Bir yanardağ ne kadar karbondioksit yayar? Atmosfere kim daha fazla karbondioksit salıyor; insanlar mı yoksa doğa mı? Yeşil Avrupa ve karbondan arındırılmış Endonezya ve Afrika

Küresel karbondioksit emisyonları geçen yıl rekor seviyelere ulaştı. Uluslararası Enerji Ajansı'nın (IEA) raporunda da belirtildiği gibi 2018 yılında 33 milyar ton olarak gerçekleşti.

Çalışmanın yazarları, "2018'de enerji talebi arttıkça, küresel enerjiyle ilişkili CO2 emisyonları yıllık bazda %1,7 artarak tüm zamanların en yüksek seviyesi olan 33,1 GtCO2'ye ulaştı" dedi. "Çin, Hindistan ve ABD emisyonlardaki artışın yüzde 85'ini oluştururken, Almanya, Japonya, Meksika, Fransa ve Birleşik Krallık'ta düşüş yaşandı."

IEA başkanı Fatih Birol, enerji talebindeki önemli artışın "birçok kişi için sürpriz" olduğunu ve ülkelerin küresel iklim hedeflerine ulaşmasını daha da zorlaştırdığını söyledi.

The Financial Times'ın aktardığına göre Birol, "Küresel enerji talebinde olağanüstü bir büyüme görüyoruz, bu on yılda en hızlı büyümeyi gösteriyor" dedi. Aynı zamanda, ona göre, 2019 yılında enerji kaynaklarına olan talepte aynı oranda bir büyüme beklenemez.

Ancak CO2 emisyonları sorunun yalnızca bir kısmını oluşturuyor. IEA'nın daha önceki bir raporuna göre, petrol şirketlerinin aldığı aktif önlemlere rağmen petrol ve gaz üretimi, küresel metan emisyonlarının çok önemli bir bölümünü üretiyor.

Özellikle hidrokarbonların üretimi, taşınması, işlenmesi ve tüketimi ile ilgili faaliyetler dünya çapındaki metan emisyonlarının %13'ünü oluşturmaktadır. Üretim döngüsünün her aşamasında sızıntılar meydana geliyor ve dünyadaki petrol ve gaz şirketleri bu sızıntıların hacmini henüz doğru bir şekilde ölçemiyor.

Genel olarak insan faaliyetleri, küresel metan emisyonlarının %60'ını oluşturur; geri kalan %40'ı ise toprağın derin katmanlarından doğal gaz sızıntısı, bataklık emisyonları, hayvan atık ürünleri ve ölü bitki örtüsünün çürümesinden oluşur.

Ancak Amerikan havacılık ve uzay ajansı NASA'nın durumu farklı şekilde değerlendirmesi ilginçtir. Geçen yılın başlarında ajans, atmosferdeki metan konsantrasyonlarındaki ciddi artışın son yıllarda sığır yetiştiriciliğine ve büyüyen "permafrost" bataklıklarından kaynaklanan buharlaşmaya atfedilemeyeceğini belirten yeni bir çalışmanın sonuçlarını yayınladı.

Bu sera gazı emisyonlarının yarısından fazlası küresel yakıt endüstrisinden kaynaklanmaktadır. Nature Communications dergisinde yayınlanan nihai raporda, yıllık ortalama metan emisyonlarının artık 12 ila 19 milyon ton arasında değiştiği belirtiliyor.

Daha önce böyle bir yayılma, sığırların, özellikle de ana metan yayıcılardan biri olan ineklerin sayısındaki dalgalanmalarla ve ayrıca permafrostun kademeli olarak çözülmesiyle ve bu gaza doymuş büyük bataklıkların oluşmasıyla açıklanıyordu.

Ancak NASA uydu çalışmaları, hidrokarbon ve kömür üretimi ve kullanımından kaynaklanan metan emisyonlarının önceden düşünülenden daha hızlı arttığını gösterdi. Örneğin Kanada Alberta'daki petrol endüstrisinden kaynaklanan emisyonların önceki tahminlerden %25-50 daha yüksek olduğu ortaya çıktı.

1 İnsan ve iklim.

2 Giriiş.

Enerji tüketimi, ekonomik faaliyet ve gelir arasındaki ilişki

atmosferde.

Enerji tüketimi ve karbondioksit emisyonları.

3 Doğada karbon.

Karbon izotopları.

4 Atmosferdeki karbon.

Atmosferdeki karbondioksit.

Topraktaki karbon.

5 Geleceğe yönelik atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonlarına ilişkin tahminler. Ana sonuçlar.

6 Kaynakça.


Giriiş.

İnsan faaliyeti halihazırda doğa üzerindeki etkisinin küresel hale geldiği bir gelişme düzeyine ulaştı. Doğal sistemler (atmosfer, kara, okyanus) ve bir bütün olarak gezegendeki yaşam bu etkilere maruz kalır. Geçtiğimiz yüzyılda atmosferdeki karbondioksit gibi belirli gaz bileşenlerinin içeriğinin arttığı bilinmektedir (

), nitröz oksit ( ), metan ( ) ve troposferik ozon ( ). Ayrıca küresel ekosistemin doğal bileşeni olmayan diğer gazlar da atmosfere girdi. Başlıcaları kloroflorokarbonlardır. Bu eser gazlar radyasyonu emer ve yayar ve bu nedenle Dünya'nın iklimini etkileyebilir. Bu gazların tümüne birden sera gazları denilebilir.

Karbondioksitin atmosfere salınması sonucu iklimin değişebileceği fikri yakın zamanda ortaya çıkmadı. Arrhenius, fosil yakıtların yakılmasının atmosferdeki konsantrasyonlarda artışa yol açabileceğine dikkat çekti.

ve böylece Dünya'nın radyasyon dengesini değiştirir. Artık fosil yakıtların yakılması ve arazi kullanımındaki değişiklikler (ormansızlaşma ve tarımsal genişleme) nedeniyle atmosfere yaklaşık olarak ne kadar katkı yapıldığını biliyoruz ve atmosferik konsantrasyonlarda gözlemlenen artış insan faaliyetleriyle ilişkilendirilebilir.

Hareket mekanizması

iklim üzerinde sera etkisi denir. Kısa dalgalı güneş ışınımına karşı şeffaf olan bu gaz, dünya yüzeyinden çıkan uzun dalgalı ışınımı emer ve emilen enerjiyi her yöne yayar. Bu etkinin bir sonucu olarak, atmosferik konsantrasyonun artması, Dünya yüzeyinin ısınmasına ve atmosferin daha düşük olmasına neden olur. Atmosferdeki konsantrasyonlarda devam eden artışlar küresel iklimde değişikliklere yol açabilir; dolayısıyla gelecekteki karbondioksit konsantrasyonlarını tahmin etmek önemli bir görevdir.

Karbondioksitin atmosfere salınması

endüstriyel bir sonuç olarak

emisyonlar.

Emisyonların ana antropojenik kaynağı

karbon içeren her türlü yakıtın yanmasıdır. Günümüzde ekonomik kalkınma genellikle artan sanayileşmeyle ilişkilendirilmektedir. Tarihsel olarak ekonomik büyüme, enerji kaynaklarının mevcudiyetine ve yakılan fosil yakıt miktarına bağlı olmuştur. 1860-1973 dönemi için çoğu ülkenin ekonomik ve enerji gelişimine ilişkin veriler. Sadece ekonomik büyümeyi değil, aynı zamanda enerji tüketiminde de bir artışı gösteriyorlar. Ancak biri diğerinin sonucu değildir. 1973'ten bu yana birçok ülkede spesifik enerji maliyetlerinde düşüş görülürken, gerçek enerji fiyatları arttı. Amerika Birleşik Devletleri'nde endüstriyel enerji kullanımına ilişkin yakın zamanda yapılan bir araştırma, 1920'den beri birincil enerji girdisinin üretilen malların ekonomik eşdeğerine oranının istikrarlı bir şekilde azaldığını gösterdi. Endüstriyel teknoloji, araçlar ve bina tasarımındaki gelişmeler sayesinde enerjinin daha verimli kullanılması sağlanır. Buna ek olarak, bazı sanayileşmiş ülkelerde ekonominin yapısında, hammadde ve işleme sanayilerinin gelişmesinden nihai ürün üreten sanayilerin genişlemesine geçişle ifade edilen değişiklikler olmuştur.

Şu anda tıbbi, eğitimsel ve eğlence amaçlı ihtiyaçların karşılanması için gerekli olan kişi başına düşen minimum enerji tüketimi düzeyi bölgeden bölgeye ve ülkeden ülkeye önemli ölçüde farklılık göstermektedir. Gelişmekte olan birçok ülkede, yüksek kaliteli yakıtların kişi başına tüketiminde önemli artışlar, daha yüksek yaşam standartlarına ulaşmak için gereklidir. Devam eden ekonomik büyümenin ve arzu edilen yaşam standartlarına ulaşmanın kişi başına enerji tüketimiyle ilişkili olmadığı artık muhtemel görünmektedir, ancak bu süreç henüz yeterince araştırılmamıştır.

Gelecek yüzyılın ortasından önce çoğu ülkenin ekonomisinin, işgücü ve diğer kaynak türlerine olan ihtiyacı azaltarak ve bilgi işlem ve aktarım hızını artırarak artan enerji fiyatlarına uyum sağlayabileceği varsayılabilir. veya belki de mal üretimi ile hizmet sunumu arasındaki ekonomik dengenin yapısını değiştirmek. Bu nedenle, enerji sisteminde kömür veya nükleer yakıt kullanımının şu veya bu payını içeren enerji geliştirme stratejisinin seçimi, endüstriyel emisyon oranını doğrudan belirleyecektir.

.

Enerji tüketimi ve emisyonlar

karbon dioksit.

Enerji, enerji üretmek adına üretilmez. Sanayileşmiş ülkelerde üretilen enerjinin çoğunluğu sanayi, ulaşım ve bina ısıtma ve soğutmadan elde edilmektedir. Son zamanlarda yapılan birçok çalışma, sanayileşmiş ülkelerdeki mevcut enerji tüketimi seviyesinin, enerji tasarrufu sağlayan teknolojilerin kullanılmasıyla önemli ölçüde azaltılabileceğini göstermiştir. ABD'nin tüketim malları ve hizmetlerinin üretiminde aynı üretim hacmiyle en az enerji yoğun teknolojilere geçmesi durumunda atmosfere giren miktarın artacağı hesaplandı.

yüzde 25 oranında azalacak. Sonuçta küresel emisyonlardaki azalma %7 olacaktır. Benzer bir etki diğer sanayileşmiş ülkelerde de meydana gelecektir. Daha verimli mal üretme yöntemlerinin uygulamaya konması ve nüfusa hizmet sunumunun iyileştirilmesi sonucunda ekonominin yapısının değiştirilmesiyle atmosfere salınım oranında daha fazla azalma sağlanabilir.

Doğada karbon.

Dünyada yaşamın var olmasının imkansız olduğu birçok kimyasal element arasında karbon, organik maddelerin kimyasal dönüşümleri, karbon atomunun uzun kovalent zincirler ve halkalar oluşturma yeteneği ile ilişkilidir. Biyojeokimyasal karbon döngüsü doğal olarak çok karmaşıktır; çünkü yalnızca Dünya üzerindeki tüm yaşam formlarının işleyişini değil aynı zamanda farklı karbon rezervuarları arasında ve içinde inorganik maddelerin transferini de içerir. Karbonun ana rezervuarları atmosfer, toprak dahil kıtasal biyokütle, deniz biyotası ile hidrosfer ve litosferdir. Geçtiğimiz iki yüzyıl boyunca, atmosfer-biyosfer-hidrosfer sisteminde, yoğunluğu bu elementin transferinin jeolojik süreçlerinin yoğunluğundan yaklaşık olarak daha büyük olan karbon akışlarında değişiklikler meydana geldi. Bu nedenle topraklar da dahil olmak üzere bu sistem içindeki etkileşimlerin analizi ile sınırlı kalınmalıdır.

Temel kimyasal bileşikler ve reaksiyonlar.

Binlercesi biyolojik süreçlerde yer alan bir milyondan fazla karbon bileşiği bilinmektedir. Karbon atomları dokuz olası oksidasyon durumundan birinde olabilir: +IV ila -IV. En yaygın fenomen tam oksidasyondur, yani. +IV, bu tür bileşiklerin örnekleri şunları içerir:

Ve . Atmosferdeki karbonun %99'undan fazlası karbondioksit formunda bulunur. Okyanuslardaki karbonun yaklaşık %97'si çözünmüş formda bulunur ( . Elementel karbon, atmosferde grafit ve elmas şeklinde, toprakta ise odun kömürü şeklinde küçük miktarlarda bulunur. Fotosentez sırasında karbonun asimilasyonu, biyotada mevcut olan azaltılmış karbon oluşumu, toprağın ölü organik maddesi, tortul kayaların üst katmanlarında kömür, petrol ve gaz formunda, büyük derinliklere gömülmüş ve litosferde - şeklinde Az oksitlenmiş karbon içeren bazı gazlı bileşikler, özellikle metan, anaerobik işlemlerde meydana gelen maddelerin indirgenmesiyle atmosfere girer. Her ne kadar bakteriyel ayrışma birkaç farklı gazlı bileşik üretse de, bunlar hızla oksitlenir ve metan oluşabilir. Okyanuslar, oksidasyon süreçleri henüz iyi bilinmeyen önemli miktarda çözünmüş organik karbon içerdiğinden, sisteme girdiği düşünülmektedir.

2018 yılı sona erdi ve Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi'ne göre 2019 başında dünya atmosferindeki ortalama karbondioksit seviyesi 409 ppm'dir.

Grafik, Küresel İzleme Bölümü'nün dört temel gözlemevindeki ortalama günlük CO2 konsantrasyonunu göstermektedir; Barrow, Alaska (mavi), Mauna Loa, Hawaii (kırmızı), Amerikan Samoası (yeşil) ve Antarktika'nın Güney Kutbu (sarı). Kalın siyah çizgi, her kayıt için yumuşatılmış, mevsimsel olmayan eğrilerin ortalamasını temsil eder. Bu eğilim çizgisi küresel ortalama CO2 düzeylerinin çok iyi bir tahminidir. Grafiğin eğilimi yukarı doğru; bu da 2019'da gezegendeki karbondioksit konsantrasyonlarında yeni bir zirve göreceğimiz anlamına geliyor.

Karbondioksit sonuçları 2018

Küresel Karbon Bütçesi web sitesi, 2018'in sonunda dünya atmosferindeki CO2 dönüşümünün bir infografikini hazırladı.

Verilen bilgilere göre 2018 yılında küresel CO2 emisyonları yaklaşık 37,1 Gigaton karbondioksite ulaştı. Bu geçen yıla göre yaklaşık %2,7 daha fazla. Değerlerde %1,8 ila %3,7 arasında hafif bir değişkenlik vardır ve bu, dünya atmosferindeki karbondioksitin küresel cirosunun karmaşık hesaplamalarıyla ilişkilidir.

Hangi ülkeler en çok CO2 salıyor?

1960'tan bu yana emisyonlarda önemli bir artış eğilimi olduğunu belirtmekte fayda var. Daha ayrıntılı olarak ele alındı. Bu gazı gezegenimizin havasına sağlayan ana ülkelerin listesine bakacağız.

1960 yılında beklendiği gibi lider pozisyonlar ABD, Rusya ve Almanya tarafından işgal edildi. Burada küçük bir nüans var - örneğin Ukrayna ve Kazakistan gibi BDT'nin parçası olan ülkeler olmadan yalnızca Rusya belirtiliyor. 4. sırada Çin, ardından Avrupa ülkeleri, Doğu vb. yer aldı. 1960 yılındaki emisyon miktarı yaklaşık 9411 Megaton (9,4 Gt) idi.

2017 yılında durum dramatik bir şekilde değişti; Çin, sektörüyle lider oldu.

Çin ucuz bir iş gücü. Pek çok şirket üretim tesislerini bu ülkeye taşıyarak emisyon vergisi sorununu daha da çözdü. Ve Çin'in kendisi de son zamanlarda üretim ve diğer ülkelerle ticaret açısından çok güçlü bir yükseliş gösterdi.

2. ve 3. sırada sırasıyla ABD ve Hindistan yer alıyor. İkinci ülke nüfus açısından neredeyse Çin'i yakaladı ve ucuz işgücü de üretimiyle yatırımcıların ilgisini çekiyor. Rusya 4. sırada yer alıyor, onu Japonya, ardından Almanya vb. takip ediyor. Emisyon miktarı 36.153 Megaton'a (36,1 Gt) yükseldi.

CO2 atmosfere girdiğinde nereye gider?

Cevabın kendisi bu sitenin okuyucusu için açıktır, dünya atmosferinde kalır ve içinde birikir,

Kömür, gaz ve petrolün yakılmasından kaynaklanan emisyon miktarı yılda yaklaşık 34 Gt CO2'dir. Buna orman yangınları, ormansızlaşma ve mera oluşumu da eklenince 5 Gt CO2 daha ortaya çıkıyor. Sadece 500 Mt (0,5 Gt) karbondioksite karşılık gelen volkanik emisyonlara şimdi bakmak çok tuhaf; tutarsızlık nedeniyle bunları hesaplamalarda hesaba katmıyoruz. Yıllık dönemde karadaki bitkiler 12 Gt emerken, okyanuslarda biraz daha az - 9 Gt. Su ve karadaki karbon döngülerine 700 Megaton daha harcanıyor ve bu da karbondioksitte yılda +17,3 Gt artışa neden oluyor. Eğilim artıyor; kimse gaz emisyonlarını sınırlandıracak anlaşmalar imzalamayacak.

Çözüm

Sonuç olarak, karbondioksitin değerinin 800.000 yılda nasıl değiştiğini gösteren videoya bakmanızı öneririm, ilk olarak NOAA'dan yazarlar enstrümanlardan kayıtlar yaptılar. Grafiği geri sararken Antarktika'da alınan buz çekirdeği örneklerinden elde edilen veriler havadaki karbondioksit içeriğini belirlemek için kullanıldı.

Küresel ısınma atmosfere CO2 salınımından kaynaklanmaktadır. Arabaların elektrikli araçlarla değiştirilmesine burada ve şimdi ihtiyaç var. Gelişmiş ülkelerdeki sanayi iklim değişikliğinin sorumlusudur. Politikacıların ve "yeşil" hareketlerin aktivistlerinin propaganda davullarının gürültüsünün ardında, uzmanların sakin sesi neredeyse duyulmuyor, çoğu sorunun sadece egzoz gazlarında olmadığına inanıyor. Belki her şey çok daha basittir ve aynı zamanda daha karmaşıktır.

Bu yılın ekim ayının ortasında, ABD Ulusal Havacılık ve Uzay Ajansı (NASA), OCO-2 (Yörüngeli Karbon Gözlemevi) araştırma uydusu tarafından elde edilen sonuçların analizine yönelik düzenli materyaller yayınladı.

Bu uzay laboratuvarı, atmosferdeki karbondioksit içeriğini tahmin etmeyi mümkün kılan yüksek çözünürlüklü spektrometrelerle donatılmıştır. Laboratuvar, fotosentez süreciyle ilişkili bitkilerde güneş kaynaklı klorofil floresansı da dahil olmak üzere, güneş ışığının Dünya yüzeyinden yansımasını inceliyor. Bu, geniş bir alandaki karbondioksit içeriğini "burada ve şimdi" modunda belirlemenin yanı sıra karasal bitki örtüsünün emilim aktivitesini değerlendirmeyi mümkün kılan ilk laboratuvardır.

Yeşil Avrupa ve karbondan arındırılmış Endonezya ve Afrika

Laboratuvar 2014 yazında faaliyete geçti ve Aralık ayında NASA, küresel ölçekte (1 Ekim'den 17 Kasım'a kadar) karbondioksit dağılımının ve bitki örtüsü aktivitesinin (Ağustos'tan Ekim'e kadar) ilk haritalarını sundu. Ve şu anda Kuzey Yarımküre'de bitki aktivitesinde bir azalma ve Güney Yarımküre'de bitki aktivitesinde bir artış bekleniyorsa, en yüksek CO2 konsantrasyonuna sahip yerlerin dağılımı bir sürprizdi. Endonezya, Güney Afrika ve Brezilya'da, yani hiçbir şekilde sanayi merkezi olarak adlandırılamayan yerlerde en bol olduğu ortaya çıktı. Sanayi merkezleri arasında en öne çıkanlar Çin'in güneydoğusu ve ABD'nin doğu ve batı kıyılarıydı (çok daha az ölçüde). Avrupa kendisini “yeşil bölge”de buldu.

Uzmanlar, bu kadar büyük ölçekli emisyonların nedenini bitki örtüsünün yerel halk tarafından mevsimsel olarak yakılmasında ve buna eşlik eden yangınlarda gördü. Ancak kuraklık gibi başka nedenler de olabilir. Kuraklık sırasında bitki büyümesi durur, yani fotosentez sonucu atmosferden karbondioksit emilimi de durur. Kuzey Yarımküre'nin gelişmiş ülkelerindeki karbondioksit emisyonlarını kontrol etmenin gerekli olduğu açıkça ortaya çıktı; ancak gezegende tüm çabalarımızı boşa çıkarabilecek başka güçler de var.

Kimin umurunda, kimin yiyecek aldığı

2015 sonbaharında, atmosferdeki karbondioksitin dinamikleri hakkında doğanın kendi görüşlerine sahip olduğu ortaya çıktı. İlkbaharda Kuzey Yarımküre'de hemen hemen her yerde havadaki karbondioksit içeriği 400 ppm'yi (yani milyonda 400 parça) aşarsa, yaz aylarında karadaki bitkiler ve denizlerdeki fitoplankton aktif olarak gelişmeye başladıkça, içeriği gözle görülür şekilde düşmeye başladı.

Bu düşüş özellikle Doğu Avrupa'nın güneyi, Ukrayna, Rusya'nın güneyi, Sibirya, Kazakistan ve Çin'in kuzeyi bölgelerinde belirgindir. O yaz İtalya ve Yunanistan'ın bitki örtüsü de karbondioksiti "bol miktarda tüketmeye" çalıştı ancak İspanyollar ve Fransızlar beklentileri karşılayamadı. Ancak Baltık ülkelerinin ormanları ve otlakları da İskandinav ülkeleri gibi tamamen aktif değildi.

Ancak araştırmalar, karbondioksitin bitkiler tarafından emilmesinin ve salınmasının doğal süreçlerinin dikkate alınmasının öneminden bahsedenlerin argümanlarının göz ardı edilemeyeceğini göstermiştir. Dahası, gezegenin bitki örtüsü atmosferdeki CO2 konsantrasyonundaki dalgalanmalara uyum sağlayabiliyor.

Bu zor denge

Mikroskobik fitoplanktonlardan görkemli meşelere, sekoyalara ve baobablara kadar bitki yaşamı, hayvanlar dünyası kadar aktiftir. Bitkiler hem yer hem de nefes alır. Hayvanlar gibi havayı solurlar ve karbondioksiti dışarı verirler. Ancak tüm hayvanların ve insanların sevincine göre, vücutlarını beslemek ve inşa etmek için aynı karbondioksite, suya ve güneş ışığına ihtiyaçları var. Ancak bu durumda onlar için oksijen fazlalıktır, atık üründür.

Tüm canlılar gibi bitkiler de ölür ve basit moleküllere ayrışır. Bu, atmosfere metan (CH4) ve karbondioksit (CO2) salımına neden olur. Ot veya odun yakarsak yine bir miktar karbondioksit açığa çıkaracağız.

Ortalama sıcaklıklar arttıkça bitkilerin solunum sırasında stres yaşayacağına uzun zamandır inanılıyordu. Bunun sonucunda atmosfere salınan karbondioksit miktarı önemli ölçüde artacaktır. Ancak araştırmalar, gerçekte ortalama sıcaklığın 6 derece artmasıyla bitkilerin önceden hesaplanandan beş kat daha az karbondioksit salacağını gösterdi.

Bunlar çok önemli rakamlar çünkü gezegenimizdeki bitkiler, insanlığın fosil yakıtları yakarken saldığı karbondioksitin altı katı kadarını atmosfere salıyor.

Bebek El Niño'nun Gücü

Bununla birlikte, Paleozoyik'te yaşamın gelişiminin şafağında, atmosferdeki karbondioksit içeriği ölçülemeyecek kadar yüksekti - en az on kat. Bunun nedenlerinden biri arazide bitki örtüsünün bulunmamasıdır. Ve bu arada, bitki örtüsünün karaya çıkıp hızla çoğalmaya başladığı Devoniyen ve Karbonifer dönemlerinde atmosferdeki CO2 içeriği hızla düşmeye başladı. Bugünkü kömür, Karbonifer döneminden kalan ve 300 milyon yıl önce bitkilere bağlanan karbondioksittir.

Mevcut malzemelere bakılırsa, Güney Amerika kıyılarındaki Pasifik Okyanusu'nda periyodik olarak güçlenen ve zayıflayan döngüsel El Niño akıntısı, gezegenin ekvator bölgesindeki hava koşullarında değişikliklere yol açtı. Endonezya'da kuraklık ve şiddetli yangınlar yaşandı; Brezilya'da kuraklık, fotosentezin durması ve yangınlar yaşandı; Afrika'da ise sadece yağmurlar ve bitkilerin büyük oranda çürümesi yaşandı; buna atmosfere karbondioksit emisyonu da eşlik ediyor.

Jura dönemi dinozorları zamanında karbondioksit seviyeleri 1500-2000 ppm arasındaydı. Ve bu aynı zamanda zengin ve müreffeh bir yaşam dönemiydi. Peki eğer karbon dioksit Dünya'da yetişen her şeyi beslemek için gerekli bir ürünse, atmosferdeki CO2 seviyelerinin artmasından korkmalı mıyız?

Elektrikli arabalar mı? Ağaçlar!

Bütün bunlar bizi tek bir sonuca götürüyor: Gezegendeki süreçlerin birbirine bağlantıları önceden hayal edilenden çok daha karmaşık. Eğer atmosferdeki CO2 artışından endişe duyuyorsak, o zaman belki de elektrikli araçlara zorunlu geçiş (2030'a kadar elektrik otomasyonu veriyorsunuz!) en etkili çözüm olmayabilir. Belki de dünya çapında ağaçların yaygın şekilde kesilmesini durdurmamız gerekiyor. Sonuçta ağaçlar karbondioksite bağlı. Gezegenimizin sakinlerinin çoğu yoksulluk içinde yaşıyor ve şimdiye kadar lambalar için yakıt olarak gazyağı tüketimi, tüm ABD sivil havacılığının tükettiği jet yakıtı miktarıyla orantılıydı. Belki de insanlara çimleri yakmadan veya ormanları kesmeden nasıl yapacaklarını öğretmemiz gerekiyor? Onlara güneş pilli lambalar mı sağlayacaksınız?

Dünyada yaklaşık bir milyar araba var, bunlara gemilerin, trenlerin ve uçakların motorları da ekleniyor. Öngörülebilir gelecekte tüm bunları elektrikli çekişe dönüştürmek gerçekçi mi? Yoksa gerçek iklim değişikliğine uyum sağlamaya mı odaklanmalıyız? Rüzgar türbinleri ve güneş panelleri bizi yükselen deniz seviyesinden ve şiddetli yağışlardan mı kurtaracak yoksa hendek kazıp baraj mı inşa etmeliyiz? Ya da belki daha yükseğe çıkmayı düşünmenin zamanı gelmiştir? Bugün bu sorular artık bilimsel tartışmaların kapsamını aşmış durumda ve tamamen pratik bir anlam kazanıyor.

Karbondioksit Dünya atmosferinde önemli bir işlev görür. Tüm canlı organizmaların ortaya çıkması ve ayrışması ve inorganik olanlardan organik bileşiklerin oluşumu süreçlerinde rol oynar.
Biyosferde CO2, karanın florasını ve okyanus yüzeyini oluşturan fotosentez sürecini destekler.
Su, metan ve ozon molekülleriyle birlikte “” oluşturur.

Karbondioksit, dünyanın havadaki ısı alışverişini etkileyen bir sera gazıdır ve dünya ikliminin şekillenmesinde önemli bir unsurdur.
Günümüzde yeni yapay ve doğal kaynakların ortaya çıkmasıyla atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonunda artış yaşanıyor. Bu da gezegenin ikliminin değişeceği anlamına geliyor.

Gezegendeki karbondioksitin çoğu doğal olarak oluşuyor. Ancak CO 2 kaynakları aynı zamanda yapay kökenli karbondioksiti atmosfere salan endüstriyel işletmeler ve taşımacılıktır.

Doğal kaynaklar

Ağaçlar ve otlar çürüdüğünde her yıl 220 milyar ton karbondioksit açığa çıkıyor. Okyanuslar 330 milyar tonu serbest bırakıyor. Doğal faktörlere bağlı olarak oluşan yangınlar, insan kaynaklı emisyonlara eşit miktarda CO 2 emisyonuna yol açmaktadır.

Doğal karbondioksit kaynakları şunlardır:

  • Flora ve faunanın nefes alması. Bitkiler ve hayvanlar CO2'yi emer ve üretirler, solunumları bu şekilde gerçekleşir.
  • Volkanik püskürme. Volkanik gazlar karbondioksit içerir. Aktif yanardağların bulunduğu bölgelerde karbondioksit, yerküredeki çatlak ve yarıklardan kaçabilmektedir.
  • Organik elementlerin ayrışması. Organik elementler yandığında ve çürüdüğünde CO2 ortaya çıkar.

Karbon dioksit, karbon kombinasyonlarında depolanır: kömür, turba, petrol, kireçtaşı. Büyük karbondioksit ve permafrost rezervleri içeren okyanuslara rezerv depolama tesisleri denilebilir. Ancak, dünyanın en yüksek dağlarının küçülen kar örtülerinde de görülebileceği gibi, permafrost erimeye başlıyor. Organik madde ayrıştığında atmosfere karbondioksit salınımında artış gözleniyor. Sonuç olarak mağaza bir kaynağa dönüştürülür.


Alaska, Sibirya ve Kanada'nın kuzey bölgeleri çoğunlukla permafrosttur. Çok fazla organik madde içerir. Kuzey Kutup bölgelerinin ısınması nedeniyle permafrost eriyor ve içindekiler çürüyor.

Antropojenik kaynaklar

CO2'nin ana yapay kaynakları şunlardır:

  • Yanma işlemi sırasında ortaya çıkan işletme emisyonları. Sonuç şudur.
  • Ulaşım.
  • Ekonomik arazilerin ormanlardan meralara ve ekilebilir arazilere dönüştürülmesi.


Dünyada çevre dostu otomobillerin sayısı artıyor ancak bunların içten yanmalı makinelere göre yüzdesi çok küçük. Elektrikli arabaların maliyeti geleneksel arabalara göre daha yüksektir, dolayısıyla pek çoğunun bu tür ulaşımı satın alacak mali fırsatı yoktur.

Sanayi ve tarıma yönelik yoğun ormansızlaştırma, kelimenin tam anlamıyla antropojenik bir CO2 kaynağı değildir. Ağaçlandırma faaliyetleri karbondioksitin fotosenteze katılmamasına neden olur. Bu da atmosferde birikmesine yol açar.

Karbondioksit emiciler

Emiciler, havadaki karbondioksiti emen herhangi bir yapay veya doğal sistemdir. Emici, havanın içine saldığından daha fazla CO2'yi emen bir yapıdır.

Doğal emiciler

Ormanlar havadaki karbondioksit miktarını etkileyebilir. Bunlar paralel olarak (kayıt tutma sırasında) hem yutak hem de emisyon kaynağı olabilirler. Ağaçlar büyüdüğünde ve orman büyüdüğünde karbondioksit emilir. Bu süreç biyokütlenin gelişiminin temeli olarak kabul edilir. İlerleyen ormanın bir lavabo görevi gördüğü ortaya çıktı.

Kuzey yarımküre ormanı

Ormanlar yakılıp yok edildiğinde biriken karbonun büyük kısmı yeniden karbondioksite dönüşür. Sonuç olarak orman yine bir CO2 kaynağıdır.
Fitoplanktonlar aynı zamanda yeryüzündeki karbondioksit yutaklarıdır. Ancak besin zinciri yoluyla iletilen emilen karbonun çoğu okyanusta kalır.

Yapay emiciler

En ünlü CO2 emiciler şunlardır: kostik potasyum çözeltisi, soda kireç ve asbest, kostik soda.
Bu bileşikler başka bileşiklere dönüştürülürken. Enerji santrali emisyonlarından karbondioksiti yakalayan ve daha sonra sanayide kullanılmak üzere sıvı veya katı duruma dönüştüren tesisler var. Suda çözünen karbondioksitin yer altındaki bazalt kayalarına enjekte edilmesi için testler yapılıyor. Reaksiyon katı bir mineral üretir.

Yeraltındaki karbondioksit enjeksiyon istasyonu

Okyanusla etkileşim

Okyanuslarda karbondioksit varlığı atmosferdeki içeriği aşıyor; karbona dönüştürüldüğü takdirde yaklaşık 36 trilyon ton olacak. Hidrokarbonatlar ve karbonatlar halinde bulunur. Bu bileşikler su altı kayaları, su ve karbondioksit arasındaki kimyasal reaksiyonlar sonucu oluşur. Bu reaksiyonlar geri dönüşümlüdür, bikarbonatların yarısının karbondioksit formunda açığa çıkmasıyla kireçtaşı ve diğer karbonat kayalarının oluşumuna neden olurlar.

Okyanus karbondioksit döngüsü

Yüz milyonlarca yıl boyunca meydana gelen bu reaksiyon döngüsü, Dünya atmosferindeki karbondioksitin çoğunun karbonat kayaları halinde bağlanmasına yol açtı. Sonuç olarak, insanların atmosfere yoğun karbondioksit salımı sonucu üretilen karbondioksitin büyük kısmı okyanuslarda çözünecek. Ancak gelecekte bu sürecin ne hızda ilerleyeceği bilinmiyor.
Okyanusların yüzeyindeki fitoplanktonların varlığı, CO2'nin havadan okyanusa emilmesine yardımcı olur. Fitoplankton bir miktar karbondioksiti emerek enerji ve hücre gelişimi için bir kaynak elde eder. Ölüp dibe çöktüğünde karbon onunla birlikte kalır.

Zemin ile etkileşim

Havadaki karbondioksit genetik olarak toprağa bağlıdır. Sürekli olarak meydana gelen toprak hareketleri, bitkiler tarafından organik elementler oluşturmak için kullanılan havadaki CO2 rezervlerini artırır. Karbondioksit toprağın oluşumunda ve havalandırılmasında önemli bir işlev görür. Temel minerallerin yok edilmesinde, çözünürlüğün arttırılmasında, karbonat ve fosfatların taşınmasında görev alır.


Organik bir elementin çürümesi ve oksidasyonu sırasında toprak organizmalarının aktivitesinin bir sonucu olarak, yer havasındaki önemli miktarda karbondioksit ortaya çıkar. Uzun bitkilerin kökleri tarafından 1/3'e kadar CO2 üretilir. Ayrıca dünyanın en derin kürelerinden genç ve vadoz kökenli gazlarla birlikte bir karbondioksit akışı da vardır. Kireçli kayalar üzerinde oluşan topraklarda CO2, kalsiyum karbonatın toprak asitleri tarafından yok edilmesinin bir ürünü olarak işlev görebilir.

Yer havasındaki CO2'nin çok büyük biyolojik önemi vardır. Fazlalığı (%1'den fazla) tohum çimlenmesini ve kök sisteminin büyümesini engeller. Karbondioksiti ortadan kaldırırsanız, kısa vadeli fazlalığı yine de tohum büyümesinin yavaşlamasına yol açacaktır.

Organik madde içeriği yüksek topraklarda yaz ve ilkbahar aylarında CO 2 konsantrasyonu %3-9'a çıkar. Çernozem toprakları 24 saatte 2 ila 6 kg karbondioksit üretir. 75-150 cm derinlikteki toprak havasındaki CO 2 içeriği üst katmanlara göre iki kat daha yüksektir. Sıcak zamanlarda toprak havasındaki CO2 içeriği kışın olduğundan iki kat daha yüksektir. Bu durum topraktaki organizmaların aktivitesinin artmasıyla açıklanabilir.
Çok sayıda tarım yönteminin topraktaki karbondioksit konsantrasyonunda artışa yol açtığını anlamak gerekir. Aralarında:

  1. organik gübreler;
  2. çim ekimi;
  3. silindirlerle sıkıştırma.

Elbette toprağın verimliliği ve kalitesinin yalnızca karbondioksite bağlı olduğunu söylemeye gerek yok; bunu etkileyen başka faktörler de var.
Topraktaki CO2 dinamiklerini düzenlemek ve iyi bir hasat elde etmek için içeriğini gerekli miktara çıkarmak için şunlar gereklidir:

  • havalandırmayı kullanarak topraktaki yaşam süreçlerini aktive etmek;
  • organik madde rezervini korumak ve yenilemek için uygun çim ekimi yapmak;
  • Yeşil gübre yapın ve organik gübre uygulayın.

Çözüm

Hiç şüphe yok ki karbondioksit olmasaydı Dünyamızdaki varoluş kökten farklı olurdu. En önemli biyolojik, kimyasal, jeolojik ve iklimsel süreçlerde yer alır. Çevremizde meydana gelen birçok olguyu açıklamak için bunları bilmek önemlidir.



Makaleyi beğendin mi? Arkadaşlarınla ​​paylaş!