Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Około 56 milionów lat temu, czyli 9 milionów lat po upadku meteorytu, który zabił dinozaury, na Ziemi doszło do kolosalnych zmian klimatycznych. Temperatura na planecie wzrosła o 6 stopni Celsjusza. Wyższa temperatura utrzymywała się przez około 150 000 lat, gdyż tyle czasu  potrzeba było, by nadmiar węgla w oceanach i atmosferze został wchłonięty i uwięziony w osadach dennych.

Przyczyną paleoceńsko-eoceńskie maksimum termicznego (PETM) było pojawienie się w atmosferze i oceanach około 2,5 biliona ton węgla. Istnieje wiele teorii na temat jego pochodzenia. Niektórzy twierdzą, że został on wyrzucony przez wulkany, według innych pochodził on z pożarów torfowisk lub został przyniesiony przez meteoryty.

Problem jednak w tym, że nie ma żadnych dowodów na masowe pożary, uderzenia meteorytów, żadnych warstw sadzy.

Naukowcy z Rice University uważają, że węgiel pochodził z bogatych w metan klatratów znajdujących się pod dnem morskim.

Gdy morskie organizmy obumierają, opadają na dno i rozkładają się. Ciśnienie wody oraz jej niska temperatura nie dopuszczają do ucieczki metanu. Jego molekuły zostają uwięzione przez wodę i powstają bogate weń hydraty.

Jako że w okresie przed PETM wody oceanów były cieplejsze niż obecnie, uważa się, iż warstwa, w której mogły powstawać hydraty była znacznie cieńsza, a zatem samych hydratów było mniej.

Naukowcy z Rice stwierdzili jednak, że klatratów mogło być równie dużo, co obecnie. Zastosowaliśmy modele numeryczne i odkryliśmy, że jeśli oceany były cieplejsze, zawierały mniej rozpuszczonego tlenu, a kinetyka formowania się metanu była w nich szybsza - mówi profesor chemii George Hirasaki. Im mniej tlenu rozkładającego materię organiczną, tym więcej opada jej na dno. Tam, w wyższej temperaturze, mikroorganizmy szybciej zmieniają ją w metan. Z tego wynika, że mimo iż strefa, w której mogą powstawać hydraty jest mniejsza, to samych hydratów może być równie dużo co obecnie.

Wciąż pozostaje zagadką, jakie wydarzenie mogło doprowadzić do szybkiego uwolnienia metanu z klatratów. Uczeni z Rice udowodnili jednak, że nie wolno ich wykluczać jako źródła nadmiarowego węgla, który pojawił się w atmosferze przed 56 milionami lat.

Naukowcy ostrzegają, że ludzkość, spalając paliwa kopalne, może uruchomić mechanizm gwałtownego uwalniania się metanu z klatratów. Z drugiej jednak strony zauważają, że same klatraty mogą być bardzo dobrym źródłem czystej energii, gdyż spalany metan emituje mniej dwutlenku węgla niż inne paliwa kopalne.

Share this post


Link to post
Share on other sites
gdyż spalany metan emituje mniej dwutlenku węgla niż inne paliwa kopalne

 

Co za bzdura?? Aby uzyskać energię cieplną trzeba utlenić odpowiednią ilość węgla i to do dwutlenku właśnie, powinno być "emitują mniej zanieczyszczeń siarkowych , tlenku węgla i pyłów niż pozostałe paliwa kopalne".

Share this post


Link to post
Share on other sites

Wprost przeciwnie. W metanie masz 4 wiązania węgiel-wodór, w których jest zmagazynowana dodatkowa energia.

Share this post


Link to post
Share on other sites

CH4 dobrze utleniony to CO2+2H2O masz rację , tym bardziej że utlenianie wodoru to wydajna reakcja.

 

Zastanawia mnie czy potężne tsunami (po uderzeniu np: meteorytu) nie powoduje unoszenia klatratów i ich uwalniania do atmosfery gdzie samozapłon może spowodować globalne wypalenie tlenu w atmosferze (lub obniżenie poniżej wartości krytycznej dla oddychania) co mogło być przyczyną okresowego wymierania gatunków na planecie (wszak znaleziono mamuty z pełnymi żołądkami) .

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zastanawia mnie czy potężne tsunami (po uderzeniu np: meteorytu) nie powoduje unoszenia klatratów i ich uwalniania do atmosfery gdzie samozapłon może spowodować globalne wypalenie tlenu w atmosferze (lub obniżenie poniżej wartości krytycznej dla oddychania) co mogło być przyczyną okresowego wymierania gatunków na planecie (wszak znaleziono mamuty z pełnymi żołądkami) .

1. Parę potężnych tsunami było w ostatnich latach, a naukowcy jakoś nie zaobserwowali uwalniania klatratów na olbrzymią skalę.

2. Moim zdaniem samozapłon czy uduszenia są prawdopodobne lokalnie, ale raczej nie na większą skalę. Uwalnianie klatratów wiąże się chyba z równoczesnym pojawieniem pary wodnej lub mgły, co nie sprzyja samozapłonowi, za to powoduje zakłócenia pogody mogące szybko rozprzestrzenić metan w atmosferze.

3. Mamut z pełnym żołądkiem mógł po prostu utonąć w błocie z roztopów.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Biorąc pod uwagę, że:

 

1. do utrzymania człowieka przy życiu i w miarę normalnym funkcjonowaniu (nie wiem, jak dokładnie jest z innymi gatunkami, ale nie spodziewam się kolosalnych różnic, przynajmniej w przypadku ssaków - a przedstawiciele wszystkich gromad poza ptakami zużywają mniej energii niż ssaki) wystarczy ok. 12% tlenu

2. w atmosferze jest (obecnie) ok. 21% tlenu

3. do spalenia 1 mola metanu potrzeba 3 moli tlenu

 

można wyliczyć, że do całkowitego wypalenia 9% tlenu musiałaby się uwolnić absolutnie niebywała ilość metanu. Co więcej, wybuch musiałby zajść niesamowicie szybko, a pogoda musiałaby wykluczyć jakikolwiek ruch powietrza i ponowny napływ tlenu. Dodatkowo znaczna różnica w gęstości tlenu, powietrza i metanu wskazuje na małe prawdopodobieństwo utrzymania znacznego zagęszczenia mieszanki powietrza/tlenu oraz metanu na otwartym terenie.

 

Moim zdaniem taki scenariusz jest skrajnie mało prawdopodobny.

Share this post


Link to post
Share on other sites

można wyliczyć, że do całkowitego wypalenia 9% tlenu musiałaby się uwolnić absolutnie niebywała ilość metanu. Co więcej, wybuch musiałby zajść niesamowicie szybko, a pogoda musiałaby wykluczyć jakikolwiek ruch powietrza i ponowny napływ tlenu.

 

Nie potrzeba spalania. Jak pokazuje przykład jeziora Nyos, duży wyrzut metanu mógłby wydusić sporo tlenodysznych zanim ruch powietrza dostarczyłby tlenu.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Złoża metanu lądowe jako lotne stanowią spore zagrożenie które poprzez regularne spalanie można rozładować inne to nierównomierne topnienie czap lodowych na biegunie i nadchodzące oziębienie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

@Jajcenty

 

W Nyos doszło do wyrzutu CO2, a nie metanu. CO2 ma gęstość większą od gęstości tlenu, stąd ułatwione zaleganie CO2 w danym miejscu. Metan jest tymczasem znacznie lżejszy, więc ma tendencję do ulatywania do góry.

 

Weż też pod uwagę, że teren wokół Nyos jest silnie górzysty, natomiast klatraty powstają pod dnem oceanicznym, a więc generalnie na otwartym i dobrze wentylowanym terenie. Oczywiście ryzyko wybuchu/zatrucia metanem nie jest zerowe, ale wydaje mi się, że jest znacznie mniej prawdopodobne od katastrofy nad Nyos.

Share this post


Link to post
Share on other sites

@Jajcenty

 

Weż też pod uwagę, że teren wokół Nyos jest silnie górzysty, natomiast klatraty powstają pod dnem oceanicznym, a więc generalnie na otwartym i dobrze wentylowanym terenie..

 

Całkowita zgoda. Chciałem jedynie pokazać, że nie wymagane jest spalanie jeśli chcemy uzyskać efekt duszący. Rzeczywiście na otwartym oceanie nie bardzo jest co dusić metanem czy co2.

 

Co do ulotności - widziałem jak podczas uzupełniania podziemnej cysterny, opary benzyny ołowiowej wypływające odpowietrzeniem zabiły wszystko w promieniu 0,5 m. Całe masy pająków i innego robactwa nie zdążyło uciec mimo, że panicznie próbowało. Do tej pory zastanawiam się czy to brak tlenu, lekkie węglowodory czy też tetraetyloołów był przyczyną tej hekatomby.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Faktycznie przyczyn śmierci może być co najmniej kilka - od siebie dodałbym jeszcze spadek temperatury w związku z odparowywaniem benzyny). Tetraetyloołów to faktycznie ciekawy trop, chociaż nie wiem, na ile wysoka jest jego ostra toksyczność.

 

Co do węglowodorów natomiast, metanu w benzynie jest bardzo niewiele, bo a) nie miesza się z nią zbyt łatwo (stąd przeważnie wspólne złoża, ale niezależne wydobycie) B) jest dodatkowo izolowany podczas rektyfikacji ropy.

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
      Przed około 56 milionami lat, u zbiegu paleocenu i eocenu na Ziemi rozpoczęło się globalne ocieplenie. W ciągu zaledwie 20 000 lat do atmosfery przedostały się olbrzymie ilości dwutlenku węgla, a średnie temperatury na planecie wzrosły o 5–8 stopni Celsjusza. Na arktycznych porośniętych palmami plażach wygrzewały się krokodyle, a średnie szerokości geograficzne pokryły mokradła i dżungla.
      Wydarzenie to, znane jako paleoceńsko-eoceńskie maksimum termiczne (PETM) szczególnie interesuje naukowców, gdyż dzięki niemu próbują dowiedzieć się więcej o możliwych skutkach obecnych zmian klimatu. Dotychczas wysunięto wiele hipotez dotyczących przyczyn emisji CO2 i ocieplenia. Mówi się zarówno o zwiększeniu wulkanizmu, uderzeniu komety, jak i emisji metanu z oceanicznych hydratów. Najnowsze badania sugerują, że początkiem PETM były niewielkie zmiany orbity Ziemi wokół Słońca.
      Profesorowie Lucas Lourens z Uniwersytetu w Utrechcie i Richard Zeebe z Uniwersytetu Hawajskiego wykorzystali rdzenie pobrane z dna oceanicznego. Wiek pobranego materiału waha się od 53 do 58 milionów lat, a wyniki jego badań wyjątkowo dobrze pasują do obliczeń skali astronomicznej. Jeśli przyjrzymy się ostatnim 100 milionom lat, zauważymy związek pomiędzy ekscentrycznością orbity Ziemi a klimatem, mówi Zeebe.
      Uczeni przyjrzeli się rodzajom osadów, jakie pojawiły się w okresie, gdy rozpoczynało się PETM. Zauważyli tam regularne wzorce, które powiązali z ekscentrycznością orbity wyliczoną na podstawie modeli astronomicznych. Jako, że margines błędu sięga zaledwie 0,1%, można z dużą dozą prawdopodobieństwa stwierdzić, że początek PETM zbiegł się z maksimum ekscentryczności orbity Ziemi wokół Słońca. To zaś sugeruje, że gwałtowne zmiany klimatu zostały wywołane właśnie tym zjawiskiem. W tym czasie klimat na Ziemi już i tak powoli się ocieplał, zmiana orbity stała się dodatkowym mechanizmem, który spowodował całą lawinę wydarzeń prowadzących do szybkiego ocieplenia się klimatu.
      PETM jest obecnie dla nas bardzo interesujący, gdyż to jeden z niewielu okresów, gdy Ziemia ocieplała się tak szybko i gwałtownie. Pokazuje on, jak dodatkowy mechanizm może wywołać całą reakcję łańcuchową. To też może być dobrym wyznacznikiem tego, co może czekać nas w przyszłości, gdy niewielkie zmiany zostają przez jeden dodatkowy element przekształcone w wielkie gwałtowne zmiany.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Z raportu opublikowanego w Nature Communications dowiadujemy się, że wzrost poziomu globalnego ocieplenia z 1,5 do 2 stopni Celsjusza powyżej poziomu z końca XIX wieku będzie oznaczał, że w miastach samych tylko Chin każdego roku będzie umierało o 30 000 osób więcej. Autorzy badań przewidują tak olbrzymie zwiększenie liczby zgonów przy założeniu poprawy funkcjonowania publicznej służby zdrowia, zwiększenia liczby klimatyzowanych pomieszczeń czy łatwego dostępu do czystej wody pitnej. Jeśli zaś elementy te nie ulegną poprawie, każdego roku będzie dodatkowo umierało nie 30 000 a 45 000 mieszkańców chińskich miast.
      "Nasze badania jasno pokazują, jakie są korzyści z utrzymania globalnego ocieplenia na poziomie 1,5 stopnia Celsjusza", mówi współautor badań Buda Su z Instytutu Ekologii i Geografii Xinjiang w Urumczi.
      Obecnie średnie globalne temperatury są o około 1 stopnia Celsjusza wyższe niż w okresie przedprzemysłowym. To już spowodowało m.in. intensywne susze i fale upałów. W 2003 roku wskutek fali upału w Europie zmarło ponad 70 000 osób, w w roku 2010 fala upałów zabiła w zachodniej Rosji ponad 50 000 osób. Takie zjawiska są szczególnie niebezpieczne w połączeniu z wysoką wilgodnością i gorącymi nocami.
      Skutki globalnego ocieplenia nie będą takie same dla wszystkich państw. Już teraz wiemy, że Chiny ocieplają się szybciej niż średnia globalna, a Państwo Środka jest narażone na dodatkowe problemy, takie jak niedobory wody.
      Chińscy naukowcy chcieli sprawdzić, jak ocieplenie wpłynie na liczbę zgonów wśród ich współobywateli. W tym celu obliczyli liczbę zgonów związanych z wysoką temperaturą dla 27 chińskich miast w latach 1986–2008, a następnie interpolowali wyniki na cały kraj. Okazało się, że już teraz każdego roku upały zabijają 32 osoby na milion mieszkańców. Z analiz wynika nawet jeśli uda się ograniczyć globalne ocieplenie do poziomu 1,5 stopnia Celsjusza i poprawić infrastrukturę, to odsetek zgonów może wzrosnąć do poziomu 49–67 osób na milion.
      Kobiety narażone będą na zgon dwukrotnie bardziej niż mężczyźni. Inne grupy, którym szczególnie zagrożą upały to małe dzieci oraz osoby starsze.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nototeniowate (Nototheniidae) to rodzina morskich ryb okoniokształtnych, zamieszkujących głównie chłodne akweny półkuli południowej. To u nich w odpowiedzi na nowo powstałe warunki polarne na Antarktyce wyewoluowały przed milionami lat białka przeciwdziałające zamarzaniu płynów komórkowych (ang. antifreeze proteins, AFPs). Teraz, gdy rośnie temperatura oceanu, zwierzętom tym zagraża wyginięcie.
      Wzrost temperatury wody o 2 stopnie będzie prawdopodobnie miał niszczycielski wpływ na tę grupę antarktycznych ryb, które są tak dobrze przystosowane do wody w temperaturze krzepnięcia - uważa Thomas Near z Uniwersytetu Yale.
      Okres szybkiego ochładzania doprowadził do masowego wyginięcia ryb przystosowanych do cieplejszego Oceanu Południowego. Wykształcenie kriprotektantów pozwoliło nototeniowatym przeżyć w lodowatych wodach. Uważa się, że AFPs wiążą się na powierzchni tworzącego się kryształka lodu. Powoduje to zahamowanie jego wzrostu w płaszczyznach bocznych.
      Wykształcenie AFPs 22-42 mln lat temu nie było jedyną przyczyną udanej adaptacji nototeniowatych. Najsilniejsza radiacja ewolucyjna (proces polegający na wzroście taksonomicznej różnorodności i zróżnicowania morfologicznego) wystąpiła bowiem co najmniej 10 mln lat po pierwszym pojawieniu białek przeciwdziałających zamarzaniu. Dywersyfikacja ryb nototeniowatych w nowych habitatach nie jest więc związana z pojedynczą cechą, ale z kombinacją czynników.
      Naukowcy obawiają się o los Nototheniidae, bo rejon Oceanu Południowego wokół Antarktyki jest jednym z najszybciej ocieplających się rejonów świata. Problem jest palący, gdyż nototeniowate stanowią ważny element diety pingwinów, zębowców i fok.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      NASA informuje, że pomimo niezwykle niskiej aktywności Słońca, Ziemia przyjmuje więcej energii niż jej oddaje. To kolejny dowód, iż nasza gwiazda nie odgrywa większej roli w ocieplaniu się klimatu planety.
      Naukowcy pracujący pod kierunkiem Jamesa Hansena, dyrektora Goddard Institute for Space Studies, opublikowali wyniki swoich badań w piśmie Atmospheric Chemistry and Physics.
      Ich obliczenia wykazały, że pomimo bardzo niskiej aktywności słonecznej w latach 2005-2010, Ziemia absorbuje więcej ciepła niż wypromieniowuje go w przestrzeń kosmiczną.
      Całkowita irradiancja słoneczna zmienia się o około 0,1% podczas okresów zmniejszonej aktywności słonecznej. Nasza gwiazda zmienia poziom swojej aktywności w 11-letnich cyklach. Zwykle przez rok mamy do czynienia z minimum słonecznym, później aktywność gwiazdy rośnie. Ostatnio jednak Słońce było niezwykle spokojne aż przez dwa lata. Od czasu, gdy ludzie wysyłają w przestrzeń kosmiczną satelity, nie zaobserwowano jeszcze tak małej aktywności naszej gwiazdy. Jeśli zatem Słońce miałoby znaczący wpływ na ocieplanie klimatu, powinniśmy to zauważyć chociażby badając budżet energetyczny Ziemi w czasie, gdy gwiazda wykazuje niską aktywność.
      Badanie nierównowagi budżetu energetycznego naszej planety jest bardzo istotne dla klimatologów, gdyż jeśli w budżecie tym występuje nadwyżka, czyli Ziemia więcej ciepła absorbuje niż wypromieniowuje, klimat będzie się ocieplał. Przy niedoborze energii dojdzie do jego ochłodzenia.
      Hansen i jego zespół wyliczyli, że w latach 2005-2010 na każdy metr kwadratowy powierzchni Ziemia zaabsorbowała o 0,58 wata więcej energii, niż wypromieniowała. Tymczasem różnica pomiędzy ilością energii dostarczanej na Ziemię przez Słońce w czasie maksimum i minimum aktywności wynosi 0,25 wata na metr kwadratowy.
      Fakt, że pomimo przedłużonego minimum słonecznego budżet energetyczny jest dodatni, nie jest zaskoczeniem w świetle tego, co wiemy o klimacie. Warto jednak zwrócić na to uwagę, gdyż to niezaprzeczalny dowód, iż Słońce nie jest główną siłą napędową globalnego ocieplenia - stwierdził Hansen.
      Z badań pracowników NASA wynika również, że jeśli chcielibyśmy osiągnąć równowagę w bilansie energetycznym Ziemi, ilość dwutlenku węgla w atmosferze powinna wynosić około 350 części na milion. Obecnie jest to 392 części na milion.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      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.
×
×
  • Create New...