Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  

Recommended Posts

Zmiany klimatyczne w znaczący sposób wpłyną na fitoplankton w oceanach, a z najnowszych badań przeprowadzonych na MIT dowiadujemy się, że w nadchodzących dekadach spowoduje to zmianę koloru wód oceanicznych. Zwiększy się nasycenie kolorów w obszarach niebieskich i zielonych. Zmiany będą tak duże, że będzie można obserwować je na zdjęciach satelitarnych, dzięki czemu satelity posłużą jako system wczesnego ostrzegania przed zachodzącymi na dużą skalę zmianami w ekosystemie morskim.

Uczeni poinformowali na łamach Nature Communications, że stworzyli globalny model wzrostu i interakcji różnych gatunków fitoplanktonu spowodowanych zmianami w temperaturze. Specjaliści symulowali też sposób, w jaki fitoplankton pochłania i odbija światło oraz jak w związku z tym zmieni się kolor wód oceanicznych. Przeprowadzona symulacja, która obejmuje okres do końca bieżącego wieku, wykazała, że do roku 2100 ponad 50% powierzchni oceanu będzie miało inny kolor niż obecnie.

Obszary, które są obecnie błękitne, jak np. regiony subtropikalne, staną się jeszcze bardziej błękitne, co oznacza, że będą miały jeszcze mniej fitoplanktonu, a więc i jeszcze mniej życia, niż obecnie. Należy spodziewać się, że obszary zielone, na przykład wody polarne, staną się jeszcze bardziej zielone. Rosnące temperatury spowodują, że będzie tam więcej fitoplanktonu i stanie się on bardziej zróżnicowany.

Na pierwszy rzut oka zmiany nie będą duże. Ocean nadal będzie wyglądał podobnie jak obecnie. Będzie błękitny w obszarach subtropikalnych i zielony w tropikalnych oraz na biegunach. Podstawowy wzorzec zostanie zachowany. Jednak różnice będą na tyle duże, że wpłyną one na cały łańcuch pokarmowy, który jest uzależniony od fitoplanktonu, mówi główna autorka badań Stephanie Dutkiewicz.

Kolor oceanu zależy od tego, w jaki sposób światło słoneczne wchodzi w interakcje z wodą. Molekuły wody absorbują niemal całe światło, z wyjątkiem błękitu, który jest odbijany. Zatem im mniej życia w danym obszarze oceanu, tym bardziej jest on błękitny. Jeśli zaś w wodzie znajdują się organizmy żywe, mogą one absorbować i odbijać fale światła o innych długościach. Na przykład fitoplankton, który zawiera chlorofil, absorbuje głównie światło niebieskie. Tak więc wody oceaniczne bogate w fitoplankton mają kolor zielony, gdyż ten zakres fal jest odbijany.

Od końca lat 90. satelity prowadzą ciągły monitoring koloru wód oceanów. Uzyskane dane służą do oceny rozprzestrzenienia fitoplanktonu. Dutkiewicz zastrzega, że zmiany w rozkładzie fitoplanktonu nie muszą być spowodowane wyłącznie globalnym ociepleniem. Obserwowane są też naturalne zmiany związane z wzorcami pogodowymi. Na przykład podczas zjawisk El Niño i La Niña dochodzi do dużych zmian w fitoplanktonie powodowanych zmianami w ilości składników odżywczych w oceanach. Z powodu tych dużych, naturalnych zmian, które mają miejsce co kilka lat, trudno jest jednoznacznie stwierdzić, patrząc na sam chlorofil, za które zmiany odpowiada globalne ocieplenie, mówi uczona.

Dlatego też uczeni z MIT stworzyli nową technikę, za pomocą której badali nie tylko światło odbite od powierzchni oceanów, ale cały bilans świetlny, sprawdzając, jakie długości fal zostały odbite, a jakie pochłonięte w zależności od rodzaju organizmów żyjących w oceanie. Światło słoneczne dociera do oceanu i jest absorbowane przez wszystko, co jest w wodzie. Różne organizmy w różny sposób je rozpraszają, odbijają i pochłaniają. To bardzo złożony proces, mówi Dutkiewicz. Gdy nowy model porównano z dotychczas zebranymi danymi okazało się, że trafnie potrafi przewidzieć on rozwój sytuacji.

Uczeni przeprowadzili więc symulacje, zakładające, że do roku 2100 średnia globalna temperatura wzrośnie o 3 stopnie Celsjusza. Chlorofil się zmienia. Jednak nie można tego zobaczyć ze względu na jego dużą naturalną zmienność. Jednak widoczny jest znacząca, powiązana z ocieplaniem klimatu, zmiana w niektórych zakresach fal światła. Możemy ją śledzić na danych satelitarnych, dodaje uczona. Do końca XXI wieku na 50% oceanów dojdzie do zauważalnej zmiany koloru. To będzie potencjalnie olbrzymia zmiana. Różne typy fitoplanktonu w różny sposób absorbują światło, a jeśli wskutek zmiany klimatu jeden typ fitoplanktonu zostanie zastąpiony innym, to zmieni się cały łańcuch pokarmowy, dodaje.


« powrót do artykułu

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
      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 Himalajach i Hindukuszu coraz bujniej rozwija się roślinność. Zdaniem naukowców, może być to spowodowane globalnym ociepleniem.
      Uczeni z University of Exeter wykorzystali dane z lat 1993–2018 pochodzące z satelitów Landsat do przyjrzenia się regionowi pomiędzy linią drzew a linią wiecznego śniegu. To trudno dostępny region, w którym rosną głównie trawy oraz krzewy i w którym pojawia się sezonowo śnieg. Jednak, jak zauważyli naukowcy, jest od od 5 do 15 razy większy niż będący przedmiotem intensywnych badań obszar pokryty lodowcami i wiecznym śniegiem.
      Badane obszary znajdują się na wysokości od 4150 do 6000 metrów nad poziomem morza. Gdy naukowcy przyjrzeli się zmianom w wegetacji roślinnej zauważyli, że wszędzie pojawia się coraz bardziej bujna roślinność, a największa zmiana zaszła na wysokości 5000–5500 metrów.
      Uczeni nie badali przyczyn tych zmian, jednak zauważone zjawisko jest zgodne z modelami przewidującymi, że w Himalajach będzie dochodziło do zmniejszenia się strefy, w której panują zbyt niskie temperatury dla roślin.
      Na temat topnienia lodu w Himalajach prowadzono wiele badań. Wykonywanie badań pozwalających nam monitorować i rozumieć utratę lodu w dużych systemach górskich jest bardzo ważne, ale badany przez nasz obszar jest znacznie większy, niż obszar wiecznego lodu i śniegu, a bardzo mało wiemy o tym, jak wpływa on na dostawy wody do niżej położonych terenów. To obszar, w którym śnieg pojawia się sezonowa, a my nie wiemy, jakie ma to znaczenie dla obiegu wody. A jest to bardzo ważna wiedza, gdyż region ten zasila dziesięć największych rzek w Azji, mówi doktor Karen Anderson.
      Z Hindukuszu i Himalajów pochodzi woda, od której zależy byt niemal 1,5 miliarda mieszkańców Azji.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wczoraj Australia doświadczyła najgorętszego dnia w historii pomiarów. Średnia dobowa temperatura na terenie całego kraju wyniosła 40,9 stopnia Celsjusza, podało Australijskie Biuro Meteorologii (ABM). Poprzedni tego typu rekord padł w 2013 roku, kiedy to średnia temperatura wyniosła 40,3 stopnia Celsjusza.
      W niektórych miejscach było jednak znacznie cieplej. W mieście Ceduna w Południowej Australii zanotowano aż 45,5 stopnia Celsjusza, a w Perth przez trzy kolejne dni temperatura nie spadała poniżej 40 stopni – nigdy wcześniej w grudniu nie odnotowano takiego zjawiska. ABM nie wyklucza, że średnia zostanie pobita, gdyż fala upałów przemieszcza się w kierunku stanów Wiktoria i Nowa Południowa Walia. Władze radzą obywatelom, by pozostali w domach.
      Wraz z falą upałów w Nowej Południowej Walii doszło do najgorszej suszy od dziesięcioleci i wielkich pożarów. Straż pożarna informuje, że w stanie wciąż płonie 100 pożarów, z czego nad 54 wciąż nie udało się przejąć kontroli. W całym stanie wprowadzono zakaz rozpalania ognia. Pożary trwają już od 2 miesięcy. Spłonęło ponad 760 domów, niemal 300 kolejnych zostało uszkodzonych, zginęły cztery osoby i setki koali.
      Większa część kraju jest w ogniu, spłonęło trzykrotnie więcej domów, niż w najgorszym dotychczasowym sezonie pożarów, a pożary wciąż płoną, mówi Greg Mullins, były szef służb ratowniczych w Nowej Południowej Walii. Pożary spowodowały, że plaże w okolicach Sydney pokryte są popiołem, który zagraża zwierzętom morskim. Niedawno doszło też do bezprecedensowego wydarzenia, gdy 24 byłych szefów stanowych służb pożarniczych i ratunkowych wspólnie poparło stanowisko naukowców mówiących, że to globalne ocieplenie jest przyczyną pożarów. Rząd Australii temu zaprzecza.
      Od roku 1910 średnie temperatury w Australii podniosły się o 1 stopień Celsjusza. Aż 9 z 10 najgorętszych lat w historii Australi nastąpiło od roku 2005. Z przeprowadzonych niedawno badań wynika, że 78% Australijczyków popiera zmniejszenie użycia paliw kopalnych, a 64% uważa, że można w tym celu podnieść podatki. Wśród wyborców obecnego rządu odsetek tego typu opinii jest inny i wynosi 62% oraz 48%.
      Upały i pożary martwią też australijski przemysł winiarski. Jeśli sytuacja się nie zmieni, to z powodu upałów winorośla mogą zrzucić liście, co narazi owoce na uszkodzenie przez słońce. Z kolei sadza i popiół osadzające się na owocach mogą przenikać do skórki, nadając winu nieprzyjemny zbyt dymny posmak.
      O swój los obawiają się również Aborygeni. W bieżącym roku w Alice Springs zanotowano już kilkadziesiąt dni z temperaturami przekraczającymi 40 stopni Celsjusza. Ludzie coraz bardziej odczuwają skutki suszy, widzą umierające drzewa. Nie możemy żyć tak, jak żyliśmy do tej pory. Aborygeni centralnej Australii to bardzo odporni ludzie. Ewoluowali tak, by poradzić sobie z trudnym, zróżnicowanym klimatem pustyni. Ale są pewne granice. Bez powstrzymania zmian klimatycznych ludzie będą musieli opuścić swój kraj i porzucić to, co czyni ich Aborygenami. Zmiany klimatu to jasne i obecne teraz zagrożenia dla naszych ludzi i ich kultury, mówi Josie Douglas, menedżer ds. polityki i badań w Central Land Council.
      Zmiany zachodzą szybciej, niż prognozowano. Do lipca 2019 roku w Alice Springs było 129 dni z temperaturą powyżej 35 stopni Celsjusza i 55 dni z temperaturą powyżej 40 stopni Celsjusza. Jeszcze niedawno narodowa agencja naukowa, CSIRO, prognozowała, że do takiej sytuacji dojdzie nie wcześniej niż w roku 2030.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Życie ponad miliarda osób w Azji uzależnione jest od monsunów, które są głównym źródłem wody. Azjatycki monsun jest ściśle powiązany z globalnym przepływem powietrza z tropików. Tymczasem naukowcy z Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) informuję, że w miarę ocieplania się klimatu dojdzie do zmiany rozkładu monsunów i w niektórych miejscach dostawy wody będą mniejsze.
      Badacze z Berkeley Lab, Wenhou Zhou i Da Yang oraz Shang-Ping Xie ze Scirpps Institution of Oceanography, wykorzystali modele klimatyczne do zbadania komórki Hadleya. To część wielkoskalowej cyrkulacji atmosferycznej. To właśnie komórka Hadleya umożliwia bezpośredni transport ciepła z równika do zwrotników.
      Komórka Hadleya składa się z dwóch części. Wilgotnego gorącego powietrza, która unosi się ze strefy równikowej, powodując wielkie opady w czasie monsunów, oraz suchego gorącego powietrza, które obniża się w strefach zwrotnikowych. W wyniku tego wieją pasaty, od wieków wykorzystywane przez żeglarzy, i mamy suche strefy subtropikalne.
      Z najnowszych badań wynika, że w miarę ocieplania się klimatu sucha i gorąca część subtropikalna komórki Hadleya będzie rozszerzała się w kierunku biegunów, a część wilgotna będzie kurczyła się w kierunku równika. Na potrzeby swoich badań naukowcy przyjęli najbardziej pesymistyczny scenariusz rozwoju sytuacji opisany przez IPCC.
      Wcześniejsze badania wykazywały zwykle, że komórka Hadleya będzie się rozszerzała w kierunku biegunów. Wykazaliśmy jednak, że w miesiącach letnich sytuacja będzie inna. W związku z ocieplaniem się strefy równikowej w czerwcu i lipcu komórka będzie się kurczyła w kierunku równika, mówi Zhou. To będzie miało olbrzymi wpływ na Azję Wschodnią, gdzie właśnie w miesiącach letnich notuje się obecnie największe opady. Monsun jest ważnym źródłem wody dla Azji Wschodniej i olbrzymiej części Chin. Jeśli się on zmieni lub przemieści, to będzie miało to olbrzymi wpływ na codzienne życie mieszkańców tych terenów, stwierdził Yang.
      Uczeni zauważają, że na razie na podstawie obserwacji nie można stwierdzić, czy uzyskane przez nich wyniki są prawidłowe. Obserwacje monsunów z ostatnich 30 lat sugerują bowiem, że ich zachowanie jest zdeterminowane naturalną zmiennością. Wpływ ocieplenia klimatu na monsuny jeszcze się nie ujawnił. Innymi słowy, dopiero w przyszłości zobaczymy wpływ zmian klimatu na monsuny, dodaje Yang.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wycinanie drzew w sposób nieunikniony prowadzi do uwalniania węgla do środowiska, jednak wpływ wylesiania na zmiany klimatyczne jest znacznie przeszacowany, twierdzą autorzy najnowszych badań. Zespół pracujący pod kierunkiem naukowców z Ohio State University i Yale University obliczył, że od roku 1900 wycinka lasów w celu pozyskania drewna oraz pod uprawy przyczyniła się do emisji 92 miliardów ton węgla.
      Nasze wyliczenia dały wynik aż pięciokrotnie mniejszy niż poprzednie szacunki, które mówiły, że od roku 1900 wylesianie przyczyniło się do emisji 484 miliardów ton węgla, czyli jest odpowiedzialne aż za 1/3 emisji antropogenicznej, mówi profesor Brent Sohngen z Ohio State University. Uczony zauważa, że autorzy poprzednich szacunków nie wzięli pod uwagę nowych nasadzeń drzew oraz innych metod zarządzania lasami, które zmniejszyły wpływ wylesiania na środowisko. Model obliczeniowy, który wykorzystano przy najnowszych badanach, brał pod uwagę wiele różnorodnych działań z zakresu gospodarki leśnej, które przyczyniły się do zmniejszenia negatywnego wpływu wycinki.
      W ciągu ostatnich stu lat dokonał się znaczący zwrot w gospodarce leśnej. Lasy zaczęto postrzegać jako zasób odnawialny, a nie nieodnawialny. Szacujemy, że działania takie jak zalesianie i inne techniki gospodarki znacząco zmniejszyły niekorzystny wpływ wycinki lasu na środowisko, mówi Sohngen i wyjaśnia, iż autorzy poprzednich badań brali pod uwagę odrastanie lasu jedynie w sposób naturalny, bez żadnej interwencji człowieka.
      Użytkowanie ziemi i zmiany w jej użytkowaniu mają stosunkowo niewielki wpływ na emisję węgla w porównaniu z niemal 1300 miliardami ton wyemitowanymi w tym samym czasie przez przemysł, dodaje Sohngen.
      Dotychczasowe szacunki mówiły, że wycinka drzew odpowiada za 27% antropogenicznej emisji węgla od roku 1900. Nowe szacunki pokazują, że odsetek ten jest mniejszy i wynosi 7%.
      Przeszacowano emisję, gdyż nie wzięto pod uwagę ponownego zalesiania, które jest techniką stosowaną na całym świecie od 70 lat. Zalesianie to rynkowa odpowiedź na spostrzeżenie, że do lat 90. zabraknie starych drzew. Wtedy to, w latach 50. firmy zajmujące się wycinką zaczęły również sadzić drzewa i zarządzać lasami. W ten sposób cały przemysł drzewny stopniowo zmienił się z przemysłu wydobywczego zasobów nieodnawialnych w przemysł uprawy drzew, dodaje współautor badań, Robert Mendelsohn z Yale University.
      W artykule opublikowanym na łamach Journal of Forest Economics, którego cały numer specjalny poświęcono metodom obliczeniowym służącym ocenie wpływu lasów na obieg węgla, naukowcy zauważają, że jeśli przyjrzymy się trendom z ostatnich dekad, to zauważymy, że w walce z globalnym ociepleniem należy skupić się przede wszystkim na emisji przemysłowej. Tym bardziej, że w ciągu ostatnich 10–15 lat wyraźnie widać, że coraz mniej starych lasów jest wycinanych i trend ten prawdopodobnie utrzyma się w przyszłości. Nie oznacza to jednak, że możemy zrezygnować z ochrony lasów. Wręcz przeciwnie. Ekonomiści zauważają, że jeśli rządy na całym świecie będą prowadziły odpowiednią gospodarkę, przyjmą rozwiązania zachęcające do ochrony lasów, to działania takie odegrają olbrzymią rolę w walce ze zmianami klimatu.
      Wylesianie jest postrzegane jako olbrzymie źródło emisji węgla, jednak nie jest to duże źródło. Wielkim źródłem jest sektor energetyczny i to na nim powinniśmy skupić swoją uwagę. Na nim oraz na zwiększeniu roli lasów jako czynnika chroniącego środowisko, stwierdza Sohngen.
      Możliwe jest takie zarządzanie światowymi lasami, by przechowywały one więcej węgla niż obecnie. Część z tego dodatkowego węgla może być przechowywana w niemal niezmiennym lesie tropikalnym, który w ogóle nie jest wycinany, a część w lasach zarządzanych przez człowieka. W dalszej przyszłości lasy mogą stać się źródłem energii. Jeśli drewno będzie spalane, a jednocześnie będziemy przechwytywać i przechowywać węgiel z tego spalania, to lasy mogą efektywnie wyłapywać węgiel z atmosfery i pomogą osiągnąć długoterminowe cele jeśli chodzi o utrzymanie średnich temperatur na Ziemi, dodaje uczony.

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