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

Rośliny doprowadziły do zlodowaceń pod koniec ordowiku?

Recommended Posts

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.

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
      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
    • By KopalniaWiedzy.pl
      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
    • By KopalniaWiedzy.pl
      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
    • By KopalniaWiedzy.pl
      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
    • By KopalniaWiedzy.pl
      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
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...