• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Zielona tundra arktyczna? Wyniki badań wskazują, że to możliwe

    20.06.2012. 17:37
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Gleby na wyższych szerokościach geograficznych zwierają więcej dwutlenku węgla niż atmosfera. Kiedy na planecie zaczynają panować coraz wyższe temperatury, warto pamiętać, że Arktyka też odczuwa ciepło. Badając potencjalny wpływ globalnego ocieplenia na tundrę arktyczną, naukowcy z Wlk. Brytanii odkryli, że dwutlenek węgla przechowywany w tundrze mógłby zostać uwolniony do atmosfery przez nowe drzewa rosnące w cieplejszym regionie. Skutek: nasilenie zmian klimatu. Ustalenia poczynione w ramach badań zostały zaprezentowane w czasopiśmie Nature Climate Change.

    Cieplejszy klimat zapewnia pierwszorzędne warunki dla zazieleniania się Arktyki. Naukowcy sądzili, że zazielenienie się tego obszaru będzie oznaczało pochłanianie większej ilości dwutlenku węgla (CO2) z atmosfery, co z kolei złagodzi globalne ocieplenie. Tymczasem wyniki ostatnich badań sugerują coś odwrotnego. Jeżeli tempo rozkładu w glebie wzrośnie, las będzie mógł się rozszerzyć na tundrę w arktycznej części Szwecji, co z kolei spowoduje uwalnianie CO2 do atmosfery.

    Autor naczelny, dr Iain Hartley, wcześniej z Uniwersytetu w Stirling, Wlk. Brytania, a obecnie z Uniwersytetu w Exeter, powiedział: "Bezpośrednie ustalenie zmian w przechowywaniu dwutlenku węgla w ekosystemach na wyższych szerokościach geograficznych jest niezwykle trudne ze względu na to, że występujący tam dwutlenek węgla jest w większości przechowywany w glebie, poniżej poziomu gruntu. Wyniki naszych prac wskazują, że większa biomasa roślin nie zawsze przekłada się na wzrost zatrzymywania dwutlenku węgla na poziomie ekosystemu".

    Obecnie zadanie zespołu, jak twierdzi, polega na pogłębieniu wiedzy o tym, jak przewidywane zmiany w rozmieszczeniu różnych zbiorowisk roślinnych w Arktyce oddziałują na rozpad znacznych pokładów dwutlenku węgla w glebach tundry. To ułatwi prognozowanie, jak zazielenianie się regionu może wpłynąć na absorpcję lub uwalnianie CO2 w nadchodzących latach.

    Zespół wykonał pomiary zasobów dwutlenku węgla w roślinności i glebach pomiędzy tundrą a brzeziną. Naukowcy ustalili, że pokłady dwutlenku węgla w glebach leśnych zdecydowanie przeważyły dwukrotne zwiększenie zatrzymywania dwutlenku węgla w biomasie roślinnej lasu. Odkryli również, że brzozy wydają się pobudzać rozkład materii organicznej w glebie. A zatem udało im się pokazać mechanizm, za pomocą którego brzozy mogą bezpośrednio przyczyniać się do obniżenia zasobów dwutlenku węgla w glebach.

    Współautor, dr Gareth Phoenix z Wydziału Nauk o Roślinach i Zwierzętach Uniwersytetu w Sheffield stwierdził: "Badania wskazują, że wdzieranie się drzew do arktycznej tundry w następstwie ocieplenia może spowodować uwolnienie ogromnej ilości dwutlenku węgla do atmosfery, co byłoby niekorzystne w kontekście globalnego ocieplenia. Stałoby się tak dlatego, że gleba tundry jest bogata w zasoby materii organicznej z powodu wolnego rozkładu, a drzewa pobudzają rozkład tego materiału. A zatem, wcześniej sądziliśmy, że drzewa pojawiające się w tundrze zwiększą zatrzymywanie dwutlenku węgla, tymczasem może się sprawdzić odwrotny scenariusz. Tak więc, kolejne złe nowiny na temat zmian klimatu".

    Odkrycia skłaniają do myślenia, że kolonizacja Arktyki przez produktywne zbiorowiska roślinne o wysokiej biomasie nie zawsze muszą przełożyć się na zwiększenie zatrzymywania CO2. Bardziej prawdopodobne są straty netto dwutlenku węgla w przypadku pobudzenia rozkładu olbrzymich zasobów CO2 w glebach arktycznych.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    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). 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.

    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) 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 %.

    Refermentacja - termin używany w piwowarstwie oznaczający wtórną fermentację w butelkach. Do sklarowanego i przefiltrowanego piwa dolewa się brzeczki nastawnej i rozlewa do butelek, w których cukier zawarty w brzeczce rozkłada się i zamienia w alkohol oraz dwutlenek węgla. Refermentacja wpływa na zwiększenie stężenia ekstraktu piwa, zwiększenie zawartości dwutlenku węgla i osadów drożdżowych, zmienia również wartość pH piwa. Piwo poddane refermentacji jest bardziej mętne i treściwsze w smaku. 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.

    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. 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.

    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.

    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.

    Obieg tlenu w przyrodzie, cykl tlenu – cykl biogeochemiczny, który opisuje cyrkulację tlenu i jego związków chemicznych (głównie dwutlenku węgla) w biosferze. Ogólnie cykl ten wygląda tak, że tlen jest pobierany z atmosfery przez wszystkie organizmy żywe, a następnie wykorzystywany w procesie oddychania komórkowego. Produktem ubocznym tej reakcji jest dwutlenek węgla, uwalniany z powrotem do atmosfery, z której jest pobierany przez rośliny i zamieniany z powrotem w tlen w procesie fotosyntezy. 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.

    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. Kwas acetylooctowy, CH3-CO-CH2-COOH – organiczny związek chemiczny, najprostszy β-ketokwas. Występuje w organizmie człowieka jako produkt pośredni metabolizmu tłuszczów. Łatwo ulega rozkładowi do dwutlenku węgla i acetonu.

    Dodano: 20.06.2012. 17:37  


    Najnowsze