Fossiilisten polttoaineiden polttamalla ihmiset nostavat nopeasti hiilidioksidin tasoa ilmakehässä, mikä puolestaan ​​nostaa maailmanlaajuisia lämpötiloja. Mutta ei kaikki CO₂ hiilestä, öljy ja kaasu pysyvät ilmassa. Tällä hetkellä noin 25% ihmisen toiminnan aiheuttamista hiilidioksidipäästöistä imeytyy kasveihin, ja toinen vastaava määrä päätyy valtamerelle.

Jotta tiedämme, kuinka paljon fossiilisia polttoaineita voimme polttaa ja samalla välttää vaaralliset ilmastonmuutoksen tasot, meidän on tiedettävä, miten nämä "hiilen nielut" saattavat muuttua tulevaisuudessa. uusi tutkimus Dr. Sunin ja kollegoiden johtama julkaisu, joka julkaistiin Yhdysvaltain lehdessä Proceedings of the National Sciences, maapallo voi ottaa hieman enemmän hiiltä kuin ajattelimme.

Mutta se ei muuta merkittävästi sitä, kuinka nopeasti meidän on vähennettävä hiilidioksidipäästöjä vaarallisten ilmastonmuutosten välttämiseksi.

Mallit Yliarvioi CO₂

Uudessa tutkimuksessa arvioidaan, että viimeisten 110-vuosien aikana jotkin ilmastomallit ennustivat liian paljon CO: n määrää₂ joka pysyy ilmakehässä, noin 16%.

Mallit eivät ole suunniteltu kertomaan meille, mitä ilmapiiri on tekemässä: se on se, mitä havaintoja on, ja he kertovat meille, että CO₂ ilmakehän pitoisuudet ovat tällä hetkellä yli 396: n miljoonasosaa tai noin 118-osaa miljoonaa euroa esiteollisina aikoina. Nämä ilmakehän havainnot ovat itse asiassa kaikkein tarkimmat mittaukset hiilen kierrosta.

Mutta mallit, joita käytetään muutoksen syiden ymmärtämiseen ja tulevaisuuden tutkimiseen, eivät usein vastaa täysin havaintoja. Tässä uudessa tutkimuksessa tekijät ovat saattaneet esittää syyn, joka selittää, miksi jotkut mallit yliarvioivat CO₂ ilmakehässä.

Etsitkö lehtiä

Kasvit imevät hiilidioksidia ilmasta, yhdistävät sen veden ja valon kanssa ja tekevät hiilihydraatteja - prosessia, joka tunnetaan fotosynteesinä.

On todettu, että CO₂ ilmakehässä kasvaa, fotosynteesin nopeus kasvaa. Tätä kutsutaan nimellä CO₂ lannoitusvaikutus.

Mutta uusi tutkimus osoittaa, että malleilla ei ehkä ole aivan oikeaa tapaa simuloida fotosynteesiä. Syyt johtuvat siitä, miten CO₂ liikkuu kasvien lehtien sisällä.

Mallit käyttävät CO: ta₂ konsentraatio kasvien lehtisoluissa niin kutsutussa sub-stomatal -ontelossa, jotta voidaan synnyttää fotosynteesin herkkyyttä kasvaviin määriin CO₂. Mutta tämä ei ole aivan oikein.

Uusi tutkimus osoittaa, että CO₂ pitoisuudet ovat itse asiassa pienempiä laitoksen klooriplastien sisällä - kasvisolun pienissä kammioissa, joissa fotosynteesi todella tapahtuu. Tämä johtuu siitä, että CO₂ on läpäistävä ylimääräinen sarja kalvoja päästäksesi kloroplasteihin.

Tämä tarkoittaa, että fotosynteesi tapahtuu alemmalla CO: lla₂ kuin mallit. Mutta vastahakoisesti, koska fotosynteesi reagoi enemmän CO: n kasvaviin tasoihin₂ pienemmissä pitoisuuksissa kasvit poistavat enemmän CO: ta₂ vastauksena kasvaviin päästöihin kuin mallit.

Fotosynteesi kasvaa CO: na₂ pitoisuudet kasvavat, mutta vain pisteeseen saakka. Jossain vaiheessa enemmän CO₂ ei vaikuta fotosynteesiin, joka pysyy samana. Se kyllästyy.

Mutta jos pitoisuudet lehtien sisällä ovat pienemmät, tämä kyllästymispiste viivästyy, ja fotosynteesin kasvu on suurempi, mikä tarkoittaa enemmän CO: ta₂ imeytyy kasvi.

Uusi tutkimus osoittaa, että kun lasketaan CO-emissiota₂ diffuusio lehteen, 16% ero mallinnetun CO: n välillä₂ ilmakehässä ja todelliset havainnot häviävät.

Se on loistava, siisti tiede, joka yhdistää lehtitason rakenteen monimutkaisuudet maajärjestelmän toimintaan. Meidän on tutkittava uudelleen, miten mallintamme fotosynteesin ilmasto-malleissa ja onko uusi tapa löydetty paremmin.

Onko tämä muutos kuinka paljon CO₂ Maa imee?

Tämä tutkimus viittaa siihen, että jotkut ilmastomallit eivät simuloi, kuinka paljon kasvihuonekaasuja varastoidaan, ja näin ollen yli simuloida, kuinka paljon hiiltä menee ilmakehään. Maa-pesuallas voi olla hieman isompi - vaikka emme vielä tiedä, kuinka paljon suurempi.

Jos maa uppoaa paremmin, se tarkoittaa, että tietyn ilmaston vakauttamisen osalta meidän olisi tehtävä hiukan vähemmän hiiltä.

Mutta fotosynteesi on pitkä ja pitkä matka, ennen kuin todellinen hiilinielu syntyy, joka varastoi hiiltä pitkään.

Noin 50% kaikista CO₂ fotosynteesin takia palataan ilmakehään pian kasvihengityksen jälkeen.

Jäljelle jäävistä yli 90% palaa takaisin ilmakehään mikrobien hajoamisen kautta maaperässä ja häiriöt, kuten tulipalot seuraavien kuukausien ja vuosien aikana - mitä pysyy, on maa-pesuallas.

Hyvä uutinen, mutta ei aika itsetyytyväisyyteen

Tutkimus on harvinainen ja tervetullut mahdollinen hyvä uutinen, mutta ne on asetettava kontekstiin.

Maa-altaalla on hyvin suuria epävarmuustekijöitä, ne on määritelty hyvin, ja syyt ovat moninkertaisia.

Jotkut mallit viittaavat siihen, että maa imee yhä enemmän hiiltä koko tämän vuosisadan ajan, jotkut ennustavat, että se absorboi enemmän hiiltä pisteeseen saakka, ja jotkut ennustavat, että maa alkaa vapauttaa hiiltä - tulossa lähteenä, ei pesuallas.

Syyt ovat moninkertaisia ​​ja niissä on rajallista tietoa siitä, miten ikiroudan sulaminen vaikuttaa suuriin hiilivarastoihin, miten ravinteiden puute voisi rajoittaa maaperän pesuainetta ja miten palokunta voi muuttua lämpimämmässä maailmassa.

Nämä epävarmuustekijät ovat monta kertaa suuremmat kuin lehden CO: n mahdollinen vaikutus₂ diffuusio. Tärkeintä on, että ihmisillä on edelleen täysi määräysvalta ilmastojärjestelmän tapahtumista tulevien vuosisatojen aikana, ja mitä kasvihuonekaasupäästöjen osalta teemme, määrittelee suurelta osin sen liikeradan.

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation
Lue alkuperäinen artikkeli.

kirjailijasta

Pep Canadell on tutkija CSIRO Oceans and Atmosphere Flagshipissa, ja Global Carbon Projectin johtaja, kansainvälinen tutkimushanke, jossa tutkitaan hiilen kierron, ilmaston ja ihmisen toiminnan vuorovaikutusta. Hän keskittyy yhteistyöhön ja integroivaan tutkimukseen, jossa tutkitaan hiilidioksidi- ja metaanisyklien maailmanlaajuisia ja alueellisia näkökohtia, maaperän hiilivarojen kokoa ja haavoittuvuutta sekä polkuja ilmaston vakauttamiseen. Hän julkaisee globaalin ekologian ja maajärjestelmän tieteitä http://goo.gl/Ys7vdF

Tiedonanto: Pep Canadell saa rahoitusta Australian ilmastonmuutostieteen ohjelmasta.

Suositeltava kirja:

Ilmasto-kasino: riski, epävarmuus ja taloustilanne lämpenevälle maailmalle
William D. Nordhaus. (Julkaisija: Yale University Press, lokakuu 2013)

Yhdistämällä kaikki ilmastokeskusteluun liittyvät tärkeät kysymykset William Nordhaus kuvailee mukana olevaa tiedettä, taloutta ja politiikkaa - ja tarvittavia toimia maapallon lämpenemisen vaarojen vähentämiseksi. Käyttämällä kieltä, joka on kaikkien asiaankuuluvien kansalaisten käytettävissä ja huolehtimalla siitä, että eri näkökulmat esitetään tasapuolisesti, hän keskustelee ongelmasta alusta loppuun: alusta, jossa lämpeneminen johtuu henkilökohtaisesta energiankäytöstä, loppuun, jossa yhteiskunnat käyttävät säännöksiä tai veroja tai avustukset ilmastonmuutoksen aiheuttamien kaasupäästöjen hidastamiseksi. Nordhaus tarjoaa uuden analyysin siitä, miksi aiemmat politiikat, kuten Kioton pöytäkirja, eivät onnistuneet hidastamaan hiilidioksidipäästöjä, kuinka uudet lähestymistavat voivat onnistua ja mitkä poliittiset välineet vähentävät päästöjä tehokkaimmin. Lyhyesti sanottuna hän selventää aikamme määrittävää ongelmaa ja asettaa seuraavat kriittiset vaiheet maapallon lämpenemisen kulkutien hidastamiseksi.

Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja ja / tai tilata tämän kirjan Amazonista.