Se pare că Pământul a trecut un prag semnificativ pe fundalul încălzirii globale.

De obicei, în septembrie, nivelurile de dioxid de carbon (CO2) din atmosferă sunt cele mai scăzute. Această concentrație este punctul de referință pe baza căruia sunt măsurate fluctuațiile nivelurilor de gaze cu efect de seră în anul următor. Dar în luna septembrie a acestui an, nivelurile de CO2 rămân ridicate, la aproximativ 400 ppm, iar mulți oameni de știință cred că în timpul vieții noastre, concentrația de gaze cu efect de seră nu va scădea sub acest prag.

Pământul acumulează în mod constant CO2 în atmosferă de la revoluția industrială, dar nivelurile de 400 ppm creează o nouă normalitate care nu a fost văzută pe planeta noastră de milioane de ani.

„Atmosfera planetei noastre a avut ultima dată niveluri de CO2 de 400 ppm în urmă cu aproximativ trei milioane și jumătate de ani, iar clima la acea vreme era foarte diferită de cea de astăzi”, a declarat un profesor asociat la Școala de Științe Marine și Atmosferice pentru Christian Science Monitor în un e-mail.fenomene la Universitatea de Stat din New York la Stony Brook David Black.

„În special, în Arctica (la nord de latitudinea 60) era mult mai cald decât astăzi, iar nivelul mării de pe planetă era cu 5-27 de metri mai mare decât cel actual”, a menționat Black.

„Apoi a durat milioane de ani pentru ca atmosfera să ajungă la 400 ppm CO2. Și pentru ca acesta să scadă la 280 de milioane (un astfel de indicator a fost în ajunul revoluției industriale), a fost nevoie de încă milioane de ani. Climatologii sunt foarte îngrijorați de faptul că oamenii au făcut în doar câteva secole ceea ce natura a făcut în milioane de ani, majoritatea acestor schimbări având loc în ultimii 50-60 de ani.

Concentrația globală de CO2 crește periodic peste 400 ppm de câțiva ani; dar în timpul sezonului de vegetație de vară, o parte semnificativă a dioxidului de carbon din atmosferă este absorbită de fotosinteză și, prin urmare, nivelurile de CO2 sunt sub acest nivel în cea mai mare parte a anului.

Context

Nebunia cu efect de seră

Wprost 15.12.2015

Lumea este prost pregătită pentru încălzirea globală

The Globe And Mail 05.09.2016

Catastrofa climatică în Europa

02.05.2016

E timpul pentru climă

Sindicatul Proiect 26.04.2016

Clima toxică

Die Welt 18.01.2016
Dar din cauza activităților umane (în primul rând din cauza arderii combustibililor fosili), se emite mai mult CO2 în atmosferă, iar minimul anual se apropia din ce în ce mai mult de pragul de 400 ppm. Oamenii de știință se tem că anul acesta planeta a ajuns la punctul fără întoarcere.

„Este posibil ca în octombrie 2016 cifra lunară să fi fost mai mică decât în ​​septembrie, scăzând sub 400 de milioane? Practic nu”, a scris directorul programului de la Institutul de Oceanografie. Skrips Ralph Keeling.

Au fost cazuri în trecut când nivelurile de CO2 au scăzut sub valorile anterioare din septembrie, dar acestea sunt extrem de rare. Potrivit oamenilor de știință, chiar dacă lumea încetează complet emisia de dioxid de carbon în atmosferă de mâine, concentrația sa va rămâne peste 400 ppm încă câțiva ani.

„În cel mai bun caz (într-un astfel de scenariu), se poate aștepta stabilizarea în viitorul apropiat și, prin urmare, este puțin probabil ca nivelul de CO2 să se schimbe mult. Dar în aproximativ 10 ani, va începe să scadă, a declarat climatologul șef al NASA, Gavin Schmidt, pentru Climate Central. „După părerea mea, nu vom mai vedea o cifră lunară sub 400 ppm.”

Deși creșterea concentrației de CO2 atmosferic este un motiv de îngrijorare, trebuie remarcat că marca de 400 ppm în sine este mai mult un marcator de rută decât un indicator dur care prevestește o apocalipsă climatică lumii.

„Oamenilor le plac cifrele rotunjite”, spune Damon Matthews, profesor de mediu la Universitatea Concordia din Montreal. „Este, de asemenea, foarte simbolic faptul că, în paralel cu creșterea CO2, temperaturile globale au crescut cu un grad peste nivelurile preindustriale.”

Desigur, acești indicatori sunt în mare parte simbolici, dar sunt o ilustrare reală a traiectoriei urmate de clima pământului.

„Concentrația de CO2 este oarecum reversibilă, deoarece plantele absorb dioxidul de carbon”, notează dr. Matthews. „Dar temperatura care are loc pe baza unor astfel de schimbări, în absența eforturilor umane, este ireversibilă.”

Dioxidul de carbon sub formă de gaz cu efect de seră nu numai că contribuie la încălzirea globală, dar afectează negativ și starea oceanelor lumii datorită acidificării sale. Când dioxidul de carbon se dizolvă în volume mari în apă, o parte din acesta se transformă în dioxid de carbon, care reacționează cu moleculele de apă pentru a produce ioni de hidrogen, ceea ce face oceanul mai acid. Acest lucru, la rândul său, duce la albirea coralilor și interferează cu ciclul de viață al organismelor mici, care afectează negativ și organismele mai mari mai jos în lanțul trofic.

Vestea pragului de 400 ppm vine în momentul în care liderii mondiali au făcut o serie de pași spre ratificarea Acordului de la Paris privind schimbările climatice, care urmărește reducerea sistematică a emisiilor de carbon la nivel mondial începând cu 2020.

Țările care ratifică acordul au mult de lucru.

„Pentru a reduce CO2 atmosferic pe o scară de timp de câteva secole, trebuie nu numai să folosim și să dezvoltăm surse de energie fără carbon; de asemenea, trebuie să eliminăm din punct de vedere fizic, chimic și biologic CO2 din atmosferă”, spune Black. „Există o tehnologie pentru eliminarea CO2 din atmosferă, dar nu este încă aplicabilă la scara problemei existente.”

Vyacheslav Viktorovich Alekseev, doctor în științe fizice și matematice, șef al Laboratorului de surse regenerabile de energie, Facultatea de Geografie, Universitatea de Stat Lomonosov din Moscova. Specialist în domeniul modelării matematice și fizice a sistemelor geofizice.

Sofya Valentinovna Kiseleva, Candidată la Științe Fizice și Matematice, cercetător principal la același laborator. El este angajat în modelarea fizică a proceselor de transport de dioxid de carbon, probleme ale schimbărilor climatice moderne.

Nadezhda Ivanovna Chernova, candidat la Științe Biologice, cercetător principal la același laborator. Se ocupă de aspectele de mediu ale utilizării energiei solare, de problemele utilizării raționale a resurselor naturale.

La începutul anului 1998, fostul președinte al Academiei Naționale de Științe din SUA, F. Seitz, a înaintat comunității științifice spre examinare o petiție, cerând guvernelor Statelor Unite și altor țări să respingă semnarea acordurilor încheiate la Kyoto în decembrie. 1997 pentru limitarea emisiilor de gaze cu efect de seră. Petiția a fost însoțită de un brief informativ intitulat „Impactul asupra mediului al creșterii dioxidului de carbon în atmosferă”. Acesta conținea o selecție de rezultate științifice publicate menite să demonstreze nu numai absența dovezilor empirice care să susțină viitoarea încălzire prezisă de mulți oameni de știință, ci și beneficiul indubitabil pentru omenire din creșterea gazelor cu efect de seră. Următoarele teze au fost prezentate în recenzie.

Creșterea actuală a CO 2 din atmosferă vine după aproape 300 de ani de încălzire. Prin urmare, această creștere poate să nu fie rezultatul activității umane, ci o consecință a unui proces natural - intensificarea eliberării de CO 2 de către ocean cu creșterea temperaturii apei. În plus, în comparație cu aportul antropic anual de carbon în atmosferă (5,5 Gt), conținutul acestuia chiar și în rezervoarele fondului mobil (în atmosferă - aproximativ 750 Gt, în straturile de suprafață ale oceanului - 1000 Gt, aproape de -Biota terestră, inclusiv soluri și detritus, - aproximativ 2200 Gt) este atât de mare încât este greu de recunoscut factorul de creștere antropic al CO2 din atmosferă ca fiind semnificativ.

În plus, autorii revizuirii prezintă numeroase date din măsurătorile prin satelit ale temperaturii troposferei inferioare (la o altitudine de aproximativ 4 km) pentru perioada 1958–1996. și rețineți că din 1979 a existat o tendință negativă slabă a temperaturii medii globale (–0,047°С pe 10 ani). În SUA, în ultimii 10 ani, temperatura aerului la suprafață a scăzut cu 0,08°С.

În același timp, datele stațiilor meteorologice arată tendințe pozitive ale temperaturilor stratului de suprafață (+0,07°C pe 10 ani). Discrepanțele dintre rezultate determină modelarea schimbărilor climatice viitoare pe baza datelor de creștere a temperaturii pentru a duce la predicții incorecte. Discutând modelele computerizate ale efectului de seră și încălzirii climatice, autorii revizuirii subliniază că clima este un sistem dinamic complex, neliniar. Incertitudinile influenței, de exemplu, a curenților de suprafață oceanici, transferul de căldură în ocean, umiditatea, înnorabilitatea etc., conform autorilor, sunt atât de mari în comparație cu influența CO 2 încât modelul estimează modelul modern. cursul temperaturii diferă semnificativ de datele empirice disponibile. Numeroase feedback-uri ale sistemului climatic, care sunt slab reflectate în modele, duc, de asemenea, la erori în prognoze și inconsecvențe cu realitatea.

Criticând calitatea datelor din măsurătorile de temperatură a aerului la sol, autorii revizuirii se referă la impactul termic al zonelor urbanizate, care distorsionează imaginea reală a relației dintre creșterea concentrațiilor de gaze cu efect de seră și modificările temperaturii atmosferice. Nu este nimic neobișnuit la schimbările climatice moderne; acestea sunt doar schimbări naturale cauzate atât de variațiile interne pământești, cât și de cele externe - în special, fluctuațiile activității solare. Datele satelitare obținute, însă, timp de numai patru ani (1993-1997), conform autorilor, nu arată nicio modificare a nivelului oceanului, așa cum au prezis modelele de încălzire globală. Numărul de uragane tropicale severe din Atlantic în perioada 1940-1997. iar viteza maximă a vântului în ele a scăzut, ceea ce contrazice atât ideea de încălzire globală, cât și rezultatele modelului.

Aici trebuie subliniat faptul că existența a mai mult de o duzină de factori de formare a climei este în general recunoscută. Următoarele se remarcă ca fiind cele mai semnificative:

Într-un studiu realizat de V.V. Klimenko și colegii săi, impactul acestor factori asupra balanței radiațiilor a fost analizat într-un deceniu și în ultimul secol. Luând în considerare variabilitatea seculară a climei, s-a dovedit că acumularea de gaze cu efect de seră în atmosferă a determinat creșterea temperaturii medii globale cu 0,5°C. Cu toate acestea, autorii subliniază că explicația schimbărilor climatice actuale și viitoare doar prin factorul antropic se bazează pe o fundație foarte șubredă, deși rolul său crește cu siguranță în timp.

Un interes deosebit este lucrarea recentă a lui S. Korti cu colegii, în care încălzirea observată în emisfera nordică este asociată în principal cu schimbările naturale ale regimurilor de circulație atmosferică. Adevărat, autorii săi subliniază că acest fapt nu poate servi drept dovadă a absenței impactului antropic asupra climei. O analiză detaliată a modelului a rolului acelorași factori climatici în creșterea temperaturii medii a aerului la suprafață a fost efectuată recent de oamenii de știință britanici. Rezultatele lor arată că încălzirea atmosferei în prima jumătate a secolului XX. (între 1910 și 1940) s-a datorat în principal fluctuațiilor activității solare și, într-o măsură mai mică, factorilor antropici – gazele cu efect de seră și aerosolul sulfat troposferic. În ceea ce privește perioada 1946-1996, aici variațiile naturale ale activității solare și vulcanice au doar un impact minor asupra climei în comparație cu influența antropică.

Influența principalilor factori de formare a climei asupra modificării temperaturii medii ale suprafeței globale. Estimări ale contribuțiilor indicând intervale de valori pentru: gaze cu efect de seră și aerosoli sulfat (cutii albe); activitatea solară (plină cu puncte) și influența lor combinată (umbrită). Dreptunghiurile negre arată rezultatele observațiilor instrumentale. (Tett S.F.B., Stott P.A. et al. 1999.)

O analiză a biosferei calde din perioada Cretacic ca analog al încălzirii prezise, ​​efectuată de NM Chumakov, a arătat că impactul principalilor factori de formare a climei (pe lângă dioxidul de carbon) nu este suficient pentru a explica încălzirea acestui fenomen. amploare în trecut. Efectul de seră de magnitudinea necesară ar corespunde unei creșteri multiple a conținutului de CO 2 din atmosferă. Impulsul pentru schimbările climatice grandioase din această perioadă a dezvoltării Pământului, cel mai probabil, a fost un feedback pozitiv între creșterea temperaturii oceanelor și mărilor și creșterea concentrației de dioxid de carbon atmosferic.

O mare atenție în revizuirea de mai sus este acordată CO 2 ca „îngrășământ”. Autorii furnizează date despre accelerarea creșterii plantelor cu un conținut crescut de dioxid de carbon în atmosferă. În special, răspunsul pinilor tineri, al portocalilor tineri, al grâului la o creștere a CO 2 din mediu în intervalul de la 400 la 800 ppm este aproape liniar și pozitiv. Din aceasta, autorii concluzionează că aceste date pot fi ușor transferate la diferite niveluri de îmbogățire cu CO 2 și la diferite specii de plante. Autorii atribuie creșterea masei pădurilor din SUA (cu 30% din 1950) impactului creșterii cantității de dioxid de carbon din atmosferă. Se indică faptul că creșterea CO 2 produce un efect de stimulare mai mare asupra plantelor care cresc în condiții mai aride (stresante). Iar creșterea intensivă a comunităților de plante, potrivit autorilor revizuirii, duce inevitabil la o creștere a masei totale a animalelor și are un impact pozitiv asupra biodiversității în general. Aceasta duce la o concluzie optimistă: „Ca urmare a creșterii CO 2 atmosferic, trăim în condiții de mediu din ce în ce mai favorabile. Copiii noștri se vor bucura de viața pe Pământ cu multe mai multe plante și animale. Acesta este un cadou minunat și neașteptat din partea revoluției industriale.”

Cu toate acestea, ni se pare că multe dintre datele anexate petiției sunt destul de contradictorii.

În loc de încălzire - răcire?

Desigur, fluctuațiile nivelului de CO 2 din atmosferă au avut loc în epocile trecute, dar niciodată aceste schimbări nu au avut loc atât de repede. Dar dacă în trecut sistemele climatice și biologice ale Pământului, datorită modificărilor treptate în compoziția atmosferei, „au reușit” să treacă într-o nouă stare stabilă și se aflau în cvasi-echilibru, atunci în perioada modernă, cu o schimbare intensă, extrem de rapidă a compoziției gazelor atmosferice, toate sistemele terestre părăsesc starea staționară. Și chiar dacă luăm poziția autorilor care neagă ipoteza încălzirii globale, trebuie menționat că consecințele unei astfel de „părăsiri din starea cvasi-staționară”, în special schimbările climatice, pot fi cele mai grave.

În plus, conform unor prognoze, după atingerea concentrației maxime de CO 2 în atmosferă, acesta va începe să scadă din cauza scăderii emisiilor antropice, absorbției dioxidului de carbon de către oceane și biotă. În acest caz, plantele vor trebui din nou să se adapteze la habitatul schimbat.

Cu siguranță, revizuirea a remarcat corect că modelarea consecințelor creșterii CO 2 și a altor gaze cu efect de seră în atmosferă, precum și construcțiile teoretice moderne, nu iau în considerare multe feedback-uri ale sistemelor climatice, ceea ce duce la prognoze incorecte și chiar, așa cum autorii asigură, spre eroarea ideii în sine, încălzirea globală. Cu toate acestea, în opinia noastră, acest lucru nu ar trebui să ducă la o negare a posibilei încălziri climatice, ci la probabilitatea unor consecințe climatice imprevizibile (de exemplu, efectul opus - răcirea într-un număr de regiuni ale globului).

În acest sens, unele rezultate ale modelării matematice a consecințelor complexe ale unei posibile schimbări a climei Pământului sunt extrem de interesante. Experimentele cu un model tridimensional al sistemului integrat ocean-atmosferă, realizate de cercetători americani, au arătat că, ca răspuns la încălzire, circulația termohalină din Atlanticul de Nord (Curentul Atlanticului de Nord) încetinește. Concentrația critică de CO 2 care provoacă acest efect se situează între două și patru valori preindustriale ale CO 2 în atmosferă (este 280 ppm, în timp ce concentrația actuală este de aproximativ 360 ppm).

Folosind un model mai simplu al sistemului ocean-atmosferă, specialiștii au efectuat o analiză matematică detaliată a proceselor descrise mai sus. Conform calculelor lor, cu o creștere a concentrației de dioxid de carbon cu 1% pe an (ceea ce corespunde ratelor moderne), Curentul Atlanticului de Nord încetinește, iar la un conținut de CO 2 de 750 ppm, are loc colapsul său - o încetare completă a circulaţie. Cu o creștere mai lentă a conținutului de dioxid de carbon din atmosferă (și a temperaturii aerului) - de exemplu, cu 0,5% pe an, când concentrația ajunge la 750 ppm, circulația încetinește, dar apoi își revine încet. În cazul creșterii accelerate a gazelor cu efect de seră în atmosferă și a încălzirii asociate, Curentul Atlanticului de Nord este distrus la concentrații mai mici de CO 2 - 650 ppm. Motivele schimbării curentului sunt că încălzirea aerului de suprafață determină o creștere a temperaturii straturilor de suprafață ale apei, precum și o creștere a presiunii aburului saturat în regiunile nordice și, prin urmare, o creștere a condensului, care măreşte masa de apă desalinizată de la suprafaţa oceanului din Atlanticul de Nord. Ambele procese duc la stratificarea crescută a coloanei de apă și încetinesc (sau chiar fac imposibilă) formarea constantă a apelor reci și adânci în partea de nord a Atlanticului, când apele de suprafață, răcindu-se și devenind mai grele, se scufundă în regiunile de fund și apoi trec încet la tropice.

Studiile asupra acestui tip de consecințe ale încălzirii atmosferice, efectuate recent de R. Wood și colegii de muncă, oferă o imagine și mai interesantă a posibilelor evenimente. Pe lângă reducerea cu 25% a transportului total atlantic, la ritmul actual de creștere a gazelor cu efect de seră, va exista o „închidere” a convecției în Marea Labrador, unul dintre cele două centre nordice de formare a apelor reci și adânci. . Mai mult, acest lucru poate avea loc deja în perioada 2000-2030.

Evoluția scăderii maxime a fluxului meridional al Curentului Atlanticului de Nord (rezultate calculului pentru cinci scenarii de încălzire globală). I - concentrația de CO 2 ajunge la 560 ppm, debitul slăbește ușor, apoi își revine; II, IV - concentrația de CO 2 - 650 și 750 ppm, rata de creștere a CO 2 1% pe an, circulația este distrusă; III, V - 650 și 750 ppm, rata de creștere 0,5% pe an, debitul slăbește, apoi revine la un nivel mai scăzut.

Aceste fluctuații ale curentului nord-atlantic pot duce la consecințe foarte grave. În special, dacă distribuția căldurii și a fluxurilor de temperatură se abate de la cea actuală în regiunea atlantică a emisferei nordice, temperaturile medii ale aerului la suprafață din Europa pot scădea semnificativ. Mai mult, modificările vitezei Curentului Atlanticului de Nord și încălzirea apelor de suprafață pot reduce absorbția de CO 2 de către ocean (conform calculelor experților menționați - cu 30% cu o dublare a concentrației de dioxid de carbon în aerul), care ar trebui luate în considerare atât în ​​prognozele privind starea viitoare a atmosferei, cât și în scenariile pentru emisiile de gaze cu efect de seră. Modificări semnificative pot apărea și în ecosistemele marine, inclusiv în populațiile de pești și păsări marine, în funcție nu numai de condițiile climatice specifice, ci și de nutrienții care sunt aduși la suprafață de curenții oceanici reci. Aici dorim să subliniem punctul extrem de important menționat mai sus: consecințele creșterii gazelor cu efect de seră în atmosferă, după cum se poate observa, pot fi mult mai complexe decât o încălzire uniformă a atmosferei de suprafață.

Posibila perturbare a ecosistemelor

La modelarea schimbului de dioxid de carbon, este de asemenea necesar să se țină seama de impactul asupra transferului de gaz al stării interfeței dintre ocean și atmosferă. De câțiva ani, în experimente de laborator și naturale, am studiat intensitatea transferului de CO 2 în sistemul apă-aer. S-a luat în considerare efectul asupra schimbului de gaze al condițiilor vântului-undă și al unui mediu dispersat format în apropierea interfeței dintre două faze (pulverizare pe suprafață, spumă, bule de aer în coloana de apă). S-a dovedit că rata de transfer de gaz atunci când natura undelor se schimbă de la gravitațional-capilar la gravitațional crește semnificativ. Acest efect (pe lângă creșterea temperaturii stratului de suprafață al oceanului) poate aduce o contribuție suplimentară la fluxul de dioxid de carbon între ocean și atmosferă. Pe de altă parte, o absorbție semnificativă de CO 2 din atmosferă este precipitația, care, după cum au arătat studiile noastre, scurge intens dioxidul de carbon pe lângă alte impurități gazoase. Calculele utilizând date privind conținutul de dioxid de carbon dizolvat în apa de ploaie și cantitatea anuală de precipitații au arătat că 0,2–1 Gt CO 2 pot intra anual în ocean cu ploi, iar cantitatea totală de dioxid de carbon spălat din atmosferă poate ajunge la 0,7– 2.0 Gt.

Revenind la tezele autorilor anexei la petiție, observăm că cele mai controversate sunt datele privind efectul benefic al creșterii CO 2 pentru plantele verzi. Cert este că există o serie de date științifice, conform cărora o creștere a concentrației de CO 2 în atmosferă, chiar și fără a ține cont de încălzirea globală, poate duce la o schimbare semnificativă a structurii și funcționării ecosistemelor, care poate fi nefavorabil pentru plante. Un răspuns pozitiv la creșterea dioxidului de carbon din aer, observat la o plantă individuală, nu înseamnă neapărat că va exista o creștere crescută a comunităților de plante în ansamblu.

Gândurile autorilor despre rolul CO 2 ca stimulator de creștere sunt înrădăcinate în detaliile fotosintezei. Într-adevăr, creșterea concentrației de dioxid de carbon poate intensifica acest proces și, prin urmare, poate favoriza creșterea plantelor. De asta beneficiază așa-numitele plante C 3, care includ aproape toți copacii și multe dintre principalele culturi: orez, grâu, cartofi, leguminoase. La plantele C3, în prima etapă de fixare, molecula de CO2 se leagă de ribuloză difosfat, care conține un zahăr cu 5 atomi de carbon. Ca rezultat al reacției, care are loc sub acțiunea enzimei ribuloză difosfat carboxilază, se formează un compus instabil de scurtă durată, inclusiv un zahăr cu 6 atomi de carbon. Se descompune în doi derivați care conțin trei atomi de carbon - de unde și numele de „plante C 3”. Oxigenul atmosferic concurează cu dioxidul de carbon pentru centrul activ al ribulozei difosfat carboxilazei. Dacă O 2 câștigă, planta pierde energie, deoarece fixarea CO 2 nu are loc în timpul utilizării oxigenului. Pe măsură ce concentrația de dioxid de carbon crește, probabilitatea de a „câștiga” acestuia în competiție cu O2 pentru legarea la centrul activ al enzimei crește. Într-adevăr, în unele experimente, când concentrația de CO 2 a fost stabilită la 600 ppm, fotorespirația a fost redusă cu 50%, iar limitarea acesteia înseamnă că planta își poate folosi mai multă energie pentru a construi țesuturi. Cu toate acestea, la aceste plante, în condițiile unei concentrații crescute de CO2, se observă o fotosinteză crescută în stadiul inițial al experimentelor, dar după activarea temporară are loc inhibarea acesteia. Sistemul de transport al unei plante este poligenic, depinde de mulți factori (energetici, hormonali etc.) și nu poate fi reorganizat rapid. Prin urmare, la expunerea prelungită a plantei la CO 2 în condiții de concentrație mare, fotosinteza scade din cauza acumulării excesive de amidon în cloroplaste.

Cu toate acestea, în practică, s-a dovedit o creștere semnificativă a creșterii și acumulării de biomasă în plantele crescute la o concentrație crescută de dioxid de carbon, deși în timp intensitatea fotosintezei scade, apropiindu-se de ceea ce se observă la plantele care trăiesc într-o atmosferă cu un compoziția normală a gazelor. Această discrepanță se explică prin acțiunea de reglare a dioxidului de carbon asupra funcției de creștere a plantei. Menținerea prelungită a unei plante la o concentrație mare de CO 2 este însoțită de o creștere a suprafeței frunzelor, stimularea creșterii lăstarilor de ordinul doi, o creștere relativă a proporției de rădăcini și organe de depozitare în plantă și creșterea tuberizării. Funcția de creștere este îmbunătățită prin formarea unui nou aparat fotosintetic. Acest lucru indică un rol „dublu” al CO2 ca substrat în procesul de fotosinteză și ca regulator al proceselor de creștere. Odată cu creșterea nivelului de dioxid de carbon din atmosferă, se stabilește o nouă stare de echilibru a sistemului, corespunzătoare unui nou nivel de dioxid de carbon, ceea ce duce la o creștere a randamentului în principal datorită creșterii volumului întregului sistemul fotosintetic și, într-o măsură mai mică, datorită intensității fotosintezei pe unitatea de suprafață a frunzei.

O tehnică binecunoscută pentru creșterea intensității și productivității fotosintezei este creșterea concentrației de dioxid de carbon în sere. Această metodă permite creșterea creșterii biomasei. Cu toate acestea, o modificare a concentrației de CO 2 afectează compoziția produșilor finali ai fotosintezei: s-a constatat că la concentrații mari de 14 CO 2 14 C a fost inclus în principal în zaharuri, iar la concentrații scăzute - în aminoacizi (serină, glicină etc.).

Deoarece dioxidul de carbon atmosferic este parțial absorbit de precipitații și apa dulce de suprafață, conținutul de CO 2 din soluția de sol crește și, ca urmare, are loc acidificarea mediului. În experimentele efectuate în laboratorul nostru s-a încercat investigarea efectelor CO 2 dizolvat în apă asupra acumulării de biomasă de către plante. Răsadurile de grâu au fost cultivate pe medii nutritive apoase standard, în care, pe lângă carbonul atmosferic, CO2 molecular dizolvat și ionul de bicarbonat în diferite concentrații au servit ca surse suplimentare de carbon. Acest lucru a fost realizat prin variarea timpului de saturație al soluției apoase cu dioxid de carbon gazos. S-a dovedit că creșterea inițială a concentrației de CO 2 în mediul nutritiv duce la stimularea solului și a masei rădăcinilor plantelor de grâu. Cu toate acestea, cu un exces de 2-3 ori al conținutului de dioxid de carbon dizolvat peste cel normal, s-a observat inhibarea creșterii rădăcinilor plantelor cu modificarea morfologiei acestora. Poate că, odată cu o acidificare semnificativă a mediului, are loc o scădere a asimilației altor substanțe nutritive (azot, fosfor, potasiu, magneziu, calciu). Astfel, efectele indirecte ale concentrațiilor crescute de CO 2 trebuie luate în considerare atunci când se evaluează efectul acestora asupra creșterii plantelor.

Datele privind intensificarea creșterii plantelor de diferite specii și vârste prezentate în anexa la petiție lasă fără răspuns întrebarea condițiilor de asigurare a obiectelor de studiu cu elemente biogene. Trebuie subliniat că modificarea concentrației de CO 2 trebuie să fie strict echilibrată cu consumul de azot, fosfor, alți nutrienți, lumină, apă în procesul de producție fără a perturba echilibrul ecologic. Astfel, s-a observat creșterea sporită a plantelor la concentrații mari de CO2 într-un mediu bogat în nutrienți. De exemplu, pe zonele umede din estuarul Golfului Chesapeake (sud-vestul Statelor Unite), unde cresc în principal plante C 3, o creștere a CO 2 în aer până la 700 ppm a dus la o intensificare a creșterii plantelor și la creșterea densității acestora. O analiză a peste 700 de studii agronomice a arătat că la concentrații mari de CO 2 în mediu, randamentul de cereale a fost în medie cu 34% mai mare (unde s-a aplicat solului o cantitate suficientă de îngrășământ și apă - resurse care sunt abundente doar în țările dezvoltate). Pentru a crește productivitatea culturilor agricole în condițiile creșterii dioxidului de carbon în aer, va fi, evident, necesar nu doar să existe o cantitate semnificativă de îngrășăminte, ci și produse de protecție a plantelor (erbicide, insecticide, fungicide etc.) , precum şi lucrări ample de irigare. Este rezonabil să ne temem că costul acestor activități și consecințele asupra mediului vor fi prea semnificative și disproporționate.

Cercetările au relevat, de asemenea, rolul competiției în ecosisteme, care reduce efectul de stimulare al concentrațiilor mari de CO 2 . Într-adevăr, răsaduri de copaci din aceeași specie într-un climat temperat (New England, SUA) și tropice au crescut mai bine la o concentrație mare de CO 2 atmosferic, cu toate acestea, atunci când răsaduri de diferite specii au fost cultivate împreună, productivitatea acestor comunități a făcut nu crește în aceleași condiții. Este probabil ca competiția pentru nutrienți să inhibe răspunsul plantelor la creșterea dioxidului de carbon.

Un conținut ridicat de CO 2 în aer poate fi nefavorabil pentru așa-numitele plante C 4, primii produși ai fotosintezei sunt compuși ai patru atomi de carbon: acid malic și aspartic, oxalacetat. Această clasă include multe ierburi din regiuni tropicale și subtropicale uscate, fierbinți, culturi agricole - porumb, sorg, trestie de zahăr etc. Plantele C 4 au un mecanism suplimentar de carboxilare - un fel de pompă care concentrează CO 2 în apropierea centrului activ al enzimei, permițând acestor plante să crească bine la concentrații normale de dioxid de carbon. La plantele C 4 în condiţii normale, consumul de energie pentru fotorespiraţie este mult mai mic şi eficienţa fotosintezei este deci mai mare decât la plantele C 3. Aproximativ același lucru se întâmplă în timpul fotosintezei, care este caracteristică suculentelor tipice. Se numește fotosinteză CAM (metabolismul acidului crassulacean). Plantele CAM, ca și plantele C 4, folosesc atât căile de fotosinteză C 3, cât și C 4, dar diferă de plantele C 4 prin faptul că se caracterizează prin separarea acestor căi doar în timp, dar nu și în spațiu, ca în plantele C 4 - .

Astfel, odată cu creșterea concentrației de dioxid de carbon, plantele C 3 se află într-o poziție mai favorabilă decât plantele C 4 și CAM, iar acest lucru, la rândul său, poate avea consecințe foarte grave. Multe plante C 4 vor deveni rare sau amenințate cu dispariția. În agroecosisteme, la cultivarea plantelor C 4, precum porumbul sau trestia de zahăr, o concentrație crescută de CO 2 poate duce la o scădere a productivității acestora, în timp ce buruienile, care sunt reprezentate în principal de plante C 3, vor câștiga un avantaj. Ca urmare, este posibilă o reducere semnificativă a randamentului.

În cazul încălzirii, creșterea crescută a plantelor, care absoarbe dioxidul de carbon atmosferic, nu poate compensa descompunerea accelerată a materiei organice. Acest lucru este deosebit de important, deoarece este de așteptat cea mai mare creștere a temperaturii în habitatele cu latitudini înalte, cum ar fi tundra. În zona de permafrost, pe măsură ce gheața se topește, din ce în ce mai multă turbă va fi expusă microorganismelor care descompun materia organică. Acest proces, la rândul său, va duce la o eliberare mai mare de CO2 și CH4 în atmosferă. Potrivit estimărilor, odată cu creșterea temperaturii de vară în tundra cu 4°C, până la 50% din carbonul din turbă va fi eliberat suplimentar în atmosferă, în ciuda creșterii mai intense a plantelor. În această centură, vegetația tundră în sine este un factor important de formare a climei; prin urmare, odată cu încălzirea, deplasarea limitei pădurii spre nord va avea consecințe grave. Structura bazei furajere se va modifica: lichenii și mușchii, care gravitează la temperaturi scăzute, vor fi înlocuiți cu arbuști nepotriviți pentru căprioare. În plus, o creștere a înălțimii stratului de zăpadă va afecta negativ supraviețuirea animalelor tinere care apar în acest moment.

Influența competitivă reciprocă a plantelor cu rezerve limitate de nutrienți va afecta nu numai ecosistemele naturale, ci și ecosistemele create de om. Prin urmare, este îndoielnică teza că viitoarea creștere a nivelului de CO 2 din atmosferă va duce la culturi mai bogate și, în consecință, la o creștere a productivității animalelor.

Studiul strategiei adaptative și al răspunsului plantelor la fluctuațiile principalelor factori care influențează schimbările climatice și caracteristicile mediului a permis rafinarea unor previziuni. În 1987, a fost pregătit un scenariu pentru consecințele agro-climatice ale schimbărilor climatice moderne și creșterea CO 2 în atmosfera Pământului pentru America de Nord. Conform estimărilor, cu o creștere a concentrației de CO 2 la 400 ppm și o creștere a temperaturii medii globale în apropierea suprafeței pământului cu 0,5°C, randamentul grâului în aceste condiții va crește cu 7–10%. Însă creșterea temperaturii aerului la latitudinile nordice va fi deosebit de evidentă iarna și va provoca dezghețuri frecvente de iarnă extrem de nefavorabile, care pot duce la slăbirea rezistenței la îngheț a culturilor de iarnă, înghețarea culturilor și deteriorarea crustei lor de gheață. Creșterea prevăzută în perioada caldă va necesita selecția de noi soiuri cu un sezon de creștere mai lung.

În ceea ce privește previziunile privind randamentele principalelor culturi agricole pentru Rusia, creșterea continuă a temperaturilor medii ale aerului la suprafață și creșterea CO 2 din atmosferă, se pare, ar trebui să aibă un efect pozitiv. Impactul doar al creșterii dioxidului de carbon în atmosferă poate asigura o creștere a productivității culturilor agricole fruntașe - C 3 -plante (cereale, cartofi, sfeclă etc.) - cu o medie de 20-30%, în timp ce pentru C 4 -plante (porumb, mei, sorg, amarant) această creștere este nesemnificativă. Însă, încălzirea va atrage în mod evident o scădere a nivelului de umiditate atmosferică cu aproximativ 10%, ceea ce va complica agricultura, mai ales în partea de sud a teritoriului european, în regiunea Volga, în regiunile de stepă ale Siberiei de Vest și de Est. Aici se poate aștepta nu numai o scădere a colecției de produse pe unitatea de suprafață, ci și dezvoltarea proceselor de eroziune (în special eoliană), deteriorarea calității solului, inclusiv pierderea humusului, salinizarea și deșertificarea unor suprafețe mari. S-a constatat că saturația stratului de suprafață al atmosferei de până la 1 m grosime cu exces de CO 2 poate răspunde la „efectul deșert”. Acest strat absoarbe fluxurile de căldură ascendente, prin urmare, ca urmare a îmbogățirii sale cu dioxid de carbon (de 1,5 ori față de norma actuală), temperatura aerului local direct la suprafața pământului va deveni cu câteva grade mai mare decât temperatura medie. Intensitatea evaporării umidității din sol va crește, ceea ce va duce la uscarea acestuia. Din această cauză, producția de cereale, furaje, sfeclă de zahăr, cartofi, semințe de floarea soarelui, legume etc., poate scădea în întreaga țară. Ca urmare, se vor modifica proporțiile dintre distribuția populației și producția principalelor tipuri de produse agricole.

Ecosistemele terestre sunt astfel foarte sensibile la o creștere a CO 2 în atmosferă și, prin absorbția excesului de carbon în timpul fotosintezei, ele, la rândul lor, contribuie la creșterea dioxidului de carbon atmosferic. Un rol nu mai puțin important în formarea nivelului de CO2 în atmosferă îl joacă procesele de respirație a solului. Se știe că încălzirea climatică modernă determină o eliberare crescută de carbon anorganic din sol (în special la latitudinile nordice). Calculele model efectuate pentru a evalua răspunsul ecosistemelor terestre la schimbările climatice globale și nivelul de CO 2 din atmosferă au arătat că doar în cazul unei creșteri a CO 2 (fără schimbări climatice), stimularea fotosintezei scade la CO2 ridicat. 2, dar eliberarea carbonului din sol crește pe măsură ce se acumulează în vegetație și sol. Dacă conținutul de CO 2 atmosferic se stabilizează, producția netă a ecosistemelor (fluxul net de carbon între biotă și atmosferă) scade rapid la zero, deoarece fotosinteza este compensată de respirația plantelor și a solurilor. Conform acestor calcule, răspunsul ecosistemelor terestre la schimbările climatice fără impactul creșterii CO 2 ar putea fi o scădere a fluxului global de carbon din atmosferă către biotă datorită creșterii respirației solului în ecosistemele nordice și o scădere a producției primare nete în tropice ca urmare a scăderii conținutului de umiditate a solului. Acest rezultat este susținut de estimări conform cărora efectul încălzirii asupra respirației solului depășește efectul său asupra creșterii plantelor și reduce stocul de carbon din sol. Efectele combinate ale încălzirii globale și ale creșterii CO2 din atmosferă pot crește producția netă globală a ecosistemului și absorbțiile de carbon către biotă, dar creșterile semnificative ale respirației solului pot compensa această absorbție în timpul iernii și primăverii. Este important ca aceste prognoze ale răspunsului ecosistemelor terestre să depindă în mod semnificativ de compoziția speciilor a comunităților de plante, de disponibilitatea nutrienților, de vârsta speciilor de arbori și să varieze semnificativ în cadrul zonelor climatice.

* * * Datele prezentate în anexa la petiție au fost menite, așa cum sa indicat, să împiedice adoptarea documentului elaborat la reuniunea internațională de la Kyoto 1997 și deschis spre semnare din martie 1998 până în martie 1999. Ca rezultate ale reuniunii în Buenos Aires a arătat - Aires (noiembrie 1998), probabilitatea semnării acestui document de către un număr de state industrializate, și în primul rând Statele Unite, este practic absentă. În acest sens, este nevoie de îmbunătățirea strategiei de abordare a problemei schimbărilor climatice globale.

Vicedirectorul Institutului World Watch, K. Flavin, consideră că crearea unui grup de inițiativă este un element necesar al mișcării ulterioare. Acesta va include țări (în special, Europa și America Latină) care au semnat protocolul de la Kyoto, cele mai mari orașe, „corporații și firme care gândesc constructiv” („British Petroleum”, „Enron Corporation”, „Royal Deutsch Shell”, etc.) , susținând activ limitarea emisiilor de gaze cu efect de seră și implicate în procesul de limitare a emisiilor acestora pe baza comerțului cu emisii.

În opinia noastră, o contribuție importantă la rezolvarea acestei probleme ar putea fi introducerea de tehnologii de economisire a energiei și utilizarea surselor regenerabile de energie.

Literatură

1 Robinson A.B., Baliunas S.L., Soon W., Robinson Z.W. Efectele asupra mediului ale creșterii dioxidului de carbon atmosferic. Petiția, împreună cu revizuirea, a fost trimisă institutelor de cercetare și oamenilor de știință individuali cu solicitarea de a o semna și de a o distribui în continuare colegilor. O copie a petiției și a recenziei în rusă și engleză este disponibilă de la editorii Priroda.

2 Pentru mai multe detalii, a se vedea: Sidorenkov N.S. Fluctuații interanuale în sistemul atmosferă-ocean-Pământ //Natura. 1998. nr 7. S.26-34.

3 Klimenko V.V., Klimenko A.V., Snytin S.Yu., Fedorov M.V. // Ingineria energiei termice. 1994. Nr. 1. pp.5-11.

4 Corti S., Molteni F., Palmer T.N. // Natură. 1999. V.398. nr. 6730. p.799-802.

5 Tett S.F.B., Stott P.S., Allen M.R., Ingram W.J., Mitchell J.F.B. // Natură. 1999. V.399. nr. 6736. P.569-572.

16 Mokronosov A.T. Fotosinteza și modificarea conținutului de CO 2 din atmosferă // Priroda. 1994. nr 7. S.25-27.

17 Skurlatov Yu.I. și alte Introducere în chimia ecologică. M., 1994. P.38.

18 Romanenko G.A., Komov N.V., Tyutyunnikov A.I. Schimbările climatice și posibilele consecințe ale acestui proces în agricultură // Resursele funciare ale Rusiei, eficiența utilizării lor. M., 1995. S.87-94.

19 Mingkui C., Woodward F. I. // Natura. 1998. V.393. nr. 6682. P.249-252.

Pagina 8 din 10

Rolul dioxidului de carbon în atmosfera Pământului.

Recent, s-a înregistrat o creștere a concentrației de dioxid de carbon din aer, ceea ce duce la o schimbare a climei Pământului.

Carbonul (C) din atmosferă se găsește în principal sub formă de dioxid de carbon (CO 2 ) și în cantitate mică sub formă de metan (CH 4 ), monoxid de carbon și alte hidrocarburi.

Pentru gazele din atmosfera Pământului se folosește conceptul de „durată de viață a gazului”. Acesta este timpul în care gazul este complet reînnoit, adică. timpul necesar pentru a pătrunde în atmosferă atât de mult gaz cât conține. Deci, pentru dioxid de carbon acest timp este de 3-5 ani, pentru metan - 10-14 ani. CO oxidează la CO 2 în câteva luni.

În biosferă, importanța carbonului este foarte mare, deoarece face parte din toate organismele vii. În interiorul ființelor vii, carbonul este conținut într-o formă redusă, iar în afara biosferei, sub formă oxidată. Astfel, se formează schimbul chimic al ciclului de viață: CO 2 ↔ materie vie.

Surse de carbon din atmosfera Pământului.

Sursa primară de dioxid de carbon sunt vulcanii, în timpul erupției cărora o cantitate imensă de gaze este eliberată în atmosferă. O parte din acest dioxid de carbon provine din descompunerea termică a calcarelor antice în diferite zone metamorfice.

Carbonul intră și în atmosfera Pământului sub formă de metan, ca urmare a descompunerii anaerobe a reziduurilor organice. Metanul sub influența oxigenului se oxidează rapid la dioxid de carbon. Principalii furnizori de metan pentru atmosferă sunt pădurile tropicale și mlaștinile.

Migrația CO 2 în biosferă.

Migrarea CO 2 are loc în două moduri:

- În prima metodă, CO 2 este absorbit din atmosfera Pământului în timpul fotosintezei și participă la formarea substanțelor organice cu îngropare ulterioară în scoarța terestră sub formă de minerale: turbă, petrol, șisturi bituminoase.

- În a doua metodă, carbonul este implicat în crearea carbonaților în hidrosferă. CO2 intră în H2C03, HCO3-1, CO3-2. Apoi, cu participarea calciului (mai rar magneziu și fier), precipitarea carbonaților are loc într-un mod biogen și abiogen. Apar strate groase de calcare și dolomite. Potrivit lui A.B. Ronov, raportul dintre carbon organic (Corg) și carbon carbonat (Ccarb) în istoria biosferei a fost de 1:4.

Ciclul geochimic al carbonului.

Extragerea dioxidului de carbon din atmosferă.

Dioxidul de carbon din atmosfera Pământului este extras de plantele verzi prin procesul de fotosinteză, care se realizează prin clorofila pigmentului care utilizează energie. radiatie solara. Plantele transformă dioxidul de carbon din atmosferă în carbohidrați și oxigen. Carbohidrații sunt implicați în formarea compușilor organici ai plantelor, iar oxigenul este eliberat înapoi în atmosferă.

Legarea dioxidului de carbon.

O foarte mică parte din masa sa totală este implicată în ciclul activ al carbonului. O cantitate imensă de acid carbonic este conservată sub formă de calcare fosile și alte roci. Între dioxidul de carbon din atmosfera Pământului și apa oceanului, la rândul său, există un echilibru în mișcare.

Datorită ratei mari de reproducere, organismele vegetale (în special microorganismele inferioare și fitoplanctonul marin) produc aproximativ 1,5-10 11 tone de carbon sub formă de materie organică pe an, ceea ce corespunde la 5,86-10 20 J (1,4-10 20 cal) de energie.

Plantele sunt parțial consumate de animale, în timpul morții cărora materia organică se depune sub formă de sapropel, humus, turbă, care, la rândul lor, dau naștere la multe alte caustobioliți - cărbune, petrol, gaze combustibile.

În procesele de descompunere a substanțelor organice, mineralizarea lor, bacteriile (de exemplu, putrefactive), precum și multe ciuperci (de exemplu, mucegaiurile) joacă un rol imens.

Principalele rezerve de carbon sunt în stare legată (în principal în compoziția carbonaților) în rocile sedimentare ale Pământului, o parte semnificativă este dizolvată în apele oceanului, iar o parte relativ mică este prezentă în aer.

Raportul dintre cantitățile de carbon din litosferă, hidrosferă și atmosfera Pământului, conform calculelor actualizate, este 28570: 57: 1.

Cum ajunge dioxidul de carbon înapoi în atmosfera Pământului?

Dioxidul de carbon este eliberat în atmosfera Pământului:

- în procesul de respirație a organismelor vii și descompunerea cadavrelor acestora, descompunerea carbonaților, procesele de fermentație, descompunere și ardere;

- plantele verzi, ziua absorbind dioxidul de carbon din atmosfera in procesul de fotosinteza, noaptea o parte din acesta este returnata;

- ca urmare a activității vulcanilor, ale căror gaze constau în principal din dioxid de carbon și vapori de apă. Vulcanismul modern duce, în medie, la eliberarea a 2 10 8 tone de CO 2 pe an, ceea ce reprezintă mai puțin de 1% din cantitatea antropică. emisii (de la activitățile umane);

- ca urmare a activității umane industriale, care în ultimii ani a ocupat un loc aparte în ciclul carbonului. Arderea în masă a combustibililor fosili duce la creșterea conținutului de carbon din atmosferă, deoarece doar 57% din dioxidul de carbon produs de omenire este procesat de plante și absorbit de hidrosferă. Defrișarea masivă duce, de asemenea, la o creștere a concentrației de dioxid de carbon din aer.

Acesta a fost articolul Dioxidul de carbon în atmosfera Pământului. ". Citiți mai departe: « Argon în compoziția atmosferei Pământului - conținutul din atmosferă este de 1%.«

dioxid de carbon din atmosferă

Dioxidul de carbon (CO2) din atmosfera Pământului trece printr-o cale care amintește vag de ciclul apei cunoscut de toată lumea încă din copilărie în natură. Semnificația sa se rezumă la faptul că CO2 apare în aer datorită proceselor naturale și artificiale, apoi este parțial îndepărtat din atmosferă și parțial se acumulează în straturile sale superioare și afectează clima.

Distribuția CO2 în atmosfera Pământului

Timp de multe secole, până la începutul revoluției industriale, procesele naturale au servit drept surse principale de formare a CO2: erupții vulcanice, descompunerea materiei organice, incendiile de pădure și respirația animalelor. Dar cam de la mijlocul secolului al XVIII-lea. conținutul de CO2 din aer începe să fie afectat semnificativ de activitatea industrială umană, în primul rând cele care sunt asociate cu arderea combustibililor fosili (petrol, cărbune, șist, gaze naturale etc.) și producția de ciment. Acestea reprezintă aproximativ 75% din emisiile antropice de CO2. Utilizarea terenului este responsabilă pentru restul de 25%, în special pentru defrișarea activă.

Eliminarea unei părți din CO2 din aer are loc datorită dizolvării acestuia în ocean și absorbției de către plante. Cu toate acestea, plantele nu numai că absorb dioxidul de carbon, ci îl și eliberează: în procesul de respirație, ele, la fel ca oamenii, „inhalează” oxigen și „expilează” CO2. Deci dioxidul de carbon este întotdeauna prezent în atmosferă, singura întrebare este cât de mult este.

În ultimele decenii, CO2 a crescut mai rapid decât oricând în istoria înregistrată. În 1750, concentrația de CO2 în atmosferă era de aproximativ 270 ppm și abia după mai bine de două sute de ani, până în 1958, acesta s-a „strepit” până la marca de 320 ppm. Încă cincizeci de ani - și un salt de până la 60 de puncte: în 2005, conținutul de CO2 din atmosferă era de 380 ppm. În 2010 - deja 395 ppm. Și recent, oamenii de știință au raportat că conținutul de dioxid de carbon a depășit 400 ppm și nu va reveni în viitorul apropiat. Se pare că este timpul să rescriem enciclopediile.

Apropo, în istoria Pământului au existat perioade cu un conținut mult mai mare de dioxid de carbon. Acum patru miliarde de ani, atmosfera tinerei noastre planete conținea până la 90% CO2. Adevărat, viața nu a apărut încă: nu era deloc oxigen. Acum 2,5 miliarde de ani au apărut plantele și totul era bine.

Trebuie să spun că marca de 400 ppm a fost depășită înainte. Conținutul de CO2 din atmosferă variază pe parcursul anului, atingând un maxim în luna mai. Deci, creșterea de primăvară-vară a concentrației de dioxid de carbon nu a cauzat îngrijorare oamenilor de știință. În mai 2015, chiar și în Antarctica, nivelul CO2 a atins 400 ppm, ceea ce nu s-a întâmplat în 4 milioane de ani! Dar, pe de altă parte, în septembrie, se observă în mod tradițional cel mai scăzut conținut de CO2 din atmosfera anului. Prin urmare, depășirea în septembrie a marcajului de 400 ppm este cea mai clară dovadă a unei creșteri necontrolate a cantității de dioxid de carbon din aer.

dioxid de carbon și noi

Ce se va întâmpla cu noi în această „nouă lume a patru sute de pipiem”, așa cum a reușit presa occidentală să ne boteze planeta? Răspunsul poate fi rezumat în două cuvinte: încălzirea globală.

Încălzirea globală a început cu mult timp în urmă și este direct legată de conținutul de dioxid de carbon din atmosferă. Cert este că CO2 nu este doar un gaz, ci un gaz cu efect de seră. CO2 este extrem de inert, este reticent să reacționeze cu alte elemente chimice. Din acest motiv, se acumulează în atmosfera Pământului, unde reține radiația termică de la suprafața sa și împiedică întoarcerea acesteia în spațiul cosmic. Acesta este efectul de seră.

Efectul de seră este atât de puternic asociat în mintea noastră cu încălzirea globală, încât este de obicei asociat cu ceva negativ. Între timp, efectul de seră îi datorăm o viață confortabilă pe Pământ. Fără gaze cu efect de seră (cu excepția CO2, acestea includ vapori de apă, metan și ozon), temperatura medie a planetei ar fi de -15 ° C, și nu de + 15 ° C, așa cum este acum.

Dar o creștere necontrolată a conținutului de gaze cu efect de seră duce la o creștere a efectului de seră și aceasta, la rândul său, la încălzirea globală. Toată lumea a auzit despre asta și adesea o tratează cu ironie și uneori cu suspiciune: este aceasta o conspirație a producătorilor de combustibili ecologici? Chestia este că se pare că nu vedem niciun semn de încălzire globală în viața de zi cu zi.

Într-adevăr, încălzirea globală este un proces lent. Groenlanda nu se va topi mâine, nici poimâine, nici măcar peste o sută de ani. Nu va exista niciun val uriaș care va spăla New York-ul ca în filmele cu dezastre. Va fi inundat treptat: orașul va trebui să se retragă sub atacul oceanului în creștere. Micile insule din Pacific vor dispărea de pe fața Pământului (sau mai bine zis, a mării). Regiunile umede vor deveni și mai umede, iar regiunile uscate și mai uscate. În primul, insectele purtătoare de boli se vor reproduce, în al doilea, va începe o lipsă acută de hrană și apă potabilă. Afluxul de apă proaspătă glaciară în ocean va schimba cursul curenților caldi și reci, care amenință să se răcească în emisfera nordică și uraganele din jurul planetei. Nu poți continua mai departe: chiar dacă o mică parte din aceste previziuni se adeveresc, omenirea va avea dificultăți.

Între timp, temperatura medie anuală din întreaga lume a doborât recorduri pentru al treilea an consecutiv. 2016 este numit cel mai tare an din ultimii 150 de ani. Oamenii de știință au descoperit că atmosfera Pământului s-a încălzit cu 1,45°C în comparație cu perioada preindustrială. Cifra poate părea nesemnificativă, dar este mai mult decât suficientă pentru a topi gheața.

Convinge-te singur:

Topirea gheții (fotografii NASA)

Cercetători de la Instituția Scripps de Oceanografie de la Universitatea din California, San Diego raportat USA Today că conținutul de dioxid de carbon din atmosfera Pământului a atins cel mai ridicat nivel din ultimii 800.000 de ani. Acum este de 410 ppm (părți pe milion). Aceasta înseamnă că în fiecare metru cub de aer dioxidul de carbon ocupă un volum de 410 ml.

dioxid de carbon din atmosferă

Dioxidul de carbon, sau dioxidul de carbon, îndeplinește o funcție importantă în atmosfera planetei noastre: trece o parte din radiația de la Soare, care încălzește Pământul. Cu toate acestea, deoarece gazul absoarbe și căldura emisă de planetă, contribuie la efectul de seră. Acesta este considerat principalul factor al încălzirii globale.

Creșterea constantă a conținutului de dioxid de carbon din atmosferă a început odată cu revoluția industrială. Înainte de aceasta, concentrația nu depășise niciodată 300 ppm. În luna aprilie a acestui an, a fost stabilită cea mai mare notă medie din ultimii 800 de mii de ani. Prima dată a fost înregistrată o cifră de 410 ppm la o stație de monitorizare a calității aerului din Hawaii în aprilie 2017, dar apoi a fost mai degrabă ieșită din comun. În aprilie 2018, această notă a devenit media pentru întreaga lună. Concentrația de dioxid de carbon a crescut cu 30% de la începutul observațiilor efectuate de cercetătorii de la Instituția Scripps.

De ce crește concentrația?

Omul de știință Ralph Keeling de la Instituția Scripps, șeful programului de cercetare CO2, consideră că concentrația de dioxid de carbon continuă să crească în atmosferă datorită faptului că ardem constant combustibil. Procesarea petrolului, gazelor și cărbunelui eliberează în atmosferă gaze cu efect de seră, cum ar fi dioxidul de carbon și metanul. Gazele au făcut ca temperatura Pământului să crească în ultimul secol la niveluri care nu pot fi explicate prin variabilitatea naturală. Acesta este de mult un fapt cunoscut, dar nimeni nu ia măsuri pentru a remedia cumva situația.

La rândul său, Organizația Meteorologică Mondială a spus că creșterea gazelor cu efect de seră contribuie la schimbările climatice și face „planeta mai periculoasă și mai inospitalieră pentru generațiile viitoare”. Problema trebuie abordată la nivel global și rezolvată cât mai curând posibil.

Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.