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

Drzewa liściaste rekompensują emisję węgla z pożarów na Alasce

Recommended Posts

Wraz ze zmianami klimatu Alaskę nawiedzają coraz poważniejsze i częstsze pożary lasów, które uwalniają do atmosfery olbrzymią ilosć węgla i azotu uwięzione w drzewach i glebie. Zjawisko takie może przyspieszyć globalne ocieplenie. Jednak najnowsze badania wskazały, że lasy liściaste, które zastępują spalone lasy iglaste, nie tylko rekompensują ten uwolniony węgiel, ale w ciągu 100 lat przechwytują i akumulują 4-krotnie więcej węgla, niż uwolniło się z zastąpionej przez nie spalonej roślinności.

Badania, przeprowadzone przez uczonych z Northern Arizona University sugerują, że szybciej rosnące mniej palne lasy liściaste mogą działać jak stabilizujące sytuację bufory, które zapobiegają zbyt dużemu rozprzestrzenianiu się pożarów wśród lasów iglastych.

Badania rozpoczęły się w 2004 roku, podczas sezonu olbrzymich pożarów, gdy na Alasce spłonęło 7-krotnie więcej lasów niż długoterminowa średnia. Spalone tereny były historycznie zasiedlone przez świerk czarny. Jednak po pożarach na części spalonych terenów pojawiły się szybko rosnące osika i brzoza. Naukowcy przeanalizowali 75 obszarów, na których w 2004 roku spłonęły świerki czarne i obserwowali je przez kolejnych 13 lat. Zebrali olbrzymią ilość danych z drzew i gleby w różnym wieku, porównywali intensywność pożarów, obserwowali odradzanie się roślinności.

W 2005 roku sądziłam, że nie ma mowy, by las ten wchłonął węgiel, który utracił w czasie pożaru, mówi profesor Michelle Mack, główna autorka badań. W literaturze fachowej mamy wiele doniesień o tym, że bardzo poważne pożary uwalniają więcej węgla, niż zostanie wchłonięte przed kolejnym takim pożarem. Okazało się jednak, że drzewa liściaste nie tylko uzupełniły straty, ale zrobiły to bardzo szybko.

Z badań wynika, że osika i brzoza rosnące na miejscu spalonych świerków akumulują węgiel szybciej niż świerk i przechowują go głównie w drewnie i liściach, a nie warstwie organicznej gleby. Z symulacji komputerowych wynika, że po 100 latach drzewa liściaste wchłoną tyle samo azotu i więcej węgla niż zostało uwolnione w czasie pożaru.

Byłam zaskoczona, że drzewa liściaste mogą tak efektywnie wyłapać utracony węgiel, komentuje profesor Heather Alexander. Nawet gdy mamy do czynienia naprawdę z poważnym pożarem i dochodzi do uwolnienia dużych ilości węgla ze spalonych świerków, drzewa liściaste często zastępują iglaste i wykazują niesamowitą zdolność do wyłapywania i składowania węgla. To bardzo ważne spostrzeżenie w regionie, w którym powszechnie występuje jedynie 5 gatunków drzew. Badania wykazały, że pożary mogą prowadzić do dramatycznych zmian w składzie lasu i w jego zdolności do przechwytywania węgla.

Węgiel to tylko część układanki. Wiemy, że drzewa te pomagają chłodzić lokalny klimat i są mniej palne, więc zmniejsza się prawdopodobieństwo pożarów. Biorąc pod uwagę te wszystkie czynniki możemy stwierdzić, że mamy tu do czynienia z dość silnym efektem stabilizującym klimat w lasach północy, dodaje Mack.

Naukowcy nie znają jeszcze odpowiedzi na kilka istotnych pytań. Nie wiedzą na przykład, czy gdy dojrzałe liściaste drzewa umierają, będą zastępowane przez drzewa o tej samej strukturze i zdolności do przechwytywania węgla. Nie wiedzą również, czy po pożarze drzewa takie zachowują swoje zdolności do wychwytywania węgla.

Zamiana wolno rosnących świerków na szybko rosnące drzewa liściaste może rekompensować skutki pożarów lasów na północy. Nie wiemy jednak, jak będzie wyglądał budżet węglowy tych lasów w miarę przyspieszania globalnego ocieplenia na większych wysokościach geograficznych, dodaje Isla Myers-Smitch z University of Edinburgh, która nie była zaangażowana w opisywane badania.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Kiedyś wyczytałem, że każdy kierowca musiałby posadzić jedno drzewo dziennie(!), żeby zrekompensować emisję CO2 i spalin. A może to chodziło o każdą osobę, a nie tylko kierowców? Nie pamiętam, ale nie ma to dużego znaczenia, bo zadanie to przerasta chyba każdego, kto nie jest leśnikiem. Nie wspominając o wchodzących w grę areałach. Drzewa zapewniają tylko tymczasowy bufor, bo po obumarciu węgiel jest uwalniany do środowiska.

Edited by cyjanobakteria

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
      Rozsypanie w środowisku sproszkowanego bazaltu pozwoliłoby na usunięcie z atmosfery dużej ilości dwutlenku węgla, a jednocześnie poprawiłoby jakość gleb. Taki wniosek płynie z badań opisanych na łamach Nature Geoscience, a prowadzonych przez grupę Daniela Golla z Uniwersytetu w Augsburgu.
      Niemieccy naukowcy oszacowali koszty i skutki tzw. przyspieszonego wietrzenia, czyli jednej z metod, która ma pomóc nam w poradzeniu sobie z rosnącym stężeniem dwutlenku węgla w atmosferze.
      Pomimo deklaracji o zmniejszaniu emisji CO2 do atmosfery, wszystko wskazuje na to, że przez kolejne dziesięciolecia będzie ona wciąż olbrzymia. Dlatego też proponuje się inne metody radzenia sobie z problemem, jak np. sadzenie drzew czy użycie technologii bezpośredniego przechwytywania dwutlenku węgla u źródła emisji i składowania go pod ziemią. Tymczasem emisja – liczona łącznie ze źródeł przemysłowych i zmiany przeznaczenia ziemi – ciągle rośnie z nieco ponad 30 miliardów ton CO2 w roku 2000 do 43 miliardów ton w roku 2019.
      Metoda przyspieszonego wietrzenia polega na wykorzystaniu i przyspieszeniu naturalnego procesu wietrzenia skał, w którym dwutlenek węgla z atmosfery reaguje z glebą i skałami, tworząc jony wodorowęglanów. Dodanie sproszkowanego bazaltu do gleby zwiększy powierzchnię dostępną dla tych rekcji, przyspieszy wietrzenie i pozwoli na wycofanie z atmosfery więcej węgla.
      Jednocześnie zaś bazalt powinien usprawnić drenaż i zmniejszyć zakwaszenie gleb. Wiemy, że rośliny przyspieszają wietrzenie, więc uważamy, że proces ten przyspieszy, gdy będzie więcej roślinności, mówi Goll.
      Naukowcy oszacowali skutki rozpylenia 5 kg/m2 sproszkowanego bazaltu na pokryty roślinami obszar 55 milionów km2. Okazało się, że w ten sposób można by wycofać z atmosfery do 2,5 miliarda ton CO2.
      Kosztami w tym przypadku będą wydobycie, pokruszenie, transport i dystrybucja bazaltu. Zdaniem Golla koszt całej operacji może zamknąć się kwotą 150 USD za każdą wycofaną z atmosfery tonę CO2. Tymczasem koszty zalesiania wynoszą do 50 USD na tonę CO2, koszt bioenergii z przechwytywaniem CO2 to 100–200 USD, a koszt bezpośredniego przechwytywania CO2 wynosi 100–300 USD.
      Eksperymenty z przyspieszonym wietrzeniem prowadzone są już w Wielkiej Brytanii, Niemczech, USA, Australii i Malezji. Naukowcy szacują wpływ pyłu bazaltowego na ludzkie zdrowie, sprawdzają go pod kątem obecności metali ciężkich oraz badają, czy nie niesie to ryzyka przenawożenia gleby i wody. Wszystkie metody usuwania węgla z atmosfery mają jakieś ograniczenia, a im powszechniej są stosowane, tym więcej negatywnych skutków się ujawnia, mówi Jessica Strefler z Poczdamskiego Instytutu Badań nad Klimatem.
      Z kolei Jens Hartman, biogeochemik z Uniwersytetu w Hamburgu zwraca uwagę, że dodatkowym pozytywnym skutkiem zastosowania sproszkowanego bazaltu może być spłynięcie jonów wodorowęglanów do oceanów, gdzie zmniejszą one zakwaszenie wody. "W przyszłości zaś można by zbadać, jak przyspieszone wietrzenie w połączeniu z biowęglem poprawią stosunki wodne w glebie, czyniąc ją bardziej odporną na susze", dodaje.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wbrew stanowisku naukowców, po intensywnym lobbingu politycznym, Światowy Komitet Dziedzictwa UNESCO odrzucił wniosek o uznanie Wielkiej Rafy Koralowej za zagrożoną. W czerwcu o nadanie takiej klasyfikacji wnioskowało UNESCO.
      Dowody naukowe są jasne, rafa jest w niebezpieczeństwie, a decyzja Komitetu to farsa, stwierdził ekolog morski Terry Hughes z Uniwersytetu Jamesa Cooka.
      UNESCO rekomendowało uznanie Wielkiej Rafy za zagrożoną zarówno z powodu dużych epizodów blaknięcia, do których doszło w latach 2016, 2017 i 2020 jak i z powodu polityki rządu Australii, który niezbyt pali się do walki ze zmianami klimatu.
      Tymczasem Sussan Ley, australijska minister ochrony środowiska, zaczęła montować koalicję, kontaktując się z przedstawicielami 18 z 21 państw członkowskich Komitetu Światowego Dziedzictwa. Osobiście odwiedziła m.in. Węgry, Hiszpanię, Francję, Malediwy, Oman oraz Bośnię i Hercegowinę. Jej wysiłki się opłaciły. Komitet, niemal bez debaty, zdecydował, że odrzuci wniosek o uznaniu Rafy za zagrożoną i da rządowi Australii czas do lutego 2022 roku na przygotowanie raportu o postępach prac nad ochroną rafy. Ponownie zajmie się tym tematem nie wcześniej niż w roku 2023.
      Lobbing polityczny nie pomaga Rafie. Dowody naukowe są jasne: zmiany klimatu przyspieszają i są największym jednostkowym zagrożeniem dla Wielkiej Rafy Koralowej, mówi ekolog Lesley Hughes z Macquarie University. Rząd Australii nie chce uznania Rafy za zagrożoną, gdyż wówczas musiałby przyznać, że globalne ocieplenie jest poważniejszym problemem niż stara się utrzymywać.
      Wielka Rafa Koralowa to największy na świecie ekosystem złożony z koralowców. W 1981 roku UNESCO uznało, że posiada wyjątkową uniwersalną wartość i wpisało rafę na Listę światowego dziedzictwa. W 2015 roku UNESCO po raz pierwszy rekomendowało uznanie, że Rafa jest zagrożona. Jednak skuteczny lobbing rządu Australii temu zapobiegł. Od tamtego czasu stan rafy znacznie się pogorszył z powodu kilku poważnych epizodów blaknięcia.
      Jedynym sposobem, by dać rafie szansę na odrodzenie się jest szybkie i radykalne zmniejszenie emisji, mówi profesor Will Steffen z Australian National University.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Komary zainfekowane wirusem dengi, są bardziej wrażliwe na wyższe temperatury, donoszą naukowcy z Pennsylvania State University. Zauważyli też podobną zależność w przypadku komarów zainfekowanych bakterią Wolbachia, która jest używana do zmniejszenia zdolności komarów do przenoszenia wirusów. Oba odkrycia oznaczają, że globalne ocieplenie może ograniczać rozprzestrzenianie się dengi, ale jednocześnie zmniejsza efektywność Wolbachii jako biologicznego czynnika kontrolującego rozprzestrzenianie się różnych chorób wirusowych.
      Denga to potencjalnie śmiertelna choroba, na którą nie ma lekarstwa. Jest ona przenoszona przez komary z gatunku Aedes aegypti. Gatunek ten jest odpowiedzialny również za przenoszenie innych chorób wirusowych, jak zika, chikungunya i żółta gorączka, mówi profesor Elizabeth McGraw, dziekan Wydziału Biologii na Penn State. Globalne ocieplenie oraz zwiększająca się urbanizacja spowodują, że do roku 2050 Aedes aegypti będą występowały na terenach zamieszkanych przez 50% ludzkości. To dramatycznie zwiększy liczbę osób narażonych na infekcje tymi wirusami, dodaje.
      Chcąc temu zapobiec, w ostatnich latach naukowcy prowadzą prace polegające na infekowaniu komarów bakterią Wolbachia i wypuszczaniu ich. Wolbachia jest nieszkodliwa dla ludzi i środowiska. Gdy znajduje się w organizmie komara uniemożliwia obecnym tam wirusom namnażanie się. Co ważne, Wolbachia jest przekazywana kolejnemu pokoleniu, dzięki czemu zyskujemy tani i łatwy sposób kontrolowania chorób wirusowych przenoszonych przez komary.
      McGraw wyjaśnia, że wirus dengi oraz Wolbachia infekują różne tkanki w organizmie komara. Nie czynią mu krzywdy, ale wywołują reakcję układ odpornościowego. Naukowcy zaczęli przypuszczać, że jeśli do wywołującego stres czynnika jakim jest infekcja, dodamy kolejny, czyli podwyższoną temperaturę, może to niekorzystnie wpłynąć na komary.
      By to zbadać uczeni zamykali komary we fiolkach, która następnie zanurzali w wodzie o temperaturze 42 stopni i obserwowali, na ile zwierzęta są ruchliwe.
      Badania wykazały, że komary zainfekowane dengą traciły ruchliwość trzykrotnie szybciej niż komary niezainfekowane. W przypadku infekcji Wolbachią zwierzęta traciły ruchliwość 4-krotnie szybciej niż niezainfekowana grupa kontrolna. Co interesujące, nie zaobserwowano, by komary będące nosicielami i dengi i Wolbachii traciły ruchliwość szybciej, niż te zainfekowane jednym z patogenów.
      Badania wskazują więc, że o ile globalne ocieplenie będzie czynnikiem limitującym rozprzestrzenianie się dengi, to jednocześnie może zniweczyć wysiłki na rzecz wykorzystania Wolbachii do kontroli innych chorób zakaźnych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Grupa 126 laureatów nagrody Nobla wezwała globalnych liderów do podjęcia pilnej akcji w celu ograniczenia emisji gazów cieplarnianych o połowę i odwrócenie trendu utraty bioróżnorodności do roku 2030. List w tej sprawie został złożony na ręce sekretarza generalnego ONZ Antonio Guterresa i premiera Wielkiej Brytanii Borisa Johnsona.
      List podpisali nobliści ze wszystkich dziedzin. Wśród sygnatariuszy są m.in. Georg Bednorz (Nobel w 1987 z fizyki), Konstantin Novoselov (fizyka, 2010), Peter Agre (2003, chemia), XIV Dalajlama (nagroda pokojowa, 1989), Jennifer Doudna (2020, chemia) czy Jeffrey Hall (2017, medycyna). Obok noblistów list podpisali inni znani naukowcy z całego świata.
      Długoterminowy potencjał ludzkości zależy od tego, czy dzisiaj będziemy w stanie docenić naszą przyszłość, czytamy. Oznacza to umiejętność docenienia odporności społeczeństw i odporności ziemskiej biosfery.
      Ludzkość późno zauważa wyzwania i szanse dotyczące aktywnego kierowania losem planety. Ale się budzimy, piszą autorzy listu.
      Długoterminowe, oparte na nauce decyzje polityczne są zawsze pomijane w obliczu bieżących potrzeb. Politycy i naukowcy muszą współpracować, by połączyć wiedzę naukową, krótkoterminowe potrzeby polityczne oraz konieczność zachowania życia na planecie w epoce antropocenu.
      List zatytułowany „Nasza planeta, nasza przyszłość” [PDF] został skierowany do polityków zgromadzonych na kończącym się dzisiaj szczycie G-7 w Wielkiej Brytanii.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Inżynierowe z MIT odkryli sposób na pozyskiwanie energii elektrycznej dzięki niewielkim kawałkom węgla, które wytwarzają prąd poprzez interakcję z płynem, który je otacza. Płyn ten to organiczny rozpuszczalnik, który wyciąga elektrony z węgla, a pozyskaną w ten sposób energią można by zasilać reakcje chemiczne czy napędzać mikro- i nanoroboty – stwierdzają naukowcy.
      To zupełnie nowy mechanizm pozyskiwania energii, mówi profesor Michael Strano. To bardzo intrygująca technologia, gdyż jedyne, czego potrzebujemy to przepływ rozpuszczalnika przez warstwę tych cząsteczek. Możemy więc mieć elektrochemię bez kabli, dodaje.
      Podczas eksperymentów naukowcy wykazali, że mogą użyć pozyskaną w ten sposób energię elektryczną podczas procesu utleniania alkoholu, który jest powszechnie używany w przemyśle chemicznym.
      Odkrycia dokonano dzięki wcześniejszym badaniom nad węglowymi nanorurkami. W 2010 roku Strano odkrył istnienie w nanorurkach zjawiska, które nazwano „falami termomocy”. Później wraz ze studentami zauważyli, że gdy część nanorurki zostanie pokryta polimerem podobnym do teflonu, pojawia się asymetria, która powoduje, że elektrony przepływają od pokrytej do niepokrytej części nanorurki, wytwarzając energię elektryczną. Elektrony te można było pozyskać z nanorurek za pomocą rozpuszczalnika.
      Naukowcy postanowili więc przeprowadzić kolejne badania. Zmielili węglowe nanorurki i utworzyli z nich płachty. Jedną stronę każdej z nich pokryli polimerem. Płachty następnie pocięto na kawałki o wymiarach 250x250 mikrometrów.
      Okazało się, że gdy takie fragmenty zostaną zanurzone w rozpuszczalniku organicznym jak acetonitryl, ten wyciąga z nich elektrony. Rozpuszczalnik wyciąga elektrony, a system próbuje osiągnąć równowagę przemieszczając je. Tam nie ma tej całej skomplikowanej chemii akumulatorów. Są tylko tylko kawałeczki umieszczone w rozpuszczalniku i z tego mamy elektryczność, wyjaśnia Strano.
      Obecny system pozwala na generowanie 0,7 wolta na cząsteczkę. Naukowcy wykazali, że są w stanie umieścić w próbówce macierze złożone z setek cząsteczek węgla. Taki reaktor wytwarza wystarczająco dużo energii, by zasilać reakcję utleniania alkoholu, podczas którego alkohol zamieniany jest w aldehyd lub keton.
      Zwykle do tego typu reakcji nie używa się procesów elektrochemicznych, gdyż wymagają one dostarczenia zbyt dużo energii z zewnątrz. Jako, że ten reaktor jest bardzo kompaktowy, jest też znacznie bardziej elastyczny niż wielkie reaktory elektrochemiczne. Użyte tutaj cząstki mogą być bardzo małe i nie wymagają zewnętrznego okablowania do przeprowadzenia reakcji elektrochemicznej, mówi jeden z autorów badań.
      Strano ma zamiar wykorzystać swój reaktor do wytwarzania polimerów wykorzystując w tym celu wyłącznie dwutlenek węgla jako materiał startowy. Już wcześniej stworzy samonaprawiające się polimery z dwutlenku węgla, która naprawiają się wykorzystując w tym celu energię słoneczną.
      W dłuższej perspektywie nowy sposób pozyskiwania energii może zostać wykorzystany do zasilania miniaturowych robotów. Perspektywa pozyskiwania przez takie urządzenia energii z otoczenia jest niezwykle kusząca. To oznacza, że nie trzeba wyposażać je w żaden mechanizm przechowywania energii. Szukamy mechanizmu, za pomocą którego przynajmniej część energii można pozyskać z otoczenia, wyjaśnia uczony.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...