Człowiek odpowiada za 74% efektu cieplarnianego
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
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.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Powodowana przez człowieka emisja gazów cieplarnianych wpłynęła na prawdopodobieństwo wystąpienia powodzi w Walii i Angli. Prawdopodobieństwo wystąpienia takich powodzi, jakie miały tam miejsce jesienią 2000 roku jest obecnie co najmniej dwukrotnie większe - mówi fizyk Pardeep Pall ze Szwajcarskiego Federalnego Instututu Technologii w Zurychu (ETH Zurich). Pall był szefem zespołu badawczego, który w Nature opublikował artykuł nt. wpływu sztucznej emisji gazów cieplarnianych na pojawienie się powodzi.
Nie ma wątpliwości, że liczba przypadków powodzi jest większa. Donoszą o tym statystyki prowadzone przez Czerwony Krzyż i Czerwony Półksiężyc, a wielka firma ubezpieczeniowa Munich Re informuje, że od roku 1980 liczba katastrofalnych powodzi zwiększyła się trzykrotnie. Przyczyną może być rosnąca koncentracja gazów cieplarnianych w atmosferze. Cieplejsze powietrze jest w stanie przyjąć więcej pary wodnej, która sama jest gazem cieplarnianym, co tylko pogarsza sytuację. A wilgoć zawarta w powietrzu musi w końcu trafić na ziemię. Na każdy 1 stopień Celsjusza przypada zwiększenie o 7% ilości pary wodnej w dolnych warstwach atmosfery. Nasze badania wykazały, że liczba najbardziej intensywnych opadów deszczu [definiowanych jako opad 100 mm w ciągu 24 godzin - red.] wzrosła o rząd wielkości. To oznacza, że rzadkie niegdyś katastrofalne opady są obecnie mniej rzadkie - mówi Francis Zwiers z University of Victoria w Kolumbii Brytyjskiej.
Naukowcy przeanalizowali dane z ponad 6000 stacji pogodowych na półkuli północnej. Badali informacje pod kątem poziomu opadów w latach 1951-1999. Informacje te porównali z modelami klimatycznymi i odkryli, że zmian nie można wyjaśnić przyczynami naturalnymi, co sugeruje, że stoi za nimi działalność człowieka. Istnieją charakterystyczne wzorce zmian opadów w odpowiedzi na zjawiska naturalne, takie jak np. El Nino. Ale tutaj widzimy inne zmiany - mówi Zwiers. Co gorsza, są one większe, niż przewidziane modelami klimatycznymi.
Naukowcy nie próbują jednak nawet odpowiadać na pytanie, za które konkretnie opady odpowiada człowiek. Stwierdzenie czy np. ubiegłoroczne powodzie w Polsce były spowodowane sztuczną emisją gazów cieplarnianych wymagałoby bowiem przeprowadzenia wielu tysięcy symulacji komputerowych i dopiero to pozwoliłoby na wskazanie ewentualnej winy człowieka.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Za zmiany klimatyczne obwinia się głównie dwutlenek węgla jako tzw. gaz cieplarniany (zatrzymujący ciepło w atmosferze). Rzadziej mówi się o znacznie mocniej działającym metanie. Jest on wytwarzany między innymi w jelitach roślinożernych zwierząt hodowlanych - być może niechętnie się o nim pamięta właśnie dlatego, że nie bardzo wiadomo, co można z tym zrobić. Sposób na zmniejszenie emisji metanu przez krowy i owce proponują naukowcy z holenderskiego Wageningen University - ma to być domieszkowanie paszy azotanami i siarczanami.
Sander van Zijderveld już wcześniej pracował nad stosowną zmianą składu pożywienia i jednym z obiecujących dodatków był czosnek, który sprawdzał się w symulacjach i testach na sztucznym żołądku. Niestety, mimo medialnego nagłośnienia sprawy okazał się nieskuteczny, a ponadto nadawał mleku zwierząt nieatrakcyjny zapach. Na właściwy trop nakierował go emerytowany wykładowca uniwersytecki z Australii, Ron Leng. Zasugerował on użycie jako suplementu azotanów (NO3) oraz siarczanów (SO3).
Testy przeprowadzano na stadzie owiec na holenderskiej wyspie Texel. Domieszki okazały się skuteczne, 2,6 procenta azotanów w składzie paszy zmniejszał ilość wydalanego metanu o 32 procent. Ta sama ilość siarczanów zmniejszała jego emisję jedynie o 16 procent, ale kombinacja obu składników dawała redukcję aż o 50 procent. Testy wykazały mniejszą skuteczność azotanów w przypadku mlecznych krów, bo jedynie o 16 procent, ale to wynik i tak jest sukcesem.
Kłopotliwe jest to, że 2,6% to już bardzo duża domieszka. Taka ilość azotanów w diecie może powodować zmniejszoną absorpcję tlenu przez krew, a to już byłoby nieobojętne dla zdrowia. Ron Leng uważa jednak, że zwierzęta przeżuwające mogą z łatwością przystosować się do takiej diety, jeśli wprowadzać ją stopniowo. Bakterie żołądkowe zwierząt roślinożernych potrafią się bowiem przystosować i nauczyć rozkładać azotany, czerpiąc z nich substancje odżywcze.
Mimo sukcesu technicznego, nie należy spodziewać się rychłego pojawienia odpowiednich suplementów na rynku. Nie dają one żadnych zysków odczuwalnych przez hodowców, więc nie mają oni żadnego interesu ekonomicznego w ich ewentualnym stosowaniu.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Całe współczesne budownictwo stoi na elemencie znanym już starożytnym Rzymianom: betonie. Od czasu wynalezienia cementu portlandzkiego niemal 200 lat temu niemal nic się w tej technologii nie zmieniło aż do dziś. Nie sposób wyobrazić sobie współczesnej cywilizacji bez cementu i nie sposób zmniejszyć na niego zapotrzebowania. Tymczasem, po elektrowniach, przemysł cementowy jest drugim największym producentem gazów cieplarnianych, odpowiadając za 5% światowej emisji dwutlenku węgla. To sprawia, że cementownie stają na celowniku inicjatyw proekologicznych i boleśnie odczuwają restrykcje w emisji gazów cieplarnianych.
Żeby oszacować wpływ cementowni na środowisko dość powiedzieć, że wyprodukowanie każdej tony cementu uwalnia do atmosfery pół tony dwutlenku węgla (pochodzącego z reakcji rozkładu węglanu wapnia), niemal drugie tyle CO2 uwalniane jest w procesie podgrzewania półproduktów do temperatury ponad 1600º C. A zapotrzebowanie samych Chin to ponad miliard ton rocznie.
Przez te lata niewiele podejmowano prób udoskonalenia receptury lub technologii, jedne z nielicznych to dodawanie żużlu (produktu ubocznego wytopu rud metali) lub popiołów (odpadu z elektrowni węglowych). Dopiero właśnie presja rozporządzeń proekologicznych skłoniła największych producentów na świecie do poszukiwania nowych rozwiązań i sformowania wspólnie z MIT (Massachusetts Institute of Technology) Concrete Sustainability Hub.
Kristen Van Vliet, inżynier materiałowy rozpoczął od przeprowadzenia dokładnej analizy cementu, jego struktury, wiązań chemicznych, itd. Może się to wydawać nieco dziwne, ale do tej pory szczegółowych badań tego materiału nie prowadzono. Uczony wykorzystał aż tak zaawansowane narzędzia, jak mikroskop sił atomowych, żeby poznać ułożenie atomów poszczególnych pierwiastków wchodzących w skład cementu.
Okazało się, że cement ma w istocie strukturę żelu, w którym wszystko trzyma się razem dzięki wodzie. Twardość i małą ściśliwość zawdzięcza on zaś temu, że molekuły wody nie mają możliwości zmiany swojego położenia.
Uzyskane informacje Rouzbeh Shahsavari wykorzystał do stworzenia komputerowej symulacji, dzięki której można było „na sucho" przeanalizować dowolną ilość modyfikacji, zmian składu, itd. Obmyślone udoskonalenia były produkowane i sprawdzane w działaniu przez portugalską firmę CIMPOR, głównego sponsora badań.
Rezultatem była znacząca zmiana technologii, dzięki której nowy rodzaj cementu osiąga maksymalną wytrzymałość znacznie mniejszym kosztem i - przede wszystkim - ze znacznie mniejszym obciążeniem dla środowiska. Dodatkowo nie potrzeba zmieniać składu, ani istniejącej infrastruktury. Autorzy uważają, że to wręcz przełom w tej dziedzinie, ale na razie nie ujawniają szczegółów, traktując je jako tajemnicę produkcyjną.
Nie jest to jedyna próba udoskonalenia produkcji cementu podejmowana w ostatnich latach. Przykładowo angielska firma Novacem wytwarza cement, który twardniejąc pochłania dwutlenek węgla z atmosfery, redukując „ślad ekologiczny". Jak do tej pory jednak żadne z nowych rozwiązań nie wyparło niemaldwustuletniej technologii produkcji „portlandu", jak będzie tym razem - zobaczymy.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Para wodna ma kolosalny wpływ na efekt cieplarniany, jednak najnowsze badania wykazały, że to dwutlenek węgla kontroluje temperaturę na Ziemi. Andrew Lacis i jego koledzy z należącego do NASA Goddard Institute for Space Studies (GISS) szczegółowo zbadali efekt cieplarniany i określili rolę poszczególnych gazów w jego występowaniu. Uczeni stwierdzili, że zasadniczą rolę odgrywają gazy takie jak dwutlenek węgla, metan, tlenki azotu, ozon i chlorofluorowęglany.
Naukowcy wyliczyli, że para wodna i chmury przyczyniają się do powstania efektu cieplarnianego w 75%, w 20% jest zań odpowiedzialny dwutlenek węgla, a 5% przypada na inne gazy. Jednak to właśnie te 25% gazów, na które składa się głównie CO2, jest odpowiedzialnych za utrzymanie się efektu cieplarnianego. Bez dwutlenku węgla efekt cieplarniany by się załamał, gdyż to właśnie te 25% gazów zatrzymuje promieniowanie emitowane przez planetę. Innymi słowy, CO2 odpowiada za aż 80% efektu cieplarnianego.
Podczas swoich badań uczeni wykorzystali nowy komputerowy model klimatyczny. "Usunęli" z niego CO2 i gazy mieszczące się we wspomnianych wcześniej 5% i uruchomili model, by sprawdzić, co się będzie działo. Okazało się, że poziom pary wodnej w atmosferze znacząco się obniżył i efekt cieplarniany zaniknął.
Wyniki symulacji zgadzają się ze znanymi wynikami badań geologicznych, z których wiemy, że w przeszłości ilość dwutlenku węgla wahała się od 180 ppm w czasie zlodowaceń do 280 ppm w okresie interglacjalnym.
Warto dodać, że największa rozpiętość pomiędzy średnimi temperaturami na Ziemi wynosiła w historii 5 stopni Celsjusza. W ciągu ostatniego stulecia zanotowano wzrost średniej temperatury o niemal 1 stopień.
Gdy rośnie koncentracja dwutlenku węgla, więcej pary wodnej trafia do atmosfery.[...] Obecnie weszliśmy na nieznane terytorium, gdyż koncentracja dwutlenku węgla zbliża się do 390 ppm, co jest nazywane 'superinterglacjałem' - stwierdził David Rind z GISS.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.