• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Powiązanie ekstremalnych zdarzeń pogodowych ze zmianami klimatu

    10.09.2010. 22:26
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Naukowcy, których prace są finansowane ze środków unijnych, badają powiązania między ekstremalnymi zdarzeniami pogodowymi a zmianami w budżecie emisji dwutlenku węgla na kontynencie europejskim. Naukowcy prowadzą prace w ramach czteroletniego projektu CARBO-EXTREME (Lądowy obieg węgla w zmienności i ekstremach klimatycznych - paneuropejska synteza), który kwotę 3,3 mln EUR ze swojego budżetu w wysokości 4,6 mln EUR otrzymał z tematu "Środowisko" Siódmego Programu Ramowego (7PR).

    Wyniki projektu przyczynią się do udoskonalenia modeli klimatycznych i umożliwią UE oraz rządom krajowym opracowanie lepszych strategii ochrony klimatu i gleby.

    Ponad połowa emitowanego przez nas dwutlenku węgla (CO2) jest pochłaniana przez naturalne biotopy obniżające zawartość dwutlenku węgla. Ekosystemy lądowe wchłaniają 29% emitowanego dwutlenku węgla, a oceany absorbują 26%. Szacuje się, że same europejskie ekosystemy lądowe absorbują od 7% do 12% emisji ze spalania paliw kopalnych. Naturalne biotopy skutecznie zabezpieczają nas przed najgorszymi skutkami zmian klimatu.

    Niemniej wydaje się, że ekstremalne zdarzenia pogodowe mogą wpływać na zdolność ekosystemów lądowych do absorpcji dwutlenku węgla. Na przykład fala gorąca i susza, które nawiedziły spore obszary Europy latem 2003 r. zmieniły charakter gleb europejskich z biotopu obniżającego ilość dwutlenku węgla w wytwarzający go. Wyniki badań pokazują rzeczywiście, że nasze ekosystemy lądowe utraciły w zaledwie kilka tygodni tego lata taką ilość CO2, którą pochłonęły z atmosfery w ciągu poprzednich pięciu lat w normalnych warunkach pogodowych.

    Modele klimatyczne pokazują, że ekstremalne zdarzenia pogodowe, takie jak susze, fale gorąca czy powodzie mogą pojawiać się w wyniku zmian klimatu coraz częściej. To przywołuje niepokojącą perspektywę pętli pozytywnego sprzężenia zwrotnego, w której ekstremalne zdarzenia pogodowe powodują uwalnianie dwutlenku węgla z naturalnych systemów, jeszcze bardziej nasilając zmiany klimatu.

    Problem polega na tym, że na dzień dzisiejszy nasza wiedza na temat wpływu tych ekstremalnych zdarzeń pogodowych na biotopy obniżające zawartość dwutlenku węgla pozostaje uboga, zatem modele klimatyczne nie uwzględniają ich w pełni.

    Projekt CARBO-EXTREME ma zająć się tym zagadnieniem. Wśród swoich celów wymienia pogłębienie naszej wiedzy na temat reakcji lądowego obiegu węgla w Europie na ekstremalne zdarzenia pogodowe i zmienność klimatu w ogólne, identyfikację najwrażliwszych zasobów dwutlenku węgla i związanych z nimi procesów oraz zmapowanie prawdopodobnego losu zasobów dwutlenku węgla w Europie w ciągu nadchodzącego stulecia.

    Ponadto partnerzy projektu pracują również nad wygenerowaniem i zintegrowaniem danych eksperymentalnych na różnych skalach czasowych i z różnych regionów.

    Projekt CARBO-EXTREME już przyniósł pewne interesujące wyniki. Wyniki badań opublikowane w styczniu tego roku w czasopiśmie Nature ujawniają, że pozytywne sprzężenie zwrotne może nie być tak silne jak przewidują to najbardziej pesymistyczne modele. Niemniej pewnego sprzężenia zwrotnego należy nadal oczekiwać, a naukowcy podkreślają, że wciąż konieczne jest obniżenie emisji dwutlenku węgla w ciągu nadchodzących dekad.

    Niedawno, bo w lipcu, ukazały się w czasopiśmie Science dwa ważne artykuły. W jednym z nich naukowcy wykazali, że całkowita ilość dwutlenku węgla pochłaniana przez rośliny na świecie wynosi 123 miliardy ton. Natomiast drugi artykuł był poświęcony zakresowi, w jakim temperatura wpływa na ilość dwutlenku węgla wydychanego przez rośliny. Badania ujawniły, że ekosystemy na świecie reagują na krótkoterminowe wahania temperatury w podobny sposób. Jednakże podkreślono również wpływ innych czynników, takich jak dostępność wody, na długoterminowy bilans węglowy ekosystemów.

    Partnerzy projektu CARBO-EXTREME przygotowują się teraz do swojej pierwszej, dorocznej konferencji, która odbędzie się w dniach 13-15 września na DTU Ris? (Politechnice Duńskiej).

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Scenariusze RCP (representative concentration pathways) - cztery scenariusze zmian koncentracji dwutlenku węgla, które zostały zaakceptowane przez Międzyrządowy Zespół do spraw Zmian Klimatu w projekcie porównania globalnych modeli klimatu (tzw. projekt CMIP5) Równoważnik dwutlenku węgla (CO2e lub CDE) (Carbon dioxide equivalent) – to dwie, związane ze sobą lecz różne jednostki służące do opisywania globalnego ocieplenia, które może być spowodowane przez dany gaz cieplarniany, wykorzystujące równoważną ilość lub stężenie dwutlenku węgla jako poziomu odniesienia. Klatrat dwutlenku węgla jest to hydrat - związek dwutlenku węgla z wodą, mający krystaliczną budowę CO2·nH2O. Cząsteczki dwutlenku węgla są uwięzione w sieci krystalicznej lodu. Struktura taka pozostaje stabilna w warunkach wysokiego ciśnienia (ponad 1 MPa w temperaturze 0 °C).

    Woda opadowa (potocznie: deszczówka) – woda, która powstaje przez kondensację pary wodnej w atmosferze i spada na powierzchnię Ziemi w postaci opadów atmosferycznych (deszczu, śniegu, gradu). Jej skład zależy od czystości powietrza, które napotyka podczas opadania; charakteryzuje się dużą zawartością gazów (tlenu, azotu, dwutlenku węgla) i może zawierać sadzę, pyłki roślinne, pył przemysłowy, mikroorganizmy, a także pewne ilości soli mineralnych. Ze względu na zawartość rozpuszczonego dwutlenku węgla pH wody opadowej wynosi około 6 (odczyn kwaśny). Niektóre gazowe zanieczyszczenia (dwutlenek siarki, siarkowodór, tlenek azotu) obniżają to pH jeszcze bardziej, powodując zjawisko kwaśnych deszczów. Woda opadowa nie nadaje się do picia, natomiast może być przydatna po zebraniu w kanalizacji do celów gospodarczych i przemysłowych. Tara Oceans – wyprawa badawcza na statku Tara, mająca na celu szczegółowe poznanie górnej warstwy oceanów – do 200 m głębokości. Badania koncentrują się m.in. na badaniu planktonicznych protistów i roślin, a zwłaszcza relacji fitoplanktonu ze zmianami stężenia dwutlenku węgla i związanym z nimi globalnym ociepleniem i zakwaszeniem wód. Wśród innych badanych zagadnień przewidywane są również badania raf koralowych. Rezultaty przeprowadzonych badań mogą przyczynić się do lepszego poznania wczesnych etapów ewolucji życia na Ziemi, globalnych cykli biogeochemicznych oraz zrozumienia funkcjonowania klimatu i skutków jego zmian.

    Krzywa Keelinga – wykres pokazujący zmiany stężenia dwutlenku węgla w atmosferze od 1958 roku, kiedy to Charles David Keeling z Instytutu Oceanografii imienia Scripps jako pierwszy zaobserwował zmiany stężenia atmosferycznego dwutlenku węgla (CO2) w obserwatorium na szczycie wulkanu Mauna Loa na Hawajach. Koszulka Auera (siatka Auera) – siatka z dwutlenku toru ThO2 (99%) i dwutlenku ceru CeO2 (1%), rozżarzająca się w płomieniu gazowo-powietrznym do wysokiej temperatury i wysyłająca silny strumień białego światła. Stosowana jako żarnik w lampach gazowych, przyczyniła się do rozpowszechnienia oświetlenia gazowego w XIX wieku. Wynaleziona przez Carla Auera von Welsbacha.

    Hipokapnia, hipokarbia (hypocapnia, hypocarbia) – stan obniżonego ciśnienia parcjalnego dwutlenku węgla (pCO2) we krwi poniżej normy. Wywołana jest podczas hiperwentylacji przy zwiększonym wydalaniu dwutlenku węgla przez płuca. Stan taki powoduje tzw. "mroczki" przed oczyma, występują zawroty głowy, szum w uszach, osłabienie mięśniowe. Hipokapnia może prowadzić do okresowego bezdechu, odruchowego niedokrwienia mózgu oraz do alkalozy. Lista państw według rocznej emisji CO2: Poniższa lista przedstawia państwa świata w zależności od rocznej emisji dwutlenku węgla. Uwzględniony jest jedynie dwutlenek węgla pochodzący ze spalania paliw kopalnych, bez uwzględnienia takich źródeł jak produkcja cementu czy wylesianie. Spalanie paliw kopalnych odpowiada za około 70% światowej emisji CO2, wylesianie za około 25%, a produkcja cementu za około 5%.

    IGCC (ang. integrated gasification combined cycle) - technologia bloku gazowo-parowego ze zintegrowanym zgazowaniem paliwa lub też kompleks zgazowania pozostałości rafineryjnych - jest to technologia umożliwiająca budowanie elektrowni, o znacznie większej sprawności - 45-55 %, w porównaniu do konwencjonalnych elektrowni węglowych, dla których sprawność wynosi 25-35 %. Dodatkowo, elektrownie IGCC są o wiele bardziej ekologiczne - zużycie wody ok. połowy w porównaniu do konwencjonalnych technologii, emisja NOX, dwutlenku siarki i dwutlenku węgla spełnia wszelkie normy EU, a stosunek związania węgla sięga nawet 99,7 %.

    Chemosynteza – starszy ewolucyjnie od fotosyntezy i mniej od niej skomplikowany sposób autotrofizmu. Przeprowadzają go organizmy nazywane chemoautotrofami, wyłącznie bakterie, których źródłem energii do asymilacji dwutlenku węgla (CO2) są reakcje utlenienia prostszych związków nieorganicznych lub metanu. Pełni ona bardzo ważną rolę w obiegach pierwiastków ważnych biologicznie (azotu, węgla, fosforu). Asymilacja dwutlenku węgla rozpoczyna się od karboksylacji rybulozo-1,5-bisfosforanu.

    Sztuczna fotosynteza – pojęcie, które ogólnie obejmuje "skopiowanie" naturalnego procesu fotosyntezy, a także związane z tym badania, w celu otrzymania wysokoenergetycznych związków chemicznych z dwutlenku węgla i wody przy udziale energii słonecznej, czasami także pod pojęciem tym rozumiany jest rozkład wody na wodór i tlen za pomocą energii słonecznej. Termin dotyczy także starań naukowców, aby otrzymać z dwutlenku węgla i wody w reakcji sztucznej fotosyntezy płynne paliwo. Dla zapoczątkowania reakcji sztucznej fotosyntezy konieczne jest dostarczenie energii z zewnątrz, np. odnawialnej energii słonecznej lub energii wiatru. Globalne ocieplenie – wielkie oszustwo (ang. The Great Global Warming Swindle) – brytyjski film dokumentalny w reżyserii Martina Durkina. Film przedstawia argumenty przeciwko konsensusowi naukowemu na temat antropogenicznego wpływu na klimat ziemi, zwłaszcza wzrostu dwutlenku węgla w atmosferze.

    Laser molekularny na dwutlenku węgla (laser CO2) - laser gazowy, w którym ośrodkiem czynnym jest mieszanina dwutlenku węgla, azotu, wodoru i helu. Laser molekularny emituje falę w zakresie podczerwieni, główne linie widmowe znajdują się w zakresie długości fal 9,4 µm i 10,6 µm. Emitowana moc dochodzi do 100 kW przy pracy ciągłej i 10 W przy pracy impulsowej.

    Dodano: 10.09.2010. 22:26  


    Najnowsze