie dla życia w oceanach - dodaje uczony. Naukowcy sprawdzali, jak młode ryby radzą sobie w starciu z drapieżnikami. Stwierdzili, że mimo iż zwiększone stężenie CO2 wpływał też w pewnej mierze na drapieżniki, to wpływ na młode ryby był większy. Wstępne wyniki pokazują, że większe stężenie CO2 w wodzie zaburza zmysł węchu u młodych ryb, co utrudnia im odnalezienie rafy czy wyczucie drapieżnika. Podejrzewamy jednak, że szkody są większe i nie ograniczają się tylko do węchu - powiedział uczony. Badania pokazały też, że ryby mają problem ze słuchem. Wykorzystują one ten zmysł do lokalizowania raf i unikania ich w dzień, a chronienia się w nich w nocy. Ryby z upośledzonym słuchem wpływają za dnia na rafy i częściej padają tam ofiarą drapieżników. Okazało się również, że tracą naturalne instynktowne zachowania takie jak pływanie w ławicy i ciągła zmiana kierunku. To również obniża ich szanse na przeżycie. Te wszystkie spostrzeżenia spowodowały, że zaczęliśmy podejrzewać, iż uszkodzenia nie dotyczą tylko pojedynczych zmysłów, ale całego układu nerwowego - mówi uczony. Zespół Mundaya dowiódł, że zwiększone stężenie CO2 wpływa bezpośrednio na receptr GABA-A, odwracając jego normalne funkcjonowanie i prowadząc do zbytniego zwiększenia aktywności niektórych sygnałów nerwowych. Naukowcy podejrzewają, że organizmy morskie są szczególnie wrażliwe na zwiększoną koncentrację CO2, gdyż w naturalny sposób w ich krwi stężenie tego gazu jest niższe niż u organizmów oddychających powietrzem atmosferycznym. Co więcej, u ryb zużywających więcej tlenu, uszkodzenia będą prawdopodobnie większe. Profesor Munday mówi, że każdego roku w wodach oceanów rozpuszcza się około 2,3 miliarda ton emitowanego przez człowieka CO2. Wykazaliśmy, że przyczyną problemów nie jest tutaj zwiększona kwasowość wód - jak ma to miejsce w przypadku skorupiaków czy planktonu - ale, że to sam dwutlenek węgla niszczy centralny układ nerwowy ryb - stwierdził naukowiec. Większa obecność CO2 w wodzie może uderzyć w pierwszej kolejności w rybołówstwo, gdyż najważniejszymi dla tej gałęzi gospodarki rybami są te, które zużywają dużo tlenu.
-
Ostatnie zlodowacenie zakończyło się na Ziemi około 11 000 lat temu i, zgodnie z obowiązującymi modelami astronomicznymi, za około 1500 lat powinien rozpocząć się następny okres lodowacenia. Jednak, jak pokazują badania, poziom dwutlenku węgla w atmosferze jest tak duży, że kolejne zlodowacenie może zostać przesunięte w czasie o dziesiątki tysięcy lat. Z artykułu opublikowanego w Nature Geoscience dowiadujemy się, że gdyby poziom CO2 był niższy niż obecnie, w przyszłym tysiącleciu mogłoby nastąpić zlodowacenie. Naukowcy z University College London, University of Cambridge i University of Florida twierdzą, że badając zmiany stosunku temperatur pomiędzy Grenlandią a Antarktydą odkryli ślady, które mogą wskazywać, kiedy nastąpi kolejna epoka lodowcowa. Aby potwierdzić swoje przypuszczenia porównali znalezione przez siebie czynniki z interglacjałem podobnym do naszego. Przed 780 000 lat okres pomiędzy zlodowaceniami charakteryzował się podobnym poziomem radiacji słonecznej. Porównanie wykazało, że uczeni mają rację i w normalnych warunkach w przyszłym tysiącleciu mogłoby zacząć się zlodowacenie. Zlodowacenia i interglacjały związane są ze zmianami orbity Ziemi, co wpływa na nasłonecznienie naszej planety na różnych szerokościach geograficznych. Rozrastające się czapy lodowe na biegunach powodują zmiany cyrkulacji wód i dochodzi do zlodowacenia. Tajemnica epok lodowcowych, które są dominującymi zmianami klimatycznymi na przestrzeni ostatnich kilku milionów lat polega na tym, że o ile potrafimy zidentyfikować poszczególne składniki tych zmian, to nie rozumiemy, jak wpływają one na siebie nawzajem i jaki wpływ mają drobne zmiany w poszczególnych składnikach - mówi doktor Luke Skinner. Stopień nasłonecznienia odgrywa olbrzymią rolę, jednak, jak wykazały obecne badania, jego wpływ jest determinowany przez inne czynniki. Naukowcy z Wielkiej Brytanii i USA zdobyli dowody wskazujące, że koncentracja dwutlenku węgla wpływa na to, w jakim stopniu nasłonecznienie planety będzie przyczyniało się do wystąpienia zlodowacenia. Przez ostatnie 8000 lat, gdy zaczęły rozkwitać ludzkie cywilizacje, poziom CO2 w atmosferze przestał się zmniejszać i powoli zaczęło go przybywać, a wraz z rewolucją przemysłową jego poziom w atmosferze zaczął gwałtownie rosnąć. Chociaż wpływ człowieka na poziom CO2 w czasach preindustrialnych jest wciąż tematem dyskusji, to nasze prace pokazują, że zmiany w nasłonecznieniu nie zniwelują efektu cieplarnianego spowodowanego przez człowieka - dodaje Skinner. Profesor geologii Jim Channel z University of Florida zwraca uwagę, że pokrywa lodowa w zachodniej Antarktyce już została zdestabilizowana przez ocieplenie i jeśli się stopi, wpłynie znacząco na poziom oceanów. Jego zdaniem stopieniu mogłoby zapobiec tylko globalne ochłodzenie. Jednak problem w tym, że poprzez spalanie paliw kopalnych dodaliśmy sporo dwutlenku węgla do atmosfery. Efekt chłodzący zostanie przezeń zniwelowany, stwierdził uczony. Przypomina przy tym, że z rdzeni lodowych wiemy, że przez ostatni milion lat koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze nigdy nie przekroczyła 280 części na milion. Obecnie jest go 390 ppm - mówi Channell. Gwałtowny wzrost jest notowany od 150 lat. Przesunięcie w czasie nadejścia epoki lodowcowej wydaje się zjawiskiem korzystnym, jednak naukowcy nie chcą się wypowiadać na ten temat. Channell zauważa, że od milionów lat nie było tak dużej koncentracji węgla w atmosferze, w związku z tym nie sposób przewidzieć, jaki będzie to miało wpływ na klimat na Ziemi.
-
Grzyby i bakterie mogą zmieniać organizację gleby (porowatość), tak by pochłaniała więcej wody i węgla. Artykuł na ten temat ukazał się właśnie w piśmie Interface. Gdy przyjrzymy się glebie pozbawionej organizmów żywych, struktura jest dość przypadkowa. Życie wprowadza w niej ład i porządek. Bakterie i grzyby wdrażają nieco feng shui i rearanżują cząstki gleby - opowiada prof. Iain Young z Uniwersytetu Nowej Anglii. Nic więc dziwnego, że Australijczyk uznaje glebę za najbardziej złożony biomateriał na Ziemi. Dlaczego? Powodów jest kilka. Po pierwsze, liczba organizmów w garści gleby przewyższa liczbę ludzi, którzy kiedykolwiek zamieszkiwali naszą planetę. Po drugie, życie z gleby definiuje jej funkcje i właściwości. Naukowcy już od jakiegoś czasu wiedzieli, że mikroorganizmy glebowe wydzielają klejopodobną substancję, która wiąże tworzące ją cząstki. Stąd przypuszczenie zespołu Younga, że mikroorganizmy poprawiają porowatość gleby, usprawniając przepływ wody oraz różnych gazów, w tym dwutlenku węgla i tlenu. Studium przebiegało 2-etapowo. Zaczęło się od modelu komputerowego, potem przyszedł czas na właściwy eksperyment. Do porównania porów w wyjałowionej glebie i glebie z mikroorganizmami Australijczycy wykorzystali mikrotomografię rentgenowską. Okazało się, że zwłaszcza grzyby zwiększały porowatość gleby. Porów nie tylko było więcej, stały się też bardziej uporządkowane i połączone. Strzępki grzybów pełniły funkcje stabilizujące, a bakterie wydzielały surfaktanty zmniejszające napięcie powierzchniowe. Dzięki zakrojonej na szeroką skalę współpracy roślinom łatwiej pobierało się z ziemi wodę. W tym roku ukazała się książka Iaina Younga i Karla Ritza pt. Architektura i biologia gleby: życie w wewnętrznej przestrzeni. Prawdziwe kompendium wiedzy dla zainteresowanych tą tematyką.
-
Rekordowy poziom gazów cieplarnianych w atmosferze
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Światowa Organizacja Meteorologiczna (WMO) alarmuje, że w 2010 roku pobity został niechlubny rekord emisji gazów cieplarnianych do atmosfery. Wkład człowieka w emisję gazów cieplarnianych po raz kolejny od czasów przedindustrialnych osiągnął rekordowy poziom - powiedział Sekretarz Generalny WMO, Michel Jarraud. Jeśli nawet natychmiast powstrzymalibyśmy się od produkcji gazów cieplarnianych, na co się nie zanosi, to i tak pozostaną one w atmosferze przez dziesiątki lat i będą naruszały delikatną równowagę - dodał. Najważniejszym gazem cieplarnianym, bo stanowiącym aż 80% zwiększonej emisji, jest dwutlenek węgla, a ludzka aktywność jest jego ważnym źródłem. Drugim pod względem emisji jest metan, którego poziom rośnie od pięciu lat. W latach 2000-2006 z nieznanych dotąd przyczyn emisja metanu znajdowała się na stałym poziomie. Trzecim najczęściej emitowanym gazem jest tlenek azotu, którego wpływ na ocieplanie klimatu jest aż 300-krotnie silniejszy niż dwutlenku węgla. Jego głównym źródłem pochodzącym od człowieka są nawozy sztuczne. W porównaniu z rokiem 2009 ilość gazów cieplarnianych w atmosferze zwiększyła się o 1,4%. Od roku 1990 jest to wzrost o 29%. Pomiędzy rokiem 2009 a 2010 ilość CO2 zwiększyła się o 2,3 części na milion. To więcej niż średnia z lat 90. ubiegłego wieku (1,5 ppm) oraz niż średnia z ostatniej dekady (2,0 ppm). Dane wskazują, że emisja gazów cieplarnianych ciągle rośnie, a deklarowane przez rządy wielu państw działania nie zdają egzaminu. -
Lemingi, małe gryzonie, które wskutek wieloletnich nieporozumień są bezpodstawnie kojarzone ze zbiorowym samobójstwem, mogą wpływać na klimat Ziemi przez regulację zazielenienia obszarów Arktyki (Environmental Research Letters). Naukowcy z University of Texas w El Paso zauważyli, że wykluczenie lemingów ze środowiska zwiększa częstość występowania mszaków i porostów, natomiast ich obecność nasila wzrost wiechlinowatych (traw) i turzycowatych. Lemingi żywią się ich pędami i liśćmi. Nasz raport potwierdza, że naprawdę musimy zachować ostrożność, przypisując zazielenienie Arktyki wyłącznie globalnemu ociepleniu. Wykazaliśmy, że lemingi przechodzące przez dramatyczne cykle populacyjne mogą generować podobne zazielenienie jak ocieplenie [...] - zaznacza główny autor studium David Johnson. Zwiększenie ilości wiechlinowatych i turzycowatych może być skutkiem zmiany składu gleby (lemingi nawożą ją swoimi odchodami i moczem), ograniczenia konkurencji o przestrzeń z mszakami i porostami lub zmniejszenia ilości stojących martwych ździebeł i turzycowego detrytusu. Liczebność populacji lemingów to wzrasta, to spada, co miało, wg naukowców, duży wpływ na cechy i procesy zachodzące w ekosystemie tundry. By dokładniej je prześledzić, zaczęto mierzyć pokrywę roślinną i biomasę w obrębie wybiegu dla lemingów w pobliżu Barrow na Alasce. Zdjęcia satelitarne potwierdziły, że Arktyka się zazielenia. Wyższe temperatury mogą sprawiać, że tutejsze rośliny stają się większe i magazynują więcej CO2, ograniczając globalne ocieplenie. Z drugiej jednak strony te same warunki mogą doprowadzać do odmrażania mikroorganizmów glebowych, które oddychając, uwalniają dwutlenek węgla i prowadzą do dalszego ocieplenia. Nie wiadomo, jaki jest ostateczny bilans tych dwóch procesów. Możliwe, że w pewnych sytuacjach roślinożercy napędzają mechanizm większego wzrostu roślin, podtrzymując rolę pochłaniającą ekosystemu. Nie twierdzimy, że lemingi powodują zielenienie, ponieważ nasilenie wegetacji występuje na terenach, gdzie gęstość występowania tych gryzoni nie jest duża. Nie jesteśmy też pewni, jak lemingi z Arktyki reagują na cieplejsze warunki. Jedno jest jednak pewne, [...] lemingi są ważniejsze dla arktycznych ekosystemów niż historycznie zakładano. Wiele wskazuje na to, że choć same lemingi nie wywołują zazieleniania, mogą sprzyjać jego nasilaniu.
-
Rea, jeden z księżyców Saturna, posiada atmosferę zawierającą tlen i dwutlenek węgla - ta wiadomość zelektryzowała poszukiwaczy pozaplanetarnego życia. Bo choć to jeszcze o niczym nie świadczy, dowodzi przynajmniej, że warunki dla życia są powszechniejsze, niż się przypuszcza. Rea jest zimna, składa się głównie z wodnego lodu, pod którym, jak się uważa, kryje się skaliste jądro. Posiada ona także atmosferę, która tworzy się i utrzymuje dzięki chemicznemu rozkładowi zamarzniętej wody. Bez tego, stałego procesu atmosfera szybko by zanikła, Rea jest bowiem zbyt mała, aby utrzymać ją samą siłą ciążenia. Ostatnie dane, dostarczone przez sondę Cassini i zinterpretowane niedawno, wykazały obecność w niej między innymi tlenu. Jest go co prawna niewiele, zbyt mało, by można nim oddychać (dlatego doniesienia o atmosferze zdatnej do oddychania są przesadzone), ale świadczy o tym, że tlen jest bardziej powszechny, niż oczekiwano. Poza Reą odkryto jego obecność między innymi na księżycach Saturna: Europie i Ganimedzie. Jak się sądzi, zasoby tlenu Rei uwięzione są w lodzie i uwalniane podczas jego rozkładu, powodowanego przez pole magnetyczne Saturna. Jadnak, podczas gdy obecność tlenu choć ciesząca naukowców, nie jest niczym dziwnym, brakuje wyjaśnienia dla obecności dwutlenku węgla w atmosferze saturnowego księżyca. Musi on powstawać w wyniku reakcji chemicznych lub biologicznych. W każdym razie dowodzi on, że na powierzchni księżyca znajdują się jakieś związki organiczne, które reagują z uwalnianym tlenem. Obecność związków organicznych w tak nieprzyjaznym miejscu świadczy, że podstawowe wymogi powstawania życia są dość powszechne, nawet jeśli warunki nie sprzyjają rozwijaniu tego procesu. Nie wiadomo, kiedy zagadkę pochodzenia dwutlenku węgla w atmosferze będzie można wyjaśnić.
-
Zastąpienie węgla gazem nie wpłynie znacząco na klimat?
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
W przyszłym miesiącu w piśmie Climatic Change Letters ukażą się wyniki badań, z których wynika, że zastąpienie węgla gazem nie będzie miało większego wpływu na klimat. Badania zostały przeprowadzone przez U.S. National Center for Atmospheric Research (NCAR). Dowiadujemy się z nich, że jeśli nawet do roku 2050 połowa spalanego węgla zostanie zastąpiona naturalnym gazem, to co prawda znacząco zmniejszy się emisja dwutlenku węgla, ale nie wpłynie to na światowy klimat. Spalanie naturalnego gazu przyczynia się do około 50% redukcji emisji dwutlenku węgla w porównaniu ze spalaniem węgla. Do atmosfery trafi zatem mniej gazu, wywołującego efekt cieplarniany. Jednak wraz ze spalaniem węgla do atmosfery trafiają też inne zanieczyszczenia, jak np. dwutlenek siarki, które przyczyniają się do chłodzenia planety. Ponadto naturalny gaz w większości składa się z metanu. Nowe badania wykazują zaś, że podczas wydobycia gazu ziemnego do atmosfery trafia więcej metanu niż dotychczas sądzono. Tom Wigley, autor badań prowadzonych przez NCAR, na podstawie symulacji komputerowych stwierdził, że nawet jeśli uda się zatrzymać wszystkie wycieki metanu podczas wydobycia gazu, to i tak do roku 2050 globalne temperatury będą rosły. Jeśli zaś wycieki utrzymają się na obecnym poziomie, to pierwsze pozytywne efekty rezygnacji z węgla na rzecz gazu Ziemia odczuje dopiero w przyszłym stuleciu i będą miały one stosunkowo niewielkie znaczenie. Wigley podkreśla jednocześnie, że nie dysponujemy dokładnymi danymi dotyczącymi emisji metanu czy długofalowej emisji dwutlenku siarki, która w dużym stopniu zależy od jakości węgla. Ponadto w przyszłości mogą się zmieniać zarówno technologie jak i regulacje prawne. Dlatego też do wyników badań należy podchodzić z ostrożnością. Jednak z dużym prawdopodobieństwem można przyjąć, że rezygnacja z węgla oznaczałaby powstawanie mniejszej liczby czynników wpływających na ocieplenie oraz ochłodzenie klimatu. -
Donosowa dawka dwutlenku węgla może przynieść szybką, ale niestety, krótkotrwałą ulgę osobom z alergicznym nieżytem nosa. Na razie donosowy dwutlenek węgla (ang. intranasal carbon dioxide) nie został jeszcze zaaprobowany przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA), ale kalifornijska firma Capnia finansuje liczne testy kliniczne tej metody, pracuje też nad projektem przenośnego aparatu do aplikacji CO2 (Annals of Allergy, Asthma & Immunology). W najnowszym studium doktora Thomasa B. Casale'a z Creighton University wzięło udział 348 dorosłych z całorocznym alergicznym nieżytem nosa. Badanym aplikowano CO2 z cylindra albo tylko umieszczano w nosie końcówkę dozownika. Grupę eksperymentalną dzielono na 4 podgrupy: dawka mogła być wyższa lub niższa, poza tym CO2 wpuszczano do nosa przez 10 lub 30 sekund. Po 30 min grupa otrzymująca przez 10 s wyższą dawkę CO2 donosiła o większej poprawie w zakresie zatkania nosa, swędzenia, kichania i łzawienia oczu niż grupa placebo. Stopień poprawy przypominał skutki zastosowania sprejów antyhistaminowych. Ponieważ metoda jest nadal w fazie eksperymentalnej, nie wiadomo, ile gotowy lek mógłby kosztować w aptece. Nie da się też zaprzeczyć, że w porównaniu do sprejów antyhistaminowych, dwutlenek węgla działa o wiele krócej. Te pierwsze odtykają nos na mniej więcej dobę, a CO2 na 4 do 6 godzin. Poza tym stosowanie dwutlenku węgla jest nieprzyjemne. Aż 80% osób zażywających CO2 wspominało o dyskomforcie, w porównaniu do zaledwie 8% grupy kontrolnej. Około 25% donosiło o łzawieniu oczu, a 14-20% skarżyło się na ból głowy. Krytycy studium doktora Casale'a podważają zasadność scenariusza wdrożonego w grupie kontrolnej i zastanawiają się, czemu jako placebo nie wybrano innego gazu, tylko kazano ludziom umieścić w nosie dozownik. Co więcej, w takich okolicznościach trudno powiedzieć, czy to CO2 przyniósł ulgę, czy chodzi o wzrost ciśnienia w nosie. Casale broni się, że w jednym z wcześniejszych badań nad osobami z alergiami sezonowymi w grupie kontrolnej podawano powietrze, a mimo to u ochotników potraktowanych CO2 odnotowano większą poprawę. Sugerowałoby to więc wpływ samego dwutlenku węgla, a nie skoku ciśnienia pod wpływem jakiegokolwiek gazu. Pan doktor podkreśla też, że CO2 ma pewną istotną, zwłaszcza dla pacjentów sięgających po leki tylko od czasu do czasu, przewagę nad antyhistaminami i kortykosteroidami: działa szybko. W przyszłości trzeba będzie opisać mechanizm działania CO2 w alergicznych nieżytach nosa.
-
Coca-Cola Filipiny i WWF Filipiny odsłoniły w ubiegły czwartek (23 czerwca) pierwszy w kraju, a może i na świecie roślinny billboard. Jak głosi widoczne z daleka hasło, pochłania on zanieczyszczenia powietrza. Tablica znajduje się na Adriano Building w Makati. Billboard mierzy 18,3 na 18,3 m. Wykorzystano w nim sadzonki Carmona retusa (syn. Ehretia microphylla), rośliny należącej do ogórecznikowatych. Botanik Anthony Gao wylicza, że pojedyncza roślina może rocznie zaabsorbować średnio prawie 6 kg dwutlenku węgla. Billboard pomaga wyeliminować zanieczyszczenie powietrza w swoim najbliższym otoczeniu, ponieważ zgodnie z szacunkami, pochłonie ogółem ponad 21 ton CO2 z atmosfery - tłumaczy naukowiec. Reszta konstrukcji także jest ekologiczna. Projektanci posłużyli się m.in. 3600 puszkami i starymi butelkami po różnych produktach Coca-Coli. W każdej butelce znajduje się podłoże ogrodnicze, przygotowane z rozmaitych przemysłowych produktów ubocznych oraz nawozów organicznych. Specjalna formuła sprawia, że jest ono lekkie i stabilne. Butelki bezpiecznie utrzymują rośliny i pozwalają im się rozrastać na boki. Projektanci pomyśleli również o dodatkowych otworach, które zapewniają drenaż i stanowią zarazem miejsce przyczepu linii kroplującej. Zastosowanie mikroirygacji umożliwia oszczędzanie wody i nawozu. Szef filipińskiego oddziału Coca-Coli uważa, że przedsięwzięcie stanowi ucieleśnienie hasła Live Positively (żyj pozytywnie) i przykład pamiętania o zrównoważonym rozwoju w każdej dziedzinie życia.
-
Specjaliści głowią się nad tym, co zrobić z nadmiarem dwutlenku węgla i zyskać kontrolę nad zmianami klimatycznymi. Jedno z najnowszych rozwiązań zakłada wprowadzenie nanocząstek do podziemnych zbiorników jeszcze przed ich wypełnieniem. Nanocząstki połączyłyby się z gazem w stanie nadkrytycznym (fluidem), tworząc lepką pianę, która zapobiegałaby powstawaniu wycieków. Stan nadkrytyczny to stan danej substancji, w którym ciśnienie i temperatura są wyższe od ciśnienia i temperatury punktu krytycznego (jest to wymuszony stan między cieczą a gazem). Analizując dostępne teorie, Steven Bryant z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin doszedł do wniosku, że pokryte poli(tlenkiem etylenu) nanocząstki dwutlenku krzemu zwiążą się z kroplami dwutlenku węgla. Należało to jednak potwierdzić. Podczas testów Amerykanie posłużyli się n-oktanem, cieczą zachowującą się jak CO2 w stanie nadkrytycznym. Rzeczywiście utworzyła się piana, która zaczopowała wszystkie pęknięcia w skale. Po pierwszych sukcesach zespół Bryanta planuje kolejny etap eksperymentu z wykorzystaniem nadkrytycznego dwutlenku węgla.
-
Zakwaszenie oceanów upośledza słuch błazenków
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Młode amfipriony, zwane także błazenkami, posługują się słuchem, by w ciągu dnia wykryć i ominąć obfitujące w drapieżniki rafy koralowe. Wydaje się jednak, że wzrost zakwaszenia oceanów pogarsza ich słuch, co wystawia ryby na oczywiste niebezpieczeństwo (Biology Letters). Od rewolucji przemysłowej niemal połowa dwutlenku węgla, uwolnionego w wyniku spalania paliw kopalnych, została pochłonięta przez oceany. Wskutek tego pH wody zaczęło spadać szybciej niż kiedykolwiek wcześniej w ciągu ostatnich 650 tys. lat. Podczas gdy uprzednie badania pokazały, że zjawisko to prowadzi do utraty przez ryby węchu, najnowsze studium ichtiologów z Uniwersytetu w Bristolu oraz Uniwersytetu Jamesa Cooka dodało do tego również upośledzenie słuchu. Jak wyjaśnia dr Steve Simpson ze Szkoły Nauk Biologicznych Uniwersytetu Bristolskiego, na początku młode amfipriony trzymano w dzisiejszych warunkach, potem wypróbowano 2 kolejne scenariusze z dodatkowymi dawkami CO2; uzwględniono przy tym przewidywania Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) na 2050 i 2100 rok. Po 17-20 dniach Simpson monitorował reakcje narybku na odgłosy rafy bogatej w drapieżniki, na które składały się m.in. dźwięki wydawane przez skorupiaki oraz inne ryby. Zaprojektowaliśmy zupełnie nową komorę wyboru, która pozwoliła nam odtwarzać hałasy rafy przez podwodne głośniki i monitorować, jak nasze laboratoryjne ryby reagują. Ryby hodowane w warunkach odpowiadających współczesnym odpływały od źródła dźwięków drapieżnika, ale już osobniki hodowane przy stężeniach CO2 przewidywanych na 2050 i 2100 r. nie wykazywały żadnej reakcji. Brytyjsko-australijskie studium zademonstrowało, że zakwaszenie oceanów wpływa nie tylko na zewnętrzne systemy czuciowe, ale także na te zlokalizowane głębiej w ciele ryb (uszy są np. ukryte z tyłu głowy). Umieściliśmy dzisiejsze ryby w jutrzejszych warunkach [...]. Nie wiemy, czy w ciągu życia kilku kolejnych pokoleń zwierzęta te zdołają się przystosować i tolerować zakwaszenie oceanów. -
Międzynarodowa Agencja Energii (IEA) informuje, że w ubiegłym roku emisja dwultenku węgla do atmosfery była rekordowo duża i wyniosła 30,6 gigatony. To o 5% więcej niż w rekordowym dotychczas roku 2008. W 2009 emisja zmniejszyła się z powodu kryzysu gospodarczego. Dane te pokazują, że ludzkość, wbrew zapewnieniom i podpisywanym umowom, nie ma zamiaru zmniejszać emisji zanieczyszczeń i aktywnie walczyć z globalnym ociepleniem. Znaczący wzrost emisji CO2 oraz prowadzone inwestycje w infrastrukturę, które pokazują, że nie będzie ona zmniejszana, to poważny cios w nasze nadzieje dotyczące spowolnienia globalnego wzrostu temperatury tak, by nie był on większy niż 2 stopnie Celsjusza - mówi doktor Fatih Birol, główny ekonomista IEA. Wspomniany wzrost o nie więcej niż 2 stopnie to założenie przyjęte podczas oenzetowskiego szczytu klimatycznego w Cancun w 2010 roku. Udałoby się je osiągnąć, jeśli w długim terminie koncentracja gazów cieplarnianych w atmosferze nie przekroczyłaby 450 części na milion liczonych w ekwiwalencie CO2. A zatem nie mogłaby wzrosnąć o więcej niż 5% w porównaniu z rokiem 2000. Jednak by to osiągnąć w roku 2020 globalna emisja związana z produkcją energii nie może przekroczyć 32 gigaton. Innymi słowy, w ciągu najbliższych 10 lat może ona wzrosnąć mniej, niż w latach 2009-2010. A to, jak widać, jest praktycznie niemożliwe. To kolejny dzwonek alarmowy. Znajdujemy się niezwykle blisko granicy, której nie powinniśmy przekroczyć do roku 2020 o ile chcemy uniknąć wzrostu temperatury powyżej 2 stopni Celsjusza - mówi Birol. W liczbach bezwzględnych do obecnego wzrostu emisji najbardziej przyczyniają się kraje rozwijające się, jak Chiny i Indie. Co prawda za aż 40% emisji odpowiedzialne są kraje OECD, ale odpowiadają one tylko za 25% wzrostu. Jednak z drugiej strony w przeliczeniu na głowę mieszkańca to kraje OECD emitują najwięcej zanieczyszczeń, bo aż 10 ton. Chińska emisja wynosi 5,8 tony, a Indyjska - 1,5 tony.