Рекордное количество метана в атмосфере земли: откуда он берется и чем опасен?

Адаптация возможна, если действовать сейчас

Результаты исследований показывают, что еще есть возможность обеспечить адаптацию лесов к изменению климата, но действовать необходимо уже сейчас. Во-первых, нужно защищать и связывать оставшиеся леса, чтобы древесные породы могли развиваться, когда климат нагревается. Но деревья «перемещаются» с места на место очень медленно: они могут «двигаться» только тогда, когда животные или ветер уносят их семена в другое место, где подходят климатические условия. Чем более фрагментированы леса, тем меньше вероятность того, что семена могут достичь определенных участков. Кроме того, более мелкие участки в большей степени подвержены «краевым эффектам», таким как увеличение освещенности, сухости воздуха и риска пожара, создавая сложные условия для прорастания и роста семян. Поэтому поддержание связи между лесами имеет решающее значение.

Во-вторых, нам нужно ограничить выбросы. Даже ограничение глобальных температур до 2 °C выше доиндустриального уровня – уже лучший сценарий – приведет к тому, что почти три четверти тропических лесов превысят пороговую температуру 32 °C, которую мы определяем. Поскольку каждый градус, превышающий порог высокой температуры, выделяет 100 миллиардов тонн CO₂ из тропических лесов в атмосферу, что составляет более 280 лет ежегодных выбросов ископаемого топлива в такой стране, как Великобритания, то существует явный стимул избегать дальнейшего потепления.

Конечно, сокращение выбросов является сложной задачей. Однако прямо сейчас у человечества есть уникальная возможность. Во время нынешней пандемии выбросы от транспорта, среди других секторов, были значительно сокращены. Так что это показывает, что мы, люди, можем это сделать. Мы можем создать более здоровое и прохладное будущее для всех нас: тропических лесов и людей.

#Деревья #Исследования #Климатические изменения #Потепление #Тропические леса

Падение астероида

Астероид изменил климат на нашей планете до неузнаваемости

Хотя можно подумать, что прямой удар массивного метеорита о поверхность Земли сможет всех нас уничтожить, чтобы нарушить углеродный цикл нашей планеты, этому космическому гостю понадобились бы дополнительные факторы – одного удара о землю недостаточно. Недавно ученые доказали, что астероид Чиксулуб, упавший на полуостров Юкатан, уничтожил динозавров. Подробнее я рассказывала в предыдущей статье. После этого удара глобальное охлаждение было вызвано выбросом сульфата в атмосферу. Но сульфат недолговечен и быстро вымывается из атмосферы в виде кислотных дождей. А вот CO2 – нет. Повышенный уровень углекислого газа, оставшийся в атмосфере после удара астероида, поднял глобальную температуру до 5 градусов по Цельсию примерно на 100 000 лет. Еще больше статей о том, какие геологические процессы на Земле могут стать причиной вымирания дикой природы, читайте на

Изменение климата в долгосрочной перспективе

Новое исследование, опубликованное в журнале Science, показывает, что тропические леса могут противостоять небольшому повышению температуры – но только до определенной степени. Такие леса встречаются прямо в тропиках, и хотя они обычно жаркие и влажные, это упрощение скрывает множество изменений климата. Некоторые леса на южной окраине Амазонки достигают 35˚C в самые жаркие месяцы года, в то время как другие в предгорьях Анд достигают не более 26˚C. Джунгли западной Амазонки и Борнео влажные в течение всего года, в то время как в других районах Амазонии и Африки есть «тропические леса», в которых в самые засушливые месяцы практически нет осадков.

Ученые использовали этот вариант, чтобы понять, как климат влияет на объем накопления углерода в тропических лесах, и предсказать, как это может измениться в будущем. Почему ставка была сделана на различия между локациями, чтобы предсказать изменения во времени? Потому что, поскольку отдельные деревья живут в течение длительного времени, даже десятилетия мониторинга не могут сказать точно, как лес будет реагировать на изменение климата в долгосрочной перспективе. Например, амазонские леса, которые быстрее всего высыхают, постепенно смещаются в сторону более приспособленных к засухе видов деревьев, но это видно только в том случае, если посмотреть на самые молодые деревья.

Рассмотрение различий между различными тропическими лесами дает уникальную точку зрения на то, как деревья могут реагировать на будущие климатические условия, поскольку можно наблюдать, как леса растут в определенном климате после того, как успели адаптироваться. Например, можно использовать разницу в количестве углерода, хранящегося в лесах, растущих при 30 °C и 32 °C, в качестве ориентира для того, как первый может реагировать в долгосрочной перспективе на повышение температуры на 2 °C.

Источники[править]

1. Пётр Кропоткин. «Поездка в Окинский караул». Научное наследство. Том 25. — М.: Наука, 1998 г.
2. К.А.Тимирязев. «Жизнь растения» (по изданию 1919 года). — М.: Сельхозгиз, 1936 г.
3. К.А.Тимирязев. «Жизнь растения» (по изданию 1919 года). — М.: Сельхозгиз, 1936 г.
4. А.Г.Бетехтин, «Курс минералогии». — М.: Государственное издательство геологической литературы, 1951 год
5. А.Е.Ферсман. «Воспоминания о камне». — М.: Издательство Академии Наук СССР, 1958 г.
6. А. И. Куприн. Собрание сочинений в 9 т. Том 3. — Москва: «Художественная литература», 1971 г.
7. А. С. Макаренко. Педагогическая поэма. — М.: «Правда», 1976 г.
8. А.Н.Толстой. «Хождение по мукам»: Трилогия. ― М.: Художественная литература, 1987 г.
9. В. Нарбут. Стихотворения. М.: Современник, 1990 г.

Углерод в беллетристике[править]

Кто знает, что оказалось бы в лучших душах человеческих, если бы можно было незаметно проникать в них и наблюдать их самые тайные, самые скрытые изгибы? Сколько столпов, сколько твердых мужей, сколько честных граждан оказалось бы ворами, убийцами, прелюбодеями? И кто может сказать непоколебимо, что страшней ― мысли или дело, и где их границы? Самое странное, смешное, нелепое, необыкновенное в мире ― это людские условности. Вот лежат два кусочка сгущенного углерода, два кусочка угля, две блестящие побрякушки. Но в них, как в фокусе, сосредоточены: богатство, роскошь, почет, женская любовь, власть… Так сложилась жизнь, так условились люди. Особенно власть. О, как понятно мне, почему самые прославленные историей, самые кровожадные тираны человечества были в то же время такими тонкими знатоками, ценителями и собирателями драгоценных камней!

— Александр Куприн, «Брильянты», 1904

	Он не спешил выполнить мое приказание, рассматривая мои сапоги и по обыкновению роясь в карманах. К железному холодку моей воли я прибавил немного углерода: ― Подойди ближе, тебе говорю! Вокруг нас все затихли, и только Петька Маликов испуганно шепнул: ― Ого! Ховрах двинулся ко мне, надувая губы и стараясь смутить меня пристальным взглядом. В двух шагах он остановился и зашатал ногою, как вчера.
	— Антон Макаренко, «Педагогическая поэма» (часть 3), 1935

― Или мы живем только для того, чтобы есть? Тогда пускай пуля размозжит мне башку, и мой мозг, который я совершенно ошибочно считал равновеликим всей вселенной, разлетится, как пузырь из мыльной пены… Жизнь, видишь ли, это цикл углерода, плюс цикл азота, плюс еще какой-то дряни… Из молекул простых создаются сложные, очень сложные, затем ― ужасно сложные… Затем ― крак! Углерод, азот и прочая дрянь начинают распадаться до простейшего состояния. И все. И все, Ванька… При чем же тут революция? <…> ― Оставь меня в покое! Да я и не с тобой разговариваю, много ты понимаешь в революции. Она кончена… Она раздавлена, ― гляди вперед носа… Советская Россия уже сейчас ― в пределах до Ивана Грозного… Скоро все дороги будут белы от костей… И будут торжествовать циклы углерода и азота ― вот те самые, что придут сюда утром на конях… Телегин молчал, стоя прямо, руки за спиной, ― в темноте трудно было разобрать его лицо, красноватое от зарева.

— Алексей Толстой, «Хождение по мукам» (Книга третья. Хмурое утро), 1941

Углерод в публицистике[править]

Вещество горнего мира должно быть сообразно тому веществу, в которое облечены его жители, как и вещество дольнего мира находится в соотношении с веществом своих жителей. Впрочем, и в дольнем мире многие тела, не изменяясь в естественных свойствах своих, то есть, не разлагаясь химически на свои составные части, могут быть в виде более тонком и более грубом. Например, вода, сера, все металлы могут быть и в твердом виде, и в жидком, и в виде паров. Углерод мы имеем в виде газа и в виде камня (алмаза). Новейшие гигантские открытия в стране вещества приводят к уверенности, что человеческие познания о веществе вполне ничтожны. При этой уверенности с доверчивостью выслушивается сказание Писания и Отцов о природе Рая.

— епископ Игнатий (Брянчанинов), «Слово о человеке», 1862

Визгливая музыка, пьяные возгласы, сделки маклеров, скупка дутых акций, спекуляция участками, прекрасные креолки, шампанское ― вот как жила главная улица белых в Кимберли. Так добывался алмаз ― сверкающая, прозрачная, нерушимая разновидность углерода. Сотни миллионов долларов крупных алмазных синдикатов, сотни тысяч загубленных жизней рабочих! <…> Алмаз ― твоё величие в прошлом! Не надо нам сейчас дорогих бриллиантов в золотой оправе, ожерелий, ривьер, диадем, скоро не надо нам будет и алмазного борта 50 в коронке или резце. В борьбе двух камней углерода ― прозрачного алмаза и черного угля ― победа за черным!

— Александр Ферсман, «Воспоминания о камне», 1940

Источники метана

Тревожными новостями поделилось научное издание New Atlas, со ссылкой на отчет исследователей из организации Global Carbon Project. Если верить отчету, благодаря карантину, объявленному в период пандемии коронавируса, воздух во многих городах действительно стал чище. Многие люди сидели в своих домах и практически не ездили на автомобилях. К тому же, закрылись многие предприятия, деятельность которых сопровождается выбросами в воздух большого количества диоксида углерода, который также известен как углекислый газ. Однако, по словам ученых, карантин никак не сказался на выбросах более опасного метана, который удерживает тепло в 29 раз лучше вышеупомянутого диоксида углерода.

Исследователи сделали весьма логичное заключение, потому что основными источниками метана как раз являются сельское хозяйство, системы отопления и добыча нефти. По расчетам исследователей, каждая живущая на нашей планете корова ежедневно выпускает в воздух до 500 литров метана — этот газ возникает в их пищеварительной системе. Также метан активно используется в качестве топлива для различных печей. Ну и, наконец, метан является одним из газов, растворенных в нефти — при добыче «черного золота» тоже выбрасывается огромное количество парникового газа.

Некоторые ученые умудряются соьирать метан прямо из пищеварительной системы коров для дальнейшего использования в качестве топлива

Царство Археи

Археи, растущие в озере «утренней славы» в национальном парке Йеллоустоун, производят яркий цвет

Первоначально эти прокариоты с одной клеткой считались бактериями. Они находятся в Домене Археи и имеют уникальный тип рибосомальной РНК. Состав клеточных стенок этих организмов позволяет им жить в очень сложных условиях, включая горячие источники и гидротермальные отверстия.

• Домен: Археи;
• Организмы: метаногены, галофилы, термофилы, психрофилы;
• Тип клетки: прокариотическая;
• Обмен веществ: в зависимости от вида — для метаболизма может потребоваться кислород, водород, углекислый газ, сера, сульфид;
• Способ питания: в зависимости от вида — потребление пищи может осуществляться путем абсорбции, не фотосинтетического фотофосфорилирования или хемосинтеза;
• Размножение: бесполое размножение путем бинарного деления, почкования или фрагментации.

Выберите деревья с низким уровнем обслуживания, чтобы максимизировать поглощение углерода

Дейв Новак, исследователь северной исследовательской станции Лесной службы США в Сиракузах, штат Нью-Йорк, изучал использование деревьев для связывания углерода в городских условиях на всей территории Соединенных Штатов. В 2002 году он в соавторстве перечислил обыкновенный конский каштан, черный грецкий орех, американскую сладкую жевательную резинку, сосну пондерозу, красную сосну, белую сосну, лондонский самолет, сосну испаньол, пихту дугласа, алый дуб, красный дуб, дуб Вирджинии и дуб Кипарис как пример деревьев, особенно хорошо поглощающих и хранящих СО₂, Новак советует городским управляющим земельными участками избегать деревьев, которые требуют большого ухода, поскольку сжигание ископаемого топлива в энергетическом оборудовании, таком как грузовики и бензопилы, только уничтожит выгоды от поглощения углерода, полученные в противном случае.

Выделение углекислого газа

Хотя мы в основном слышим о двуокиси углерода в атмосфере, это всего лишь крошечная часть того углерода, который хранится на Земле. На самом деле весь углерод и углекислый газ над поверхностью – в океанах, лесах, почвах и атмосфере – составляет всего лишь 0,2% всего углерода на планете. Остальная часть – 1,85 миллиарда гигатонн углерода – находится под поверхностью, а почти две трети всего углерода – в плотном ядре Земли. Но в первые дни существования нашего космического дома все было совсем по-другому. Ранняя атмосфера, по сегодняшним меркам, была пропитана углекислым газом. Все изменилось с появлением жизни на нашей планете.

Большое влияние на количество СО2 на ранней Земле оказало появление растений – на протяжении миллионов лет они вытягивали из атмосферы углекислый газ, а когда оказались погребены под землей, скажем, под грязью, то не разрушились и их углерод не был выброшен обратно в атмосферу. Так, погребенный под землей углерод образовал нефть, уголь и газ. Эти процессы длились эпохами, в результате чего кора и мантия Земли стали обогащены углеродом, а атмосфера – относительно низким содержанием CO2.

Сегодня, по оценкам исследователей, в земной коре и верхней мантии хранится около 315 миллионов гигатонн углерода. Как полагают специалисты, все находилось бы в равновесии и дальше – в течение последнего миллиарда лет – если бы не три фактора, которые вызывают серьезные опасения.

Царство Растения

Растения чрезвычайно важны для всей жизни на Земле, поскольку они выделяют кислород, и обеспечивают других живых организмов кровом, продуктами питания и т.п. Эта разнообразная группа содержит сосудистые или бессосудистые растения, цветковые или нецветковые растения, и др.

• Домен: Эукариоты;
• Организмы: мхи, покрытосеменные (цветковые растения), голосеменные, печеночники, папоротники;
• Тип клетки: эукариотическая;
• Обмен веществ: кислород необходим для метаболизма;
• Способ питания: фотосинтез;
• Размножение: организмы подвергаются чередованию поколений. Половая фаза (гаметофит) сменяется бесполой (спорофитом).

Все растения поглощают углекислый газ, но деревья поглощают больше всего

В то время как все живое растительное вещество поглощает СО₂ в рамках фотосинтеза деревья обрабатывают значительно больше, чем мелкие растения, из-за их большого размера и обширных корневых структур. Деревья, как короли растительного мира, имеют гораздо больше «древесной биомассы» для хранения СО₂ чем меньшие растения. В результате деревья считаются самыми эффективными природными «поглотителями углерода». Именно эта характеристика делает посадку деревьев формой смягчения последствий изменения климата.

По данным Министерства энергетики США, виды деревьев, которые быстро растут и живут долго, являются идеальными поглотителями углерода. К сожалению, эти два атрибута обычно взаимоисключающие. Учитывая выбор, лесники заинтересованы в максимальном поглощении и хранении СО₂ (известный как «секвестрация углерода») обычно предпочитает более молодые деревья, которые растут быстрее, чем их старые когорты. Тем не менее, медленно растущие деревья могут накапливать гораздо больше углерода в течение значительно более долгой жизни.

Как остановить глобальное потепление?

Но что же делать, чтобы не допустить плачевных последствий? Количество выбрасываемого коровами метана можно сократить, используя более качественные корма — процесс переваривания будет происходить быстрее с образованием минимального количества газов. Также исследователи призывают сократить использование ископаемого топлива и искать места их утечки при помощи дронов со специальными датчиками. Только вот прислушается ли мир к призывам ученых — большой вопрос.

О методах остановки развития глобального потепления ранее я уже писал в этом материале. Только в этой статьей я больше говорил об углекислом газе. Хоть он и слабее метана в плане удерживания тепла, его опасность все равно велика. Рекомендую почитать об этом газе тоже — приятного чтения!

Антропогенный фактор

Деятельность человека – причина стремительного изменения климата

Как вы, вероятно, знаете, бурная человеческая деятельность стала причиной выброса в атмосферу большего количества CO2, чем от удара астероида Чиксулуб. Удар астероида высвободил сопоставимое количество углерода в атмосферу, которое мы выпустили со времен промышленной революции. Выкапывая и сжигая углерод из земной коры в качестве ископаемого топлива, мы уничтожаем зоны поглощения углерода. Тем самым мы смещаем существующий углеродный баланс – от земной коры обратно в атмосферу. По мере того как мы продолжаем сжигать ископаемое топливо и леса, мы сдвигаем чаши весов углеродного баланса Земли все дальше и дальше, а последствия нашей деятельности останутся, вероятно, дольше, чем на 100 000 лет. О том, каким будет наш мир к 2050 году если количество вредных выбросов в атмосферу не сократиться, читайте в нашем материале.