Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Metan z Oceanu Arktycznego

Recommended Posts

Prowadzone przez trzy lata badania wskazują, że w obecnie obowiązujących modelach klimatycznych trzeba będzie zmienić dane dotyczące emisji metanu z wód Oceanu Arktycznego. Okazuje się bowiem, że uwalniają one „znaczące ilości" tego gazu.

Badania prowadzono za pomocą specjalnie wyposażonego samolotu, który odbył serię lotów pomiędzy biegunami. Jego zadaniem było mierzenie koncentracji gazów cieplarnianych oraz sadzy na różnych wysokościach, w różnych miejscach i o różnych porach roku.

Program miał pozwolić na stworzenie przekrojowego modelu atmosfery. Znaleźliśmy coś, czego wcześniej nie podejrzewaliśmy - mówi profesor Steven Wofsy z Uniwersytetu Harvarda.

Do pomiarów koncentracji gazów w pobliżu powierzchni Ziemi tradycyjnie wykorzystywano stacje naziemne ulokowane np. w górach. W ostatnich czasach do pracy zaprzęgnięto też satelity, które potrafią mierzyć koncentrację dwutlenku węgla. Jednak wykorzystanie samolotu daje znacznie lepszy obraz i pozwala badać to, co dzieje się na wysokościach od 150 do ponad 14 000 metrów. To tak, jakby porównywać zdjęcie rentgenowskie z lat 60. ubiegłego wieku ze współczesną tomografią komputerową - mówi Wofsy.

Zdaniem naukowca pełne opracowanie zdobytych danych zajmie wiele lat, ale już teraz naukowcy dowiedzieli się wielu zaskakujących rzeczy. Między innymi tego, że z wód Oceanu Arktycznego uwalniane są duże ilości metanu. Nie wiadomo, skąd ten metan pochodzi, jednak wstępne dane pokazują, że jest go na tyle dużo, iż może mieć to znaczenie w skali całej planety.

Drugi z głównych uczestników badań, Britton Stephens, zwraca uwagę na zebrane podczas projektu HIPPO dane dotyczące cyklu tlenu i dwutlenku węgla. Połowa emitowanego przez nas dwutlenku węgla jest pochłaniana przez rośliny lądowe oraz oceany. Jeśli zatem chcemy przewidywać zmiany klimatyczne, to największą niewiadomą jest tutaj to, co zrobią ludzie. Drugą największą niewiadomą jest, jak zachowają się rośliny i oceany - mówi Stephens.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Prowadzone przez trzy lata badania wskazują, że w obecnie obowiązujących modelach klimatycznych trzeba będzie zmienić dane dotyczące emisji metanu z wód Oceanu Arktycznego. Okazuje się bowiem, że uwalniają one „znaczące ilości" tego gazu.

Zapewne chodzi o metan uwalniający się klatratów: http://pl.wikipedia.org/wiki/Klatrat_metanu#Zagro.C5.BCenia

Wynikałoby z tego, że dotychczasowe modele mogły być poprawne przy w miarę stabilnej temperaturze, a konieczność ich zmiany jest potwierdzeniem globalnego ocieplenia.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Może, ale to by musiało oznaczać sporą zmianę temperatury wód przy dnie. Aż tak bardzo by się ogrzały? Chyba, że ocieplenie doprowadziło do zmiany cyrkulacji prądów i pojawił się tam jakiś ciepły prąd. O ile to możliwe.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nie chodzi o samą zmianę temperatury, ale o zmniejszenie ciśnienia słupa wody pod wpływem co najmniej dwóch czynników - ogrzewania dużych powierzchni niepokrytych lodem (woda ciepła ma mniejszą gęstość) i mieszania słonej wody z wodą z roztopionego lodu (roztwór o mniejszym stężeniu ma mniejszą gęstość). Zmniejszenie ciśnienia wody może destabilizować klatraty (pękają na mniejsze części, wypływają), a podwyższenie temperatury zmniejsza rozpuszczalność gazów w wodzie, więc metan nie ma innego wyjścia i uwalnia się do atmosfery.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Gdy piorun uderzy w samolot, pilot powinien jak najszybciej wylądować, by można było sprawdzić ewentualne uszkodzenia maszyny. Na pierwszym planie jest tutaj stawiane bezpieczeństwo, jednak bardzo często maszyna wychodzi z takiego zdarzenia bez szwanku, a cała procedura powoduje spore koszty i opóźnienia.
      Najnowsze badania sugerują, że najlepszym sposobem na zmniejszenie ryzyka uderzenia pioruna w samolot może być... dodanie ładunku elektrycznego na jego powierzchni.
      Podczas lotu na powierzchni samolotu gromadzą się dodanio lub ujemnie naładowane jony. Szczególnie dużo gromadzi się ich na dziobie, końcówkach skrzydeł i statecznika. Jeśli pojawi się duża różnica w ładunkach zanim samolot wleci w naładowany obszar atmosfery, jony mogą przepłynąć wzdłuż poczycia i zamknąć obwód z chmurami prowadząc do pojawienia się wyładowania.
      W 2018 roku inżynier Carmen Guerra-Garcia z MIT i jej sudent Colin Pavan, przeprowadzili obliczenia, z których wynikało, że aby zapobiec takim wydarzeniom należy dodać do poszycia samolotu ujemne ładunki elektryczne. Teraz oboje przetestowali model samolotu z umieszczonym na pokładzie generatorem. Badali swój model w różnych warunkach, sprawdzając, jak rozkładają się ładunki elektryczne i co się z nimi dzieje.
      Badania potwierdziły, że przepływ jonów prowadzi do zainicjowania wyładowań elektrycznych. Potwierdziły też, że dodanie ujemnych ładunków pomaga w uniknięciu takich zjawisk.
      Naładowanie samolotu brzmi jak pomysł szaleńca, ale dodanie ładunków ujemnych zapobiega gromadzeniu się ładunków dodatnich, co z kolei może zapobiec pojawieniu się wyładowania, mówi inżynier Pavlo Kochkin z Uniwersytetu w Bergen. Od lat zajmuje się on problematyką wyładowań elektrycznych na powierzchni samolotów. Teraz, zainspirowany badaniami naukowców z MIT, tworzy specjalny symulator, w którym uwzględni różne poziomy naelektryzowania powietrza i zawartość pary wodnej.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W wiecznej zmarzlinie i hydratach w głębi oceanów, uwięzione są olbrzymie ilości węgla. Od dawna słyszymy, że, w miarę wzrostu temperatury na Ziemi, węgiel ten może zostać uwolniony w postaci metanu – bardzo silnego gazu cieplarnianego – gwałtowanie przyspieszy globalne ocieplenie. Jednak ostatnie badania wskazują, że ten czarny scenariusz może się nie ziścić.
      Gdy rośliny się rozkładają, w glebie pojawia się węgiel. Jednak gdy jest bardzo zimno, materia organiczna zamarza, a węgiel zostaje w niej uwięziony i nie trafia do atmosfery. Z taką sytuacją mamy do czynienia na Syberii, Alasce i północy Kanady, tam, gdzie występuje wieczna zmarzlina. Jednak w wiecznej zmarzlinie uwięzione jest też bardzo dużo zamrożonej wody. Gdy wieczna zmarzlina zaczyna się roztapiać, gleba zostaje zalana wodą i powstaje środowisko o niskiej zawartości tlenu. W połączeniu z zawartym w glebie węglem tworzą się idealne warunki dla mikroorganizmów, które żywią się węglem i uwalniają metan do atmosfery.
      Drugie wielkie źródło metanu, hydraty metanu, znajduje się w głębi oceanów. Do ich uformowania się potrzebna jest bowiem niska temperatura i wysokie ciśnienie. Jeśli temperatura wody wzrośnie, hydraty zostaną zdestabilizowane, rozpadną się i uwolnią metan.
      Naukowcy od dawna obawiają się roztapiania wiecznej zmarzliny i destabilizacji hydratów metanu. Dlatego też postanowili sprawdzić, jak sytuacja wyglądała w przeszłości. Grupa z laboratorium profesora Wasilija Petrenko, na czele której stał Michael Dyonisius, zbadała rdzenie z lodowca Taylor na Antarktydzie. Uwięzione tam powietrze sprzed 8–15 tysięcy lat pozwalało na zbadanie składu ziemskiej atmosfery z przeszłości. To okres, który jest częściowo podobny do obecnego. Ziemia przechodziła wówczas z epoki chłodniejszej do cieplejszej. Jednak wówczas zmiana była naturalna. Teraz jest ona napędzana przez działalność człowieka i przechodzimy z epoki cieplejszej do jeszcze cieplejszej, mówi Dyonisius.
      Jak dowiadujemy się ze Science, uczeni, badając węgiel-14 w swoich próbkach stwierdzili, że uwalnianie metanu do atmosfery było wówczas małe. Prawdopodobieństwo destabilizacji starych rezerwuarów węgla i pojawienia się silnego ociepleniowego sprzężenia zwrotnego również i dzisiaj jest małe, mówi Dyonisius. Zdaniem badaczy, podczas ocieplenia związanego z końcem epoki lodowej emisja metanu do atmosfery była niewielka, gdyż na Ziemi istnieją naturalne bufory zabezpieczające.
      W przypadku hydratów (klatratów) metanu, takim buforem jest sam ocean. Jeśli doszłoby do ich rozpadu, większość uwolnionego metanu zostanie rozpuszczone i utlenione w wodzie przez mikroorganizmy. Tylko niewielka jego część trafi do atmosfery. Jeśli zaś chodzi o metan z wiecznej zmarzliny, to jeśli uformuje się on wystarczająco głęboko w glebie, to może on zostać utleniony przez bakterie, zanim z gleby się wydostanie. Może też nigdy nie powstać i węgiel z wiecznej zmarzliny uwolni się w postaci dwutlenku węgla.
      Naukowcy zauważyli jednocześnie, że w przeszłości ocieplający się klimat spowodował uwalnianie się większej ilości metanu z mokradeł. I takiego scenariusza możemy się spodziewać. Jednak, jak mówi profesor Petrenko, antropogeniczna emisja metanu jest obecnie 2-krotnie większa niż emisja z mokradeł. Nasze dane wskazują, że nie powinniśmy się martwić olbrzymią ilością metanu, która może uwolnić się w wyniku globalnego ocieplenia. Powinniśmy martwić się metanem emitowanym przez człowieka.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W sadzy pobranej z regularnie używanego komina mikrobiolog dr Piotr Siupka z Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach odkrył odkrył nowy szczep promieniowca. Mikroorganizm ten ma silne właściwości przeciwgrzybicze i potencjalnie może być stosowany do ochrony roślin przed grzybami patogennymi.
      Promieniowce to mikroorganizmy, bakterie, powszechnie występujące w środowisku, szczególnie w glebie. Mają one złożoną morfologię oraz są producentami wielu użytecznych substancji np. antybiotyków: streptomycyny, neomycyny czy wankomycyny – wyjaśnił w rozmowie z PAP mikrobiolog dr Piotr Siupka.
      Dodał, że ze względu na rosnącą antybiotykooporność, naukowcy wciąż poszukują nowych szczepów promieniowców, zwracając swą uwagę na środowiska do tej pory pomijane oraz ekstremalne np. przewody pokarmowe owadów, jaskinie czy Antarktyda. On sam bada środowiska związane z węglem kamiennym, a zaczął od sadzy.
      Pobrałem próbki sadzy z czynnego, regularnie używanego komina. W laboratorium wyizolowałem promieniowca, który wykazuje silne właściwości przeciwgrzybicze. Ze współpracownikami sprawdziliśmy to przy wykorzystaniu pięciu grzybów z różnych rodzajów, w tym patogenów roślin (m.in. z rodzaju Fusarium). Okazało się, że wyizolowany szczep był aktywny przeciwko im wszystkim – powiedział badacz.
      Aby udowodnić przeciwgrzybicze właściwości przeprowadzono dwa eksperymenty. W pierwszym posiano na płytkach hodowlanych jednocześnie promieniowca i grzyby. Już na wczesnym etapie, po dwóch, trzech dniach hodowli, obserwowaliśmy efekt inhibicji (zahamowania wzrostu grzyba w sąsiedztwie promieniowca – PAP), po kolejnych dniach było to coraz bardziej widoczne. Z kolei drugi eksperyment polegał na wcześniejszym wysianiu promieniowca, a dopiero po 14 dniach dodaniu grzybów. Tutaj grzyby w ogóle nie były w stanie rosnąć – mówił.
      Dalsze badania pokażą, czy wyizolowany szczep może znaleźć zastosowanie w ochronie roślin przed grzybami patogennymi (chorobotwórczymi). Obecnie nie można bowiem jeszcze wykluczyć negatywnego wpływu szczepu na roślinę.
      Kolejnym etapem były badania genomu (informacji zakodowanej w DNA) tego szczepu. Naukowcy potrafią z niego odczytać m.in. informacje o obecności szlaków syntezy różnych związków przez dany organizm – zarówno tych w ramach metabolizmu podstawowego, który umożliwia życie organizmów, jak i wtórnego, gdzie wytwarzane są związki, które nie są niezbędne do przeżycia, ale mogą przynosić korzyści w określonych warunkach.
      Na podstawie DNA możemy też zidentyfikować organizm i dowiedzieć się, czy jest to nowy gatunek. Tutaj okazało się, że jest to nowy szczep promieniowca z rodzaju Streptomyces. Co ciekawe, okazało się, że ten szczep ma 55 szlaków metabolitów wtórnych, to bardzo dużo. Zazwyczaj promieniowce glebowe mają ich średnio między 20 a 30, a te ze środowisk ekstremalnych mogą mieć ponad 40. Według zebranych przeze nas danych literaturowych, tylko dwa promieniowce mają tych szlaków więcej– wskazał Siupka.
      Jak tłumaczył, szlaki metabolitów wtórnych mogą kodować enzymy odpowiedzialne za produkcję substancji o aktywności biologicznej (m.in. fungicydów czy antybiotyków), które wprawdzie nie są niezbędne organizmowi do przeżycia, ale mogą przynosić mu korzyści w specyficznych warunkach środowiska.
      Te zaobserwowane w promieniowcu z sadzy mogą być przeciwgrzybicze, przeciwbakteryjne, cytotoksyczne.
      Liczba tych szlaków to jedno, ale przeszukując bazę danych, serwer wykazał, że w zestawieniu różnych grup metabolitów wtórnych, 32 nie było podobnych do żadnych innych, więc mogą one syntezować nowe, nieznane związki. Będzie to wymagało dalszych badań, ale to mówi o potencjale tego promieniowca – podkreślił Siupka.
      Podsumowując, ten szczep Streptomyces sp. S-2 pod wieloma względami jest ciekawy. Po pierwsze (ze względu na - PAP) środowisko, z którego został wyizolowany. Po drugie ma on silne właściwości przeciwgrzybicze. Ponadto ma bardzo dużo szlaków metabolitów wtórnych, znacznie powyżej średniej dla całego rodzaju Streptomyces. Jest wzbogacony w szlaki metabolitów wtórnych, które mogą być odpowiedzialne za syntezę substancji biologicznie czynnych, a wiele tych szlaków jest niepodobnych do tego, co znajduje się w bazie danych – podkreślił naukowiec.
      Następnymi krokami ku dokładniejszemu poznaniu promieniowca będą m.in. badania jego wpływu na rośliny, analizy chemiczne wytwarzanych metabolitów wtórnych oraz dalsze badania genetyczne pod kątem wspomnianych szlaków.
      W badania zaangażowani byli naukowcy z Wydziału Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach: dr Piotr Siupka, mgr Artur Piński, studentka Dagmara Babicka oraz prof. Zofia Piotrowska-Seget.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      BAE Systems wyprodukowało bezzałogowy ultralekki samolot (UAV), który może konkurować z satelitami czy dronami. PHASA-35 (Persistent High-Altitude Solar Aircraft) może pochwalić się skrzydłami o rozpiętości 35 metrów, a więc dorównującej rozpiętości skrzydeł Boeinga, ale waży przy tym 150 kg, w tym 15 kg stanowi ładunek. Samolot został po raz pierwszy oblatany 10 lutego na poligonie australijskich sił powietrznych Woomera.
      Latał przez nieco mniej niż godzinę. To jednak wystarczyło do przetestowania jego aerodynamiki, autopilota i manewrowości. Wcześniej testowaliśmy te elementy na mniejszych modelach samolotu, więc większość problemów już poprawiliśmy,mówi Phil Varty z BAE Systems.
      Prototyp pokryty jest ogniwami fotowoltaicznymi firmy MicroLink Devices. Ich producent twierdzi, że skuteczność konwersji paneli sięga 31%.
      Na potrzeby testu tylko część skrzydeł pokryliśmy panelami. Urządzenia te o grubości kartki papieru generowały 4 kW. W ostatecznej wersji samolotu panele umieścimy na całej powierzchni skrzydeł i dostarczą one 12 kW, zapewnia Varty.
      Energia słoneczna napędza dwa silniki elektryczne i zasila zestaw ponad 400 akumulatorów, które pozwalają samolotowi na lot w nocy. Jak mówi Varty, akumulatory – w przeciwieństwie do paneli słonecznych – nie są ostatnim krzykiem techniki. Firma postawiła na znane, niezbyt wydajne i tanie rozwiązanie, podobne do tego, jakie możemy spotkać w smartfonach. Chodzi o to, żeby łatwo można było wymienić akumulatory na nowe, gdy pojawi się lepsza sprawdzona wersja.
      Przedstawiciele BAE Systems zauważają też, że pomimo tego, iż test samolotu był prowadzony latem w Australii, to pojazd zaprojektowano tak, by mógł latać podczas najmniej sprzyjającej pory roku – przesilenia zimowego. Dlatego też PHASA-35 może potencjalnie pozostawać w powietrzu nieprzerwanie przez cały rok. Będzie latał w stratosferze na wysokości około 20 kilometrów. Tam jest niewiele wiatru, nie chmur i turbulencji, mówi Varty.
      Samolot może być sterowany z Ziemi. Jest też wyposażony w autopilota, któremu można wgrać wcześniej przygotowaną trasę. Urządzenie może pozostawać w określonym punkcie lub wykonywać złożone manewry. Można go wyposażyć w aparaty fotograficzne, czujniki i różnego rodzaju urządzenia śledzące. Dlatego też PHASA-35 w wielu zastosowaniach może zastąpić drony czy satelity.
      Najlepsze wojskowe drony mogą pozostawać w powietrzu maksymalnie przez 3 doby. Z kolei satelity muszą utrzymać prędkość co najmniej 7 km/s, by pozostać na wyznaczonej orbicie. Samolot BAE Systems będzie mógł bez przerwy monitorować określone miejsce, a dzięki temu, że znajduje się niżej nad Ziemią, dostarczy dokładniejszych obrazów. Jednak jego przydatność i czas pozostawania w powietrzu będą w dużej mierze zależały od masy ładunku. Osobną kwestią jest odporność na awarie przez cały rok.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W ubiegłym roku ponownie wzrósł poziom metanu w atmosferze. Naukowcy nie potrafią wyjaśnić, dlaczego tego potężnego gazu cieplarnianego jest od lat coraz więcej. W roku 2018 jego koncentracja wzrosła o 10,77 części na miliard (ppb). To drugi największy wzrost od dwóch dekad.
      Metan żyje w atmosferze znacznie krócej niż dwutlenek węgla, jednak wywołuje znacznie silniejszy efekt cieplarniany. Od 2007 roku obserwowany jest wzrost stężenia tego gazu, a w ciągu ostatnich 4 lat zjawisko to przyspieszyło.
      Euan Nisbet z Royal Holloway University w Londynie mówi, że wzrost ten bardzo martwi naukowców. A jeszcze bardziej niepokojący jest fakt, że nikt nie potrafi powiedzieć, co napędza rosnącą koncentrację metanu.
      Nie wiemy, jaki proces jest odpowiedzialny za to, że ilość metanu rośnie tak szybko, mówi Ed Dlugokencky z amerykańskiej Narodowej Administracji Oceanicznej i Atmosferycznej (NOAA). Z opinią tą zgadza się Keith Shine z Reading University. Bardzo niepokojący jest fakt, że tempo wzrostu koncentracji metanu – po okresie dość powolnego wzrostu – zbliża się do tego z lat 80. A jeszcze bardziej martwi to, że nie rozumiemy przyczyn tego wzrostu.
      Jedną z możliwych przyczyn jest globalne ocieplenie, powodujące, że więcej metanu uwalnia się z tropikalnych mokradeł, co dodatkowo przyspiesza ocieplenie. Nie jestem pewien, ale wygląda na to, że ocieplenie zaczęło napędzać samo siebie, dodaje Nisbet. Na razie jednak brak dowodów, na potwierdzenie tej hipotezy.
      Inni specjaliści zwracają uwagę, że nie wiadomo nawet, czy ten dodatkowy metan pochodzi z naturalnych źródeł, jak na przykład z cieplejszych i bardziej wilgotnych mokradeł, czy też ze źródeł antropogenicznych, jak bardziej intensywna uprawa ryżu czy spalanie paliw kopalnych. Niewykluczone też, że to połączenie tych wszystkich czynników.
      Jakby jeszcze tego było mało, im więcej wiemy o metanie, tym bardziej groźny się on okazuje. Jeszcze w 1990 roku podczas prezentacji raportu klimatycznego dla ONZ oceniano, że 1 tona metanu ma taki wpływ na ocieplenie klimatu jak 21 ton CO2. Niedawno naukowcy stwierdzili, że metan jest 28-krotnie silniejszym gazem cieplarnianym niż dwutlenek węgla, a dowody, którymi obecnie dysponujemy sugerują, że 1 tona metanu może odpowiadać nawet 35 tonom CO2.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...