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

Klimat śródziemnomorski jest bardzo wrażliwy na gazy cieplarniane

Recommended Posts

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

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
      Znaczna część Amazonii może znajdować się w punkcie, w którym las deszczowy zaczyna zmieniać się w sawannę, wynika z badań opublikowanych na łamach Nature Communication. Lasy deszczowe są wrażliwe na długoterminowe zmiany ilości opadów. Jeśli poziom opadów spadnie poniżej określonego poziomu, las deszczowy może zacząć zamieniać się w sawannę.
      Na około 40% Amazonii poziom opadów jest obecnie taki, że tamtejszy ekosystem może być albo lasem deszczowym, albo sawanną, mówi główny autor najnowszych badań, Arie Staal z Instytutu Kopernika na Uniwersytecie w Utrechcie. To ważne odkrycie, gdyż poziom opadów w Amazonii zmniejszył się i wszystko wskazuje na to, że nadal będzie spadał.
      Staal i jego koledzy badali stabilność tropikalnych lasów deszczowych Ameryk, Azji, Afryki i Oceanii. Sprawdzali, jak ekosystemy takie reagują na zmiany wzorców opadów.
      Naukowcy badali odporność lasów deszczowych, próbując odpowiedzieć na dwa pytania. Pierwsze z nich brzmiało: Czy jeśli wszystkie lasy deszczowe tropików znikną, to czy będą w stanie się odrodzić? Pytanie drugie zaś, było jego odwrotnością: Co by się stało, gdyby lasy deszczowe porastały całą powierzchnię ziemskich tropików?
      Odpowiedź na takie dwa ekstremalne scenariusze może dać naukowcom wskazów, co do odporności i stabilności prawdziwych tropikalnych lasów deszczowych. Pomaga też zrozumieć, jak lasy reagują na zmiany wzorców opadów.
      Najpierw naukowcy uruchomili swój model z założeniem, że w tropikach Afryki, obu Ameryk, Azji i Australii nie występują żadne lasy. Sprawdzali, w jakim tempie lasy takie by się pojawiły, co pozwala na określenie minimalnej ilości lasu w każdym z regionów.
      Dynamika lasu deszczowego jest interesująca. Gdy las rośnie i rozprzestrzenia się, wpływa na opady. Lasy generują swój własny deszcz, gdyż liście wyparowują wodę, która później opada na ziemię. Im więcej deszczu, tym mniej pożarów i tym więcej lasów. W naszej symulacji widzimy tę dynamikę, mówi Staal.
      Drugie modelowanie wykonano z początkowym założeniem, że lasy deszczowe pokrywają całe tropiki. Okazało się, że jest to scenariusz bardzo niestabilny, gdyż w wielu miejscach nie występuje wystarczająco dużo opadów, by podtrzymać istnienie lasu deszczowego. W wielu miejscach las zniknął z powodu braku wilgoci. "Gdy powierzchnia lasu się kurczy, zmniejsza się ilość opadów, region staje się bardziej suchy, pojawia się więcej pożarów, więc dochodzi do kolejnej utraty lasu", dodaje uczony.
      W końcu naukowcy zajęli się modelowaniem dynamiki lasów tropikalnych w sytuacji, gdy do końca wieku utrzyma się bardzo wysoki poziom emisji gazów cieplarnianych, zgodny z jednym z modeli przyjętych przez IPCC.
      Okazało się, że w miarę wzrostu emisji amazoński las deszczowy będzie tracił swoją naturalną odporność, ekosystem stanie się niestabilny, prawdopodobnie zacznie wysychać, a las deszczowy zmieni się w sawannę. Taki los może czekać nawet najbardziej odporne fragmenty lasu deszczowego. Z analiz wynika, że w scenariuszu wysokiej emisji gazów cieplarnianych najmniejszy obszar, jaki jest potrzebny do podtrzymania istnienia lasu deszczowego Amazonii będzie o 66% mniejszy niż niezbędne minimum. Z kolei w basenie Kongo lasy deszczowe są ciągle zagrożone i nie odrodzą się, jeśli je utracimy, ale w scenariuszu wysokiej emisji zmiany w nich zachodzące mogą być mniej dramatyczne niż w przypadku Amazonii.
      Obszary, na których możliwe jest naturalne odrodzenie się lasów deszczowych są dość małe. Teraz rozumiemy, że lasy deszczowe na wszystkich kontynentach są bardzo wrażliwe na globalne zmiany i mogą szybko utracić zdolność do adaptacji. Gdy raz znikną, powrót do wcześniejszego stanu zajmie im całe dekady. Musimy też pamiętać, że w lasach deszczowych żyje większość światowych gatunków. Jeśli znikną lasy, gatunki te zostaną na zawsze utracone, stwierdzają autorzy badań.
      Najbardziej stabilne lasy deszczowe rosną w Indonezji i Malezji. Są on bardziej odporne, gdyż ilość opadów bardziej zależy tam od otaczającego lasy oceanu niż od samej pokrywy roślinnej.
      Autorzy badań podkreślają, że nie brali w nich pod uwagę takich czynników jak wycinka lasów na potrzeby rolnictwa czy pozyskiwania drewna.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      CERN udostępnił swój pierwszy publiczny Raport Środowiskowy, dotyczący m.in. emisji gazów cieplarnianych. Dowiadujemy się z niego, że w 2018 roku ta instytucja wyemitowała 223 800 ton ekwiwalentu dwutlenku węgla. To tyle co duży statek wycieczkowy.
      Z raportu dowiadujemy się, że aż 3/4 tej emisji powodują zawierające fluor gazy, używane podczas prac z wykrywaczami cząstek. CERN planuje zmniejszenie emisji.
      Obejmujący lata 2017–2018 raport sprowokował debatę zarówno wśród pracowników, jak i wśród osób z zewnątrz. Zaczęliśmy zastanawiać się, co można zrobić z tym już teraz i w jaki sposób projektować akceleratory przyszłości, mówi Frederick Bordry, dyrektor CERN ds. akceleratorów i technologii.
      Raport porusza wszelkie kwestie związane z wpływem CERN na środowisko, od emitowanego hałasu, po wpływ na bioróżnorodność, zużycie wody czy emitowane promieniowanie. Specjaliści orzekli, że to redukcja gazów cieplarnianych będzie miała największy wpływ na poprawę stanu środowiska. Inżynierowie już planują uszczelnienie miejsc wycieków w LHC i zoptymalizowanie systemu cyrkulacji gazu. Docelowo chcą, żeby w roli chłodziwa czujników gazy zawierające fluor zostały zastąpione przez dwutlenek węgla, który ma kilka tysięcy razy mniejszy potencjał cieplarniany. Gdy budowaliśmy Wielki Zderzacz Hadronów, nie docenialiśmy potencjału cieplarnianego tych gazów. Naszym głównym zmartwieniem była dziura ozonowa, mówi Bordry. Na razie CERN chce obniżyć swoją bezpośrednią emisję gazów cieplarnianych o 28% do roku 2024.
      Raport uwzględnia też pośrednią emisję generowaną przez CERN. Laboratorium zużywa bowiem tyle energii elektrycznej co niewielkie miasteczko. Zakładamy w LHC systemy odzyskiwania energii. Jesteśmy pionierami wykorzystania nadprzewodnictwa na duża skalę, co może zwiększyć efektywność sieci energetycznych.
      Jak jednak zauważają specjaliści, znacznie lepiej jest emitować gazy cieplarniane w celu dokonywania odkryć naukowych, niż w innych celach. Postęp naukowy jest bardzo ważny i trudno znaleźć ważniejszą instytucję naukową niż CERN. Osobiście wolę, byśmy emitowali gazy cieplarniane pracując w CERN niż lecąc samolotem do Pragi, by się upić na weekend, mówi John Barrett, z Sustainability Research Institute.

      « powrót do artykułu
    • 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
      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
      Żyjące w glebie skąposzczety, np. dżdżownice, to jedne z najważniejszych, a jednocześnie najmniej zauważanych, zwierząt na Ziemi. Spulchniają one i użyźniają glebę, prowadzą recykling składników odżywczych, dzięki nim woda i powietrze mogą sięgać większych głębokości. Bez pierścienic gleba byłaby w znacznie gorszym stanie, a jej produktywność by spadła.
      Teraz po raz pierwszy w historii stworzono mapę występowania tych zwierząt. W pracach brało udział ponad 140 naukowców, którzy w 6900 miejscach na świecie sprawdzili glebę i skatalogowali w niej setki gatunków.
      Mamy tutaj pierwszy globalny obraz występowania jednej z najważniejszych grup zwierząt, mówi Stefan Scheu z Uniwersytetu w Gottingen. Uczony, który nie brał udziału w badaniach, mówi, że dzięki tej wiedzy możliwe będzie opracowanie planu ochrony ekosystemu z uwzględnieniem zwierząt żyjących zarówno w gruncie jak i ponad nim.
      Już w XIX wieku naukowcy skatalogowali wiele zwierząt i roślin żyjących na Ziemi. Jednak nie dotyczyło to organizmów żyjących w glebie. Przez długi czas nie wiedzieliśmy, gdzie i jakie gatunki żyją, mówi ekolog gleby, Noah Fierer z University of Colorado w Boulder.
      Stworzenie mapy skąposzczetów zamieszkujących glebę do pomysł Helen Philips i jej kolegów z Niemieckiego Centrum Badań nad Bioróżnorodnością w Lipsku. Skontaktowali się oni ze specjalistami w tej dziedzinie i poprosili o przesłanie danych. Odpowiedziało 141 naukowców, którzy dostarczyli danych z ponad 6900 miejsc w 57 krajach. Dostaliśmy trzykrotnie więcej danych niż się spodziewałam, mówi Philips.
      Do tworzenia mapy wykorzystano modelowanie komputerowe i tutaj naukowców czekało spore zaskoczenie. Okazało się bowiem, że czynnikiem decydującym o tym, jak dobrze radzi sobie populacja skąposzczetów w glebie są temperatury i opady, a nie – jak sądzono – rodzaj gleby. Uczonych zaskoczyło, jak mały wpływ na populację miała gleba, w której zwierzęta żyją. Badania pokazują, że zmiany klimatu będą miały poważne konsekwencje również dla zwierząt żyjących pod ziemią.
      Zaskakujący był też rozkład gatunków. O ile flora i fauna na powierzchni naszej planety wykazuje największe zróżnicowanie w tropikach, to – przynajmniej w skali lokalnej – życie podziemne wygląda inaczej. Gleby Europy, północno-wschodnich USA, południowego krańca Ameryki Południowej oraz południowe regiony Nowej Zelandii i Australii mają na danym obszarze więcej gatunków podziemnych skąposzczetów niż tropiki. Występuje tam też więcej osobników. Modelowanie wykazało, że na każdy metr kwadratowy gleby w strefach umiarkowanych przypada do 150 takich organizmów, a w tropikach jest to zaledwie 5 sztuk.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...