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
      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
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z NASA, po przeanalizowaniu danych z lat 2003–2019 informują, że w skali globalnej ewapotranspiracja zwiększyła się w tym czasie o około 10%. Oznacza to, że globalny cykl obiegu wody zmienia się bardziej niż sądzono. Ewapotranspiracja to parowanie zarówno z komórek roślinnych (transpiracja), jak i z gruntu (ewaporacja). Za zdecydowaną większość tak dużej zmiany odpowiada globalne ocieplenie.
      Ewapotranspiracja ma olbrzymie znaczenie dla cyklu obiegu wody. Wilgoć z oceanów krąży w atmosferze i jej część opada nad lądami. Część tej wody trafia do rzek, a część wsiąka w grunt. Następnie paruje ona zarówno z gruntu, jak i z roślin.
      Przyspieszona ewapotranspiracja oznacza, że woda szybciej odparowuje z gruntu i roślin. Niektóre regiony stają się więc bardziej suche. Parowanie wpływa też na wzorce pogodowe. Całość zaś ma wpływ na ekosystemy, ludzkie społeczności oraz zasoby wód powierzchniowych i podziemnych. Topniejące lodowce i kurczące się pokrywy lodowe to dramatyczny widok. Ale zachodzą też zjawiska mniej widoczne gołym okiem. Na przykład takie,że więcej wody odparowuje z gruntu i nie trafia ona do rzek, mówi Madeleine Pacolini-Campbell z Jet Propulsion Laboratory.
      Naukowcy od dawna próbowali precyzyjnie szacować ewapotranspirację. Pozwoli to bowiem lepiej poznać cykl obiegu wody i udoskonalić modele klimatyczne. Dokładne szacunki stały się możliwe dzięki satelitom precyzyjnie badającym zmiany pola grawitacyjnego Ziemi. Autorzy najnowszych badań korzystali z danych zebranych przez Gravity Recovery and Climate Ecperiment (GRACE), który działał w latach 2002–2017 oraz jego następcy GRACE Follow-On, wystrzelonego w 2018 roku.
      Jako, że woda ma masę, więc zmiana rozkładu tej masy wpływa na pole grawitacyjne Ziemi. Misje GRACE są więc szczególnie wyczulone na globalny obieg wody. Gdy sygnał grawitacyjny słabnie, oznacza to, że lądy tracą wodę. Część tej utraty odbywa się poprzez rzeki, reszta przez ewapotranspirację, wyjaśnia JT Reager z JPL. Odejmując przepływ rzek od całkowitej utraty wody przez lądy naukowcy byli w stanie obliczyć utratę wody przez ewapotranspirację. Dotychczas tego typu badania można było robić albo na przybliżonych modelach, albo na podstawie wyników pomiarów w poszczególnych punktach, które później ekstrapolowano na cały glob. Dzięki satelitom badającym zmiany pola grawitacyjnego możliwe stały się pomiary globalne.
      Na tej podstawie naukowcy stwierdzili, że roczna ewapotranspiracja zwiększyła się z 405 milimetrów w roku 2003 do 444 w 2019. Oznacza to istnienie rocznego trendu wzrostowego o 2,30 mm.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Gdy jesteś na wyspie, na której nigdy nie było szczurów, wszędzie są ptaki. Jest głośno. Gdy trafisz na wyspę, na której są szczury, od razu zauważasz różnicę. Panuje tam cisza, mówi Carolyn Kurle. Taką cisza panowała, gdy Kurle po raz pierwszy odwiedziła wyspę Hadawax na Aleutach, zwaną też Wyspą Szczurów. Teraz na Hadawax słychać ptaki, a praca Kurle pokazuje, jak odradza się przyroda, gdy da się jej szansę i uwolni się ją od zawleczonych przez ludzi inwazyjnych gatunków.
      Ludzie pomogli rozprzestrzenić się szczurom po całym świecie. Gryzonie zdemolowały ekosystemy wielu wysp. Bez ich usunięcia przyroda nie będzie mogła się odrodzić. Przed trzema laty informowaliśmy o zakończonym sukcesem największym na świecie projekcie tępienia szczurów. A przykład Hadawax, która od dekady jest wolna od szczurów, pokazuje, jak wspaniałe wyniki daje usunięcie inwazyjnych gryzoni.
      Carolyn Kurle, w ramach pracy doktorskiej, zajmowała się wpływem szczurów na ekosystem Aleutów. Gryzonie skolonizowały Hawadax po tym, jak w latach 80. XVIII wieku u wybrzeży wyspy rozbił się japoński statek. Szczury błyskawicznie wytępiły miejscowe ptaki morskie. Pierwsza praca Kurle, opublikowana w 2008 roku, pokazała, że szczury wpłynęły nie tylko na ptaki, ale na cały łańcuch pokarmowy, aż po glony. Bowiem bez ptaków, które żywiły się mięczakami zamieszkującymi wybrzeża, doszło do eksplozji populacji ślimaków i innych roślinożerców, które zdziesiątkowały przybrzeżne populacje listownicowców. Te zaś stanowiły schronienie dla wielu gatunków, które utraciły swój habitat i ich liczebność gwałtownie spadła. Pewne gatunki inwazyjne mają daleko bardziej idący wpływ niż to, co widać na pierwszy rzut oka, mówi Kurle.
      Gdy Kurle opublikowała swoją pierwszą pracę, urzędnicy U.S. Fish and Wildlife Service (FWS) postanowili uwolnić Hawadax od szczurów. Na wyspie rozrzucono truciznę. Kurle i jej zespół przeprowadzili badania na wyspie jeszcze dwukrotnie. Po raz pierwszy zrobili to 5, a po raz drugi 11 lat po interwencji FWS. Okazało się, że ekosystem w strefie pływów zaczął się odradzać, a obecnie jest taki, jak na innych wyspach Aleutów, na których nigdy nie było szczurów. Występuje tam znacznie mniej mięczaków, a listownicowce pokrywają coraz większy obszar.
      Niewiele projektów związanych z eradykacją szczurów bierze pod uwagę ich wpływ na ekosystem morski. Tym cenniejszy jest przykład Hawadax. Uzyskane wyniki badań są bardzo cenne z akademickiego punktu widzenia i niezwykle ważne z punktu ochrony przyrody, mówi ekolog Daniel Simberloff z University of Tennessee.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas rzeczywistego użytkowania hybrydy plug-in zużywają więcej paliw kopalnych i emitują do atmosfery więcej dwutlenku węgla niż wynika to z badań laboratoryjnych. Częściowo dzieje się tak dlatego, że kierowcy nie wykorzystują napędu elektrycznego tak często, jakby mogli – wynika z badań niemieckich naukowców. Aby zaradzić temu problemowi uczeni proponują wprowadzenie przepisów, które zachęcą właścicieli hybryd do częstszego ich ładowania.
      Hybrydy typu plug-in korzystają z silnika spalinowego oraz elektrycznego. Emitują więc mniej szkodliwych gazów do atmosfery, szczególnie jeśli prąd, z którego korzystają, pochodzi z czystych źródeł. Tak mówi teoria i wyniki badań laboratoryjnych. Jednak, jak wynika z nowych badań, rzeczywiste zużycie paliwa i emisja z hybryd zależą od zachowania kierowców oraz tego, jaką część trasy przejeżdżają na silniku elektrycznym.
      Dotychczas brakowało jednak danych z rzeczywistego używania samochodów hybrydowych, a dane laboratoryjne budziły liczne kontrowersje. Na przykład w marcu ukazały się badania brytyjskiej organizacji Which?, z których wynikało, że w rzeczywistości hybrydy mogą zużywać nawet 4-więcej paliwa niż wynika z testów w laboratoriach. Najgorzej wypadł tutaj BMW X5, który był aż o 72% mniej efektywny, niż twierdził producent, a roczne koszty paliwa były o 669 funtów wyższe, niż wynikało to z badań w laboratorium.
      Patrick Plötz i inni niemieccy naukowcy w Instytutu Fraunhofera przyjrzeli się zużyciu paliwa, liczbie przejeżdżanych kilometrów rocznie oraz częstotliwości użycia silnika elektrycznego w ponad 100 000 hybrydach plug-in używanych w Kanadzie, Chinach, Niemczech, Holandii, Norwegii i USA. Dane pochodziły z wcześniej wykonywanych studiów oraz z baz, do których kierowcy indywidualni oraz firmy posiadające hybrydy mogą wpisywać informacje na temat samochodów.
      Analiza danych wykazała, że w rzeczywistości hybrydy plug-in emitują od 50 do 300 gramów CO2/km, czyli 2 do 4 razy więcej niż w testach laboratoryjnych. Zużycie paliwa również było 2 do 4 razy wyższe niż podczas testów, a przyczyną takie stanu rzeczy była niska częstotliwość ładowania samochodów przez kierowców. Plötz mówi, że oficjalne wartości, jakimi posługują się urzędy w wielu krajach – Worldwide harmonized Light-duty vehicles Test Procedure i jego odmiana New European Driving Cycle – bazują na danych z samochodów konwencjonalnych, do których dodano pewne założenia, ale nie dane z rzeczywistego użycia hybryd. Dlatego też założenia dotyczące używania silnika elektrycznego w pluginach są, jak widać, zbyt optymistyczne.
      Problem szczególnie jest widoczny w przypadku... samochodów służbowych. Za ich tankowanie płaci firma. Natomiast koszt ładowania akumulatorów zwykle spada na kierowcę. Zatem użytkownicy takich samochodów korzystają niemal wyłącznie z silnika spalinowego. Widoczne są też spore różnice regionalne. Na przykład w Norwegii, gdzie jest drogie paliwo a tani prąd, pluginy częściej jeżdżą na silniku elektrycznym. Co ciekawe, także w USA, kraju, w którym paliwo jest tanie, kierowcy częściej używają silników elektrycznych. Plötz stwierdza, że wielu kierowców z USA w badanej próbce miało wysoką świadomość ekologiczną, co motywowało ich do częstego ładowania i jazdy na silniku elektrycznym.
      Naukowcy zaproponowali też rozwiązania problemu. Kierowcy indywidualni potrzebują łatwych do zainstalowania urządzeń ładujących kompatybilnych z domową infrastrukturą elektryczną. Ponadto różnego typu ulgi związane z posiadaniem hybrydy powinny być uzależnione od rzeczywistego wykorzystania silnika elektrycznego. Z kolei posiadaczy służbowych hybrydy powinno się zachęcać do ładowania samochodu w domu. Mogliby np. mieć dzięki temu tańszy prąd. Nie powinni też mieć możliwości nieograniczonego bezpłatnego tankowania.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...