• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Badania rzucają światło na naturalną dynamikę obiegu węgla

    16.12.2011. 17:37
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Międzynarodowy zespół naukowców zrekonstruował produktywność lądową i morską oraz zasoby węgla w czasie ostatniej epoki lodowcowej poprzez połączenie danych izotopowych, które są istotne zarówno z punktu widzenia globalnych ilości, jak i modeli. Badania zaprezentowane w czasopiśmie Nature zostały dofinansowane z projektu MOTIF (Modele i obserwacje do testowania klimatycznych sprzężeń zwrotnych), który otrzymał ponad 181.000 EUR z tematu "Energia, środowisko i zrównoważony rozwój" (EESD) Piątego Programu Ramowego (5PR) UE.

    Naukowcy pracujący pod kierunkiem Laboratoire des Sciences du Climat et l'Environnement we Francji twierdzą, że atmosferyczny dwutlenek węgla (CO2) to jeden z najważniejszych gazów cieplarnianych. Globalne ocieplenie jest wywoływane rosnącą ilością CO2 w atmosferze. Naukowcy zwracają uwagę, że w przeszłości, w czasie przejścia od epoki lodowcowej do ciepłego okresu, stężenie atmosferycznego CO2 zmieniało się o około 100 cząstek na milion (ppm) - od wartości 180 ppm w epoce lodowcowej do około 280 ppm w ciepłych okresach.

    Na podstawie bezpośrednich pomiarów atmosferycznego CO2 uwięzionego w pęcherzykach powietrza w głębi pokrywy lodowej Antarktyki, możliwa jest rekonstrukcja zmian w zasobach atmosferycznego węgla. Aczkolwiek naukowcy mieli kłopot z wyjaśnieniem, co wywołuje zmiany rzędu 100 ppm w stężeniach atmosferycznego CO2 między glacjalnymi a interglacjalnymi stanami klimatu. Trudności sprawia również oszacowanie morskich i lądowych zasobów węgla.

    W ramach tych badań naukowcy połączyli pomiary izotopów atmosferycznego tlenu (18O) i węgla (13C) w osadach morskich i rdzeniach lodowych z wynikami dynamicznych modeli globalnej roślinności.

    "Różnica między węglem glacjalnym a preindustrialnym zmagazynowanym w biosferze lądowej wynosi zaledwie 330 petagramy węgla, czyli znacznie mniej niż dotychczas sądzono" - zauważa dr Marko Scholze z Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu w Bristolu, Wlk. Brytania. "Absorpcja węgla przez roślinność i glebę, która stanowi produktywność lądową w epoce lodowcowej, wynosiła zaledwie około 40 petagramów węgla na rok, czyli znacznie mniej, bo mniej więcej jedną trzecią obecnej produktywności lądowej i z grubsza połowę produktywności preindustrialnej."

    Wyniki badań sugerują, że krążenie węgla w biosferze lądowej - czyli zasadniczo czas między absorpcją w procesie fotosyntezy a uwolnieniem w trakcie rozkładu materiału roślinnego - musiało być znacznie bardziej ograniczone niż w obecnym, cieplejszym klimacie. Zdaniem naukowców musiało być znacznie więcej węgla nieulegającego rozkładowi na lądzie w czasie maksimum ostatniego zlodowacenia (okres, w którym pokrywy lodowe miały maksymalny zasięg, od około 26.500 do 19.000 lat temu).

    "Ten obojętny węgiel powinien być ukryty w stale zamarzniętej glebie i w rozległych torfowiskach północnych regionów pokrytych tundrą" - podsumowują naukowcy. Wyniki badań pogłębią naszą wiedzę na temat naturalnej dynamiki obiegu węgla.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Zima – jedna z czterech pór roku w przyrodzie, w strefie klimatu umiarkowanego. Charakteryzuje się najniższymi temperaturami powietrza w skali roku, umiarkowaną ilością opadu atmosferycznego, zazwyczaj zestaloną (zamarzniętą) formą opadu i osadu atmosferycznego, a większość świata roślin i zwierząt przechodzi okres uśpienia. Produktywność gleby - jest wypadkową zdolności gleby (biotopu) do wytwarzania biomasy. Z przyrodniczego punktu widzenia miarą produktywności jest ilość suchej masy organicznej, wytworzonej w określonej jednostce czasu na odpowiednim areale gleby. Produktywność gleby należy ściśle wiązać z określonym zespołem, czy zbiorowiskiem roślinnym, odpowiednim płodozmianem itp. Produktywność ekosystemu jest to ilość substancji jaka produkowana jest w jednostce czasu lub intensywności magazynowania energii w związkach organicznych.

    Frontoliza - proces zanikania frontu atmosferycznego. Frontoliza może prowadzić zarówno do osłabienia frontu atmosferycznego jak i do całkowitego jego zaniku. Renesansowe maksimum klimatyczne – okres zwiększonej aktywności słonecznej, mający miejsce w XVI wieku wyznaczony na podstawie szacowanych zmian liczby plam słonecznych i świadectw pisanych z epoki. Podobnie jak w przypadku innych maksimów, odnotowano w tym czasie wzrost temperatur na Ziemi. Renesansowe maksimum klimatyczne było krótkim okresem ocieplenia w trakcie małej epoki lodowcowej.

    Biosfera 2 – budowla w miejscowości Oracle w Arizonie (Stany Zjednoczone), która naśladuje zamknięty system ekologiczny. Została zbudowana w latach 19871989 przez John Polk Allen, Space Biosphere Ventures i innych. Głównym celem budowli były badania nad możliwością utrzymywania ludzi (naukowców) w zamkniętej biosferze. Naukowcy badali w Biosferze 2 możliwość użycia zamkniętych biosfer w kolonizacji kosmosu, a także mieli okazję prowadzić badania nad prawdziwą biosferą nie szkodząc biosferze Ziemi. Nazwa Biosfera 2 nawiązuje do nazwy pierwszej Biosfery, jaką jest Ziemia. Niwelacja barometryczna – jeden z rodzajów niwelacji, polega na wyznaczeniu różnicy wysokości poprzez pomiar ciśnienia atmosferycznego w punktach terenowych. Iloczyn różnicy zmierzonego ciśnienia atmosferycznego i tzw. stopnia barometrycznego, czyli przyrostu wysokości na jednostkę ciśnienia, daje wartość różnicy wysokości.

    Strumień ciepła – prędkość przepływu ciepła. Może być wyrażony przez stosunek elementarnej ilości ciepła dQ do czasu trwania wymiany tej ilości ciepła dt (czasu trwania przepływu elementarnej ilości ciepła), czyli jest to pochodna po czasie ilości ciepła przepływającego przez przekrój poprzeczny przegrody. Wyraża się wzorem Diagram Stüve - rodzaj diagramu termodynamicznego używany w opisie sondażu atmosferycznego. Niezależnymi zmiennymi na diagramie są temperatura i ciśnienie. Diagram jest używany do rysowania temperatury i temperatury punktu rosy, oraz prędkości i kierunku wiatru. Diagram służy do graficznego wyznaczania własności termodynamicznych sondażu atmosferycznego.

    Produktywność wieloczynnikowa - wskaźnik mierzący zmianę wielkości produkcji przypadający na jednostkę danego zestawu czynników produkcji. W skład tych czynników może wchodzić technologia, efekty skali, zdolności menedżerskie czy też zmiany w organizacji produkcji.

    Piorun kulisty – rzadkie zjawisko meteorologiczne. Według relacji świadków, objawia się jako świecąca i poruszająca się kula o promieniu od kilku do kilkudziesięciu centymetrów, czasami wydająca głos podobny do syczenia. Uważa się, że jest rodzajem wyładowania atmosferycznego. Naukowcy nie są zgodni co do określenia faktycznej istoty pioruna kulistego.

    Wiosna − jedna z czterech podstawowych pór roku w przyrodzie, w strefie klimatu umiarkowanego. Charakteryzuje się umiarkowanymi temperaturami powietrza z rosnącą średnią dobową, oraz umiarkowaną ilością opadu atmosferycznego. Metoda W.Tiurina, metoda Tiurina – metoda oznaczania procentowej zawartości węgla, oraz pośrednio próchnicy w glebie. Metoda ta należy do grupy metod objętościowych, które polegają na spalaniu (utlenianiu) materii organicznej na mokro. Próbkę gleby umieszczoną w środowisku silnie kwaśnym – roztworze kwasu siarkowego – H2SO4, traktuje się dwuchromianem potasu – K2Cr2O7 który reagując z węglem organicznym powoduje jego utlenienie. Ilość pozostałego w roztworze dwuchromianu potasu miareczkuje się solą Mohra – Fe(NH2)SO4 6H2O, aż do całkowitego przereagowania obu składników. Ilość zużytej w miareczkowaniu soli Mohra pozwala pośrednio ocenić ile dwuchromianu potasu przereagowało w procesie utlaniania węgla, a na tej podstawie określić procentową zawartość węgla w glebie. W czasie badań przeprowadza się również tzw. pomiar zerowy, tzn. zamiast gleby wykorzystuje się piasek kwarcowy, pumeks lub less wyprażony w 900 °C, czyli materiał pozbawiony węgla. Różnica wyniku uzyskanego dla próbki gleby, oraz pomiaru zerowego pozwala dokładnie ocenić ile dwuchromianu potasu przereagowało z węglem, a na tej podstawie ocenić procentowy udział węgla w glebie.

    Informacja geologiczna - dane i próbki geologiczne wraz z wynikami ich przetworzenia i interpretacji, w szczególności przedstawione w dokumentacjach geologicznych oraz zapisane na informatycznych nośnikach danych (art. 6 ust. 1 pkt 2 PGG). "Pochodzą one zarówno z badań geologicznych (metody, wyniki, sporządzone mapy, dane tabelaryczne, wyniki analiz i syntez), jak i z etapu projektowania badań oraz ich dalszego przetworzenia i interpretacji (czyli dalszych badań, analiz, syntez itd.)".
    Monitoring powietrza atmosferycznego – monitoring, pozwalający uzyskać dane o stężeniach składników powietrza (np. ozon, CO2) – w tym zanieczyszczeń – na określonym obszarze (skala lokalna, regionalna, krajowa, globalna). W przypadku zanieczyszczenia powietrza bierze się pod uwagę wzajemnie uzupełniające się wyniki kontroli emisji (ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do atmosfery) i imisji (aktualne stężenia zanieczyszczeń).

    HD 189733 b – planeta pozasłoneczna orbitująca wokół gwiazdy HD 189733A znajdującej się w odległości około 60 lat świetlnych od Ziemi. Planeta została odkryta w 2005 i należy do kategorii gorących jowiszy. Jej masa wynosi około 1,14 MJ, a jej średnica 1,14 średnicy Jowisza. Okrąża gwiazdę HD 189733A w odległości około 0,0313 jednostek astronomicznych. Jeden okres orbitalny HD 189733 b trwa około 2,219 dnia. Sądzi się, że gorące jowisze na tak ciasnych orbitach wykazują sprzężenie okresu obiegu i obrotu, zwracając się stale jedną półkulą w stronę gwiazdy. Sprężone powietrze jest to powietrze utrzymywane pod pewnym ciśnieniem, które zwykle jest wyższe od ciśnienia atmosferycznego. W krajach europejskich ok. 8-10% energii elektrycznej jest wykorzystywanej do wytwarzania sprężonego powietrza. Stanowi to ilość 80 terawatogodzin w ciągu roku.

    World Values Survey - projekt badawczy o zasięgu globalnym, którego głównym przedmiotem zainteresowania są wartości i przekonania, ich zmiany zachodzące w czasie i wpływ, jaki wywierają na życie społeczne i polityczne. Badania prowadzone są przez sieć naukowców działających na całym świecie, która od 1981 r. przeprowadziła szereg badań w niemal 100 krajach. Obecnie World Values Survey pozostaje głównym źródłem danych empirycznych na temat postaw, w tym wyznawanych wartości i przekonań, blisko 90% światowej populacji.

    Dodano: 16.12.2011. 17:37  


    Najnowsze