Oceany tracą zdolność chronienia Ziemi przed zmianami klimatu
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Ponad 35 milionów lat temu w Ziemię uderzyły dwie wielkie asteroidy, ale nie doprowadziły one do długotrwałych zmian klimatu, stwierdzili naukowcy z University College London. Skały miały średnicę wielu kilometrów (5–8 oraz 3–5 km) i spadły na planetę w odstępie około 25 tysięcy lat. Po jednej został 100-kilometrowy krater Popigai na Syberii, pozostałością po drugim z uderzeń jest krater w Chesapeake Bay w USA o średnicy 40–85 kilometrów. To 4. i 5. pod względem wielkości kratery uderzeniowe na Ziemi.
Na łamach Communications Earth & Environment uczone z Londynu – Bridget S. Wade i Natalie K. Y. Cheng – opublikowały właśnie artykuł, w którym informują, że w ciągu 150 tysięcy lat po uderzeniu asteroid nie stwierdziły długotrwałych zmian klimatu. Śladów takich zmian szukały w izotopach muszli stworzeń morskich, które żyły w tamtym czasie. Stosunek poszczególnych izotopów wskazuje, jak ciepłe były oceany, gdy zwierzę żyło.
Po uderzeniach nie doszło do żadnej zmiany. Spodziewałyśmy się, że stosunki izotopów zmienią się w jedną lub drugą stronę, wskazując na cieplejsze lub chłodniejsze wody, ale tak się nie stało.[...] Jednak nasze badania nie mogły wychwycić zmian w krótszych przedziałach czasu, gdyż pobierane próbki dzieliło 11 tysięcy lat. Tak więc w skali ludzkiej takie uderzenia mogłyby być katastrofami. Mogły spowodować potężne fale uderzeniowe, tsunami, wielkie pożary, mogły wzbić w powietrze olbrzymie ilości pyłów, które blokowałyby promienie słoneczne. Nawet badania, w czasie których modelowano uderzenie asteroidy Chicxulub – która zabiła dinozaury – pokazały, że po jej uderzeniu zmiana klimatu trwała mniej niż 25 tysięcy lat, stwierdza profesor Wade.
Uczone badały skamieniałości z okresu od 35,9 do 35,5 milionów lat temu. O ile po upadku asteroid nie doszło do żadnych długotrwałych zmian klimatu, to zauważyły zmiany w izotopach wskazujące, że około 100 000 lat przed pierwszym uderzeniem wody powierzchniowe oceanów ociepliły się o 2 stopnie Celsjusza, a wody głębinowe ochłodziły o 1 stopień.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Po raz pierwszy udało się oszacować globalną ilość siarki emitowanej przez oceany. Badania przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowy z Anglii, Hiszpanii, Indii, Argentyny, Chin, Francji i USA wykazały, że emitując siarkę, wytwarzaną przez organizmy żywe, oceany schładzają klimat bardziej, niż dotychczas przypuszczano. Szczególnie jest to widoczne nad Oceanem Południowym.
Z artykułu opublikowanego na łamach Science Advances dowiadujemy się, że oceany nie tylko przechwytują i przechowują energię cieplną ze Słońca, ale również wytwarzają gazy, które mają natychmiastowy bezpośredni wpływ na klimat, na przykład powodują, że chmury są jaśniejsze i lepiej odbijają promieniowanie cieplne. Autorzy badań skupili się przede wszystkim na metanotiolu (MeSH). To gaz o wzorze chemicznym CH3SH.
Emitowany przez oceany siarczek dimetylu to ważne źródło aerozoli ochładzających klimat. Jednak w oceanach większość siarki pochodzącej z organizmów żywych nie zmienia się w siarczek dimetylu, ale w metanotiol. Gaz ten, ze względu na duża reaktywność, trudno jest jednak zarejestrować, stąd też jego wpływ na klimat pozostawał nieznany.
Autorzy nowych badań stworzyli bazę danych dotyczącą koncentracji MeSH w wodzie morskiej, zidentyfikowali czynniki statystyczne pozwalające na określenia ilości MeSH i opracowali mapę miesięcznych emisji tego związku, dodając je do emisji siarczku dimetylu.
Dzięki temu dowiedzieli się, że nad Oceanem Południowym emisje MeSH zwiększają o 30–70 procent ilość aerozoli zawierających siarkę, wzmacniają więc wywierany przez ten pierwiastek efekt chłodzący, jednocześnie pozbawiają atmosferę utleniaczy, co z kolei zwiększa czas trwania dimetylu siarki, pozwalając na jego transport na większe odległości.
Odkrycie to jest znaczącym rozwinięciem jednej z najważniejszych teorii dotyczących roli oceanów w regulowaniu klimatu na Ziemi.
Opracowana przed 40 lat teoria mówiła, że plankton żyjący na powierzchni oceanów wytwarza siarczek dimetylu, który po trafieniu do atmosfery ulega utlenieniu, tworząc aerozole. Aerozole te odbijają część promieniowania słonecznego z powrotem w przestrzeń kosmiczną, zmniejszając w ten sposób ilość ciepła docierającego do powierzchni planety. Ich wpływ chłodzący zostaje wzmocniony, jeśli wejdą w skład chmur. Nowe badanie pokazuje, w jaki sposób pomijany dotychczas MeSH wpływa na cały ten proces, wzmacnia go oraz jak ważne dla klimatu są aerozole zawierające siarkę. A skoro sama natura zawiera tak silne mechanizmy chłodzące, tym bardziej pokazuje to, jak wielki wpływ na atmosferę wywołuje działalność człowieka.
To ten element klimatu, który ma największy wpływ chłodzący, a który jest najsłabiej rozumiany. Wiedzieliśmy, że metanotiol jest emitowany przez oceany, ale nie wiedzieliśmy, jak duża jest to emisja i gdzie do niej dochodzi. Nie wiedzieliśmy też, że ma tak silny wpływ na klimat. Modele klimatyczne znacząco przeceniają wpływ promieniowania słonecznego na Ocean Południowy, w dużej mierze dlatego, że nie są w stanie prawidłowo symulować wpływu chmur. Nasze prace częściowo wypełniają tę lukę, stwierdzają badacze.
Główny autor badań, Charel Wohl z barcelońskiego Institut de Ciències del Mar dodaje, że poznanie wielkości emisji MeSH pozwoli na lepsze reprezentowanie chmur nad Oceanem Południowym i stworzenie modeli lepiej przewidujących ich wpływ chłodzący.
Dzięki poznaniu ilości emitowanego metanotiolu, dowiadujemy się, że średnia roczna emisja siarki ze znanych źródeł oceanicznych jest o 25% wyższa, niż sądzono. Gdy dane te dodano do najlepszych modeli klimatycznych, okazało się, że wpływ tej emisji jest znacznie bardziej widoczny na półkuli południowej, na której powierzchnia oceanu jest większa, a ludzka aktywność mniejsza.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Geoff Smith, emerytowany profesor fizyki stosowanej z Uniwersytetu Technologicznego z Sydney poinformował na łamach Journal of Physics Communications, że przyspieszające ocieplanie się oceanów, które nie pasuje do obecnych modeli klimatycznych, można wyjaśnić na gruncie fizyki kwantowej. Profesor Smith zauważa, że dane z ostatnich 70 lat pokazują, że oceny ogrzewają się coraz szybciej, rośnie więc ilość przechowywanej w nich energii. W bieżącym roku średnia globalna temperatura powierzchni oceanów przekroczyła 21 stopni Celsjusza, co nazwano złowróżbnym kamieniem milowym.
Obecne modele atmosferyczne uwzględniające wzrost gazów cieplarnianych w atmosferze, niże przewidują takiego przyspieszenia. Rozwiązaniem problemu jest przyjęcie, że energia w oceanach jest przechowywana w połączonej postaci ciepła z energią stanowiącą źródło informacji natury o właściwościach materiału. Gdy woda w oceanie jest ogrzewana przez promieniowanie słoneczne, przechowuje energię nie tylko w postaci ciepła, ale również w postaci hybrydowych par fotonów splątanych z oscylującymi molekułami wody. Te pary to naturalna forma informacji kwantowej, odmienna od informacji w komputerach kwantowych. Ten dodatkowy magazyn energii zawsze był obecny i pomagał stabilizować temperatury oceanów przed rokiem 1960, stwierdza uczony.
Profesor Smith wyjaśnia, że obecnie średnia ilość energii cieplnej emitowanej nocą po codziennym podgrzewaniu, nie jest stabilna, gdyż dodatkowa energia z atmosfery zwiększa ilość obu rodzajów energii w oceanach. I to właśnie ta druga, nietermiczna, energia jest odpowiedzialna, zdaniem uczonego, za ogrzewanie oceanów, którego nie uwzględniają modele klimatyczne.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Zmiany klimatu spowodują, że obszary nadające się do uprawy żywności oraz do produkcji drewna przesuną się na północ. W ten sposób dwa kluczowe zasoby – pożywienie i drewno – będą konkurowały o ziemię uprawną. Naukowcy z University of Cambridge zwracają uwagę na pomijany aspekt zmian klimatu. W miarę, jak tereny nadające się do produkcji żywności przesuwają się ku północy, w coraz większym stopniu będą konkurowały z terenami, na których rosną lasy.
Na Ziemi istnieje ograniczona ilość miejsca nadająca się do produkcji żywności i drewna. W miarę zmian klimatu rolnictwo zmuszone jest przesuwać się ku północy, a to zwiększy presję na tereny wykorzystywane do produkcji drewna, mówi doktor Oscar Mordon, jeden ze współautorów badań. Musimy myśleć na 50 lat naprzód, gdy jeśli chcemy mieć w przyszłości drewno, musimy sadzić drzewa. Drzewa, które zostaną wycięte pod koniec bieżącego wieku, już są zasadzone, dodaje doktor Chris Bousfield.
Obecne prognozy mówią, że do roku 2050 w związku z rosnącą liczbą ludności zapotrzebowanie na żywność zwiększy się 2-krotnie. Podobnie wzrośnie zapotrzebowanie na drewno, które jest wykorzystywane w produkcji papieru, mebli czy budownictwie. Zmiany klimatu spowodują, że do końca wieku ponad 1/4 terenów – około 340 milionów hektarów – zajmowanych przez uprawy lasów będzie nadawała się na upraw żywności. Obecnie większość lasów wykorzystywanych do produkcji drewna znajduje się USA, Kanadzie, Chinach i Rosji. Z przeprowadzonych na University of Cambridge badań wynika, że w 2100 roku aż 90% terenów leśnych, nadających się też do produkcji żywności, będzie znajdowało się w tych właśnie krajach. Szczególnie widoczne będzie to w Rosji. Obszary zajmowane obecnie przez lasy będą nadawały się do produkcji ziemniaków, soi oraz pszenicy.
Największym zagrożeniem spowodowanym przez rosnącą konkurencję pomiędzy produkcją żywności a produkcją drewna jest ryzyko, że ludzie przeniosą produkcję drewna na pozostałe jeszcze nietknięte tereny pierwotnych lasów na północy i w tropikach. To ostatnie regiony globalnej bioróżnorodności, dodaje profesor David Edwards. Rozpoczęcie wycinki tych lasów nie tylko zniszczy bioróżnorodność, ale spowoduje też uwolnienie olbrzymich ilości węgla do atmosfery.
Z powodu globalnego ocieplenia coraz częstsze i większe pożary niszczą kolejne obszary leśne, z których pozyskujemy drewno. Zmiana klimatu powoduje też, że rozprzestrzeniają się szkodniki niszczące lasy. Jednocześnie wiele obszarów staje się powoli niezdatnymi do produkcji żywności.
Przemysł drzewny już teraz boryka się z problemami powodowanymi przez zmiany klimatyczne. Wkrótce dojdzie do tego presja ze strony rolnictwa, co spowoduje kolejne problemy. Oczywiście zapewnienie dostępu do drewna nie wydaje się tak pilne, jak zapewnienie dostępu do żywności. Jednak musimy pamiętać, że drewno jest równie obecne w naszym codziennym życiu i potrzebujemy strategii, dzięki której w przyszłości będziemy mieli odpowiednie ilości i żywności, i drewna, stwierdzają naukowcy.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.