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

Zmiany klimatu mogą zmienić właściwości gleby i jej zdolność do przechowywania wody

Recommended Posts

Zmiany klimatyczne mogą w wielu miejscach na świecie zmniejszyć zdolność gleby do absorbowania wody, twierdzą naukowcy z Rutgers University. To zaś będzie miało negatywny wpływ na zasoby wód gruntowych, produkcję i bezpieczeństwo żywności, odpływ wód po opadach, bioróżnorodność i ekosystemy.

Wskutek zmian klimatu na całym świecie zmieniają się wzorce opadów i inne czynniki środowiskowe, uzyskane przez nas wyniki sugerują, że w wielu miejscach na świecie może dość szybko dojść do znacznej zmiany sposobu interakcji wody z glebą, mówi współautor badań Daniel Giménez. Sądzimy, że należy badać kierunek, wielkość i tempo tych zmian i włączyć je w modele klimatyczne. Uczony dodaje, że obecność wody w glebie jest niezbędna, by ta mogła przechowywać węgiel, jej brak powoduje uwalnianie węgla do atmosfery.

W ubiegłym roku w Nature ukazał się artykuł autorstwa Giméneza, w którym naukowiec wykazał, że regionalne wzrosty opadów mogą prowadzić do mniejszego przesądzania wody, większego jej spływu po powierzchni, erozji oraz większego ryzyka powodzi. Badania wykazały, że przenikanie wody do gleby może zmienić się już w ciągu 1-2 dekad zwiększonych opadów. Jeśli zaś mniej wody będzie wsiąkało w glebę, mniej będzie dostępne dla roślin i zmniejszy się parowanie.

Naukowcy z Rutgers University od 25 lat prowadzą badania w Kansas, w ramach których zraszają glebę na prerii. W tym czasie odkryli, że zwiększenie opadów o 35% prowadzi do zmniejszenia tempa wsiąkania wody w glebę o 21–35 procent i jedynie do niewielkiego zwiększenia retencji wody.

Największe zmiany zostały przez naukowców powiązane ze zmianami w porach w glebie. Duże pory przechwytują wodę, z której korzystają rośliny i mikroorganizmy, co prowadzi do zwiększonej aktywności biologicznej, poprawia obieg składników odżywczych w glebie i zmniejsza erozję.

Gdy jednak dochodzi do zwiększenia opadów, rośliny mają grubsze korzenie, które mogą zatykać pory, a to z kolei powoduje, że gleba słabiej się poszerza i kurczy gdy wody jest więcej lub mniej.

W kolejnym etapie badań naukowcy chcą dokładnie opisać mechanizm zaobserwowanych zmian, by móc ekstrapolować wyniki badań z Kansas na inne regiony świata i określić, w jaki sposób zmiany opadów wpłyną na gleby i ekosystemy.


« 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
      Prowadzone w czasie zimnej wojny testy broni jądrowej zmieniały wzorce opadów w miejscach oddalonych o tysiące kilometrów od miejsc detonacji, wynika z najnowszych badań. Naukowcy z University of Reading badali, w jaki sposób ładunki elektryczne pochodzące z promieniowania uwolnionego w czasie detonacji jądrowych, wpłynęły na formowanie się chmur deszczowych.
      Na łamach Physical Review Letters ukazał się właśnie artykuł, w którym czytamy: uważa się, że na opady deszczu ma wpływ ładunek elektryczny kropli, który jest związany z cyrkulacją powietrza przechodzącego przez chmury. Przetestowaliśmy tę hipotezę badając obieg powietrza w czasie sztucznie podniesionej radioaktywności. Naukowcy wykorzystali dane z lat 1962–1964 zebrane przez stację badawczą w Szkocji. Porównali dni o niskim oraz wysokim naładowaniu atmosfery, ładunkami elektrycznymi generowanymi w wyniku podwyższonej radioaktywności po testach jądrowych. Odkryli, że w okresach wyższej radioaktywności chmury były wyraźnie grubsze i spadało o 24% więcej deszczu.
      Już w przeszłości naukowcy badający wzorce radioaktywności z czasów Zimnej Wojny dowiadywali się nowych rzeczy o globalnej cyrkulacji powietrza. My wykorzystaliśmy te dane do zbadania wpływu radioaktywności na opady, mówi główny autor badań, profesor Giles Harrison.
      Badanie związków ładunku elektrycznego z opadami deszczu w warunkach naturalnych jest bardzo trudne. Tym razem z pomocą przyszły polityka i wyścig zbrojeń. Porównując informacje o testach nuklearnych z danymi pogodowymi uczeni mogli sprawdzić, jak wpłynęły one na wzorce opadów.
      Mimo, że testy takie były prowadzone w odległych regionach, opad radioaktywny rozprzestrzeniał się szeroko w atmosferze. Promieniowanie jonizuje zaś powietrze, przez co dochodzi do uwolnienia ładunków elektrycznych. Uczeni wzięli więc pod lupę dane z dwóch dobrze wyposażonych stacji Met Office, jednej z Kew w pobliżu Londynu, i drugiej położonej na Szetlandach. Jako, że Szetlandy położone są daleko od lądu, wpływ innych źródeł antropogenicznych zanieczyszczeń jest tam stosunkowo niewielki. Łatwiej więc wyodrębnić wpływ promieniowania jonizującego na chmury.
      Jako, że pomiary ładunków elektrycznych w atmosferze najłatwiej jest wykonać w pogodne dni, naukowcy wykorzystali dane ze stacji w Kew do uzyskania informacji dla 150 dni w czasie których nad Szetlandami było pochmurnie. Okazało się, że w dniach, gdy atmosfera była bardziej naelektryzowana w wyniku testów broni jądrowej, pokrywa chmur nad Szetlandami była grubsza i padało więcej deszczu.
      Badania takie będą pomocne nie tylko w przewidywaniu pogody, ale mogą również przydać się podczas badań i projektów związanych z geoinżynierią. Dzięki nim możliwe będzie bowiem wpływanie na deszcz, zapobieganie poważnym suszom czy powodziom, bez potrzeby używania środków chemicznych do zasiewania bądź rozpraszania chmur. Profesor Harrison jest też głównym badaczem w prowadzonym przez Zjednoczone Emiraty Arabskie projekcie Rain Enhacement Science, w ramach którego bada wpływ ładunków elektrycznych generowanych przez pustynne pyły na opady nad ZEA.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Klimaty typu śródziemnomorskiego są niezwykle wrażliwe na obecność gazów cieplarnianych. Okazuje się, że gdy w atmosferze pojawia się więcej takich gazów, natychmiast zmniejsza się poziom opadów w klimacie śródziemnomorskim. Na szczęście mechanizm ten działa też w drugą stronę i spadek poziomu opadów zostaje natychmiast zatrzymany, jeśli obniżeniu ulega emisja gazów cieplarnianych.
      Takie wnioski płyną z badań przeprowadzonych przez naukowców z University of Reading, Imperial College London i Instytutu badan nad atmosferą i klimatem włoskiej Narodowej Rady Badań Naukowych (Consiglio Nazionale delle Ricerche). Specjaliści z tych instytucji opisali nieznany dotychczas wpływ zmian klimatycznych na takie regiony jak Kalifornia, centralne Chile i basen Morza Śródziemnego.
      Dotychczasowe modele klimatyczne i badania obserwacyjne sugerowały, że w miarę ocieplania się klimatu w regionach o klimacie śródziemnomorskim – z wyjątkiem Kalifornii – będzie dochodziło do spadku ilości opadów. Klimat śródziemnomorski, z jego gorącymi suchymi latami jest bardzo wrażliwy na zmiany poziomu opadów w zimie. Dlatego też często uważa je się za wskaźniki zmian klimatycznych.
      Dotychczas nie wiadomo było jednak, jak zmiany w koncentracji gazów cieplarnianych wpływają na klimat śródziemnomorski. Emisja gazów cieplarnianych natychmiast wpływa na klimat, jednak staje się to widoczne po wielu dziesięcioleciach, mówi główny autor badań, doktor Giuseppe Zappa. Wiemy też, że gromadzące się w górnych warstwach atmosfery gazy mogą wpływać na klimat lokalny albo bardzo szybko, zaledwie w ciągu lat, albo powoli, przez dziesięciolecia.
      Naukowcy, którzy do swoich badań nad klimatem śródziemnomorskim wykorzystali modele komputerowe, zauważyli, że w środkowym Chile i w basenie Morza Śródziemnego w ciągu zaledwie kilku lat dochodzi do spadku opadów w reakcji na zwiększoną emisję gazów cieplarnianych. To zaś, jak zauważył doktor Paulo Ceppi z Imperial College London, sugeruje, że stabilizacja koncentracji gazów cieplarnianych przyniesie natychmiastową korzyść zasobom wodnym w tych regionach, gdyż zatrzyma spadek opadów. Innymi słowy, podjęcie działań w tym kierunku da pozytywne efekty w ciągu zaledwie kilku lat.
      Podobnego zjawiska nie zaobserwowano jednak w Kalifornii. Tam zwiększenie koncentracji gazów cieplarnianych nie prowadzi do tak drastycznego spadku poziomu opadów. Naukowcy mówią, że różnica ta spowodowana jest przez ocean. Powierzchnia oceanu nie ogrzewa się równomiernie. Jedne regiony ogrzewają się szybciej niż inne. A wzorzec ogrzewania się oceanu wpływa na rozkład wiatrów i opadów. Te obszary oceanu, które ogrzewają się szybciej niż średnia, wywołują takie zmiany w rozkładzie wiatrów, które prowadzą do wysychania basenu Morza Śródziemnego. Z kolei inne obszary, które ocieplają się wolniej, wpływają na masy powietrza nad Kalifornią, powodując, że stan ten staje się bardziej wilgotny. Jednak obszary te mają niewielki wpływ na opady w innych klimatach śródziemnomorskich, wyjaśnia doktor Ceppi.
      Szczegóły badań opublikowano na łamach PNAS w artykule pt.: Time-evolving sea surface warming patterns modulate the climate change response of subtropical precipitation over land.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przedstawiciele Biebrzańskiego Parku Narodowego alarmują, że wysychają tamtejsze bagna i mokradła. Brakuje milionów metrów sześciennych wody, mówią. To skutek zmian klimatycznych. Specjaliści obawiają się, że Biebrzę mogą opuścić ptaki.
      Brak opadów i coraz wyższa temperatura powodują, że w polskich rzekach jest coraz mniej wody. Grozi nam susza. Spadki poziomu wód można zaobserwować też w rzekach na nizinach.
      Mariusz Siłakowski, wicedyrektor Biebrzańskiego Parku Narodowego mówi, że problemem są nierównomierne opady. Raz są ulewne deszcze, potem bywają bardzo długie sezony bez wody, czy śniegu, co teraz widzimy, powiedział dziennikarzom TVN.
      W gruncie jest obecnie nawet o 50 cm wody mniej niż w latach poprzednich. Jeśli sytuacja się nie zmieni, to bagna mogą przestać być bagnami. Biorąc pod uwagę wielkość obszaru, brakuje nam milionów metrów sześciennych wody, które normalnie tutaj zalegały i powodowały, że mieliśmy do czynienia rzeczywiście z bagnami, wyjaśnia Siłakowski.
      Sytuacja jest coraz poważniejsza. Od 2-3 lat krajobraz Parku gwałtownie się zmienia. Nie ma już wielkich wiosennych rozlewisk. Jeśli taka sytuacja będzie się powtarzała, zmieni się szata roślinna, a za nią pójdą zmiany w świecie zwierząt. Mogą znikać torfowiska, w których miejsce pojawią się łaki. Znad Biebrzy odlecą ptaki. Przede wszystkim siewkowate, jak bataliony, rydzyki, dublety i inne, które lubią warunki wodne.
      Oprócz ptaków brodzących charakterystycznym zwierzęciem Parku jest łoś, który jedynie tutaj przetrwał II wojnę światową. Park to dom dla wilków, bielika, orła przedniego i wielu innych objętych ochroną gatunków zwierząt i roślin.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W czasie Wielkiego głodu (1315–1317) w Europie zmarły miliony ludzi. To jeden z wielkich kryzysów, które nastąpiły na Starym Kontynencie w XIV wieku. Wieku awiniońskiej niewoli papieży, wojny stuletniej, Czarnej Śmierci czy pojawienia się Imperium osmańskiego.
      Z historycznych zapisków wiemy, że okres Wielkiego głodu to czas olbrzymich opadów deszczu, którym towarzyszyło zniszczenie zbiorów, gwałtowny wzrost cen i kanibalizm. To mocna wskazówka, iż przyczyną klęski były nadmierne opady, jednak nie wiadomo było, jak się mają one do średnich historycznych, ani na jakim obszarze doszło do zwiększonych opadów.
      Dowiedzieliśmy się tego dopiero teraz, dzięki pracy naukowców z Lamont-Doherty Earth Observatory i Columbia University. Naukowcy ocenili, że lata 1314–1316 były piątym najbardziej wilgodnym okresem w ciągu 700 lat. Dzięki takim badaniom możemy umiejscowić Wielki głód w kontekście długoterminowych trendów klimatycznych oraz dowiedzieć się, jak nadmierne opady wpływały na ówczesne rolnictwo. Zwykle bowiem większa uwagę badacze przywiązują do okresów susz. Zwykle gdy myślimy o ekstremalnych wydarzeniach hydroklimatycznych, mamy na myśli susze. Tutaj jednak mieliśmy do czynienia z powodzią, stwierdza Jason Smerdon, paleoklimatolog z Lamont-Doherty Earth Observatory.
      Smerdon i jego zespół przeanalizowali Old World Drought Atlas, bazę danych z rekonstrukcją corocznych zmian wilgotności w Europie. Baza zostala stworzona na podstawie badań pierścieni drzew ze 106 miejsc w Europie. W latach suchych pierścienie drzew są węższe, w latach wilgotnych – szersze. Takie informacje możemy następnie doprecyzowywać dokładnie mierząc, jak obecnie przyrastają pierścienie drzew w reakcji na dokładnie zmierzona ilość opadów.
      Dane z pierścieni drzew pozwalają na zdobycie informacji, jakich nie znajdziemy w historycznych zapiskach. Z zapisków nie dowiemy się bowiem, jak ilość opadów ma się do średnich z okresów wcześniejszych i późniejszych. Nie wiadomo też gdzie było bardziej wilgotno, gdyż zapiski z wielu obszarów nie zachowały się.
      W ten sposób zespół Smerdona stwierdził, że lata 1314–1316 były piątym najbardziej wilgotnym okresem z lat 1290–2000, a najwięcej opadów było w roku 1315. Badania przyniosły też istotną informację dla współczesności. W Europie dominującym zjawiskiem meteorologicznym jest oscylacja północnoatlantycka (NAO). Działa ona na osi północ-południe, jeśli więc dochodzi do dużych opadów w Norwegii, prawdopodobnie dojdzie do nich również we Włoszech. Jednak, jak obecnie widzimy, w czasie Wielkiego głodu katastrofalne opady dotknęły tylko północ Europy. We Włoszech czy Hiszpanii panowała susza. To zaś oznacza, że dominujący wzorzec może ulec zmianie.

      « 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...