Страны выделяющие углекислый газ

Основные поглотители и источники углекислого газа в атмосфере нашей планеты

Углекислый газ выполняет важную функцию в атмосфере Земли. Он вовлечен в процессы появления и разложения всех живых организмов и образования органических соединений из неорганических.
В биосфере СО₂ поддерживает процесс фотосинтеза, который образовывает растительный мир суши и поверхности океана.
Совместно с молекулами воды, метана и озона он формирует «парниковый эффект».

Диоксид углерода — это парниковый газ, который в воздухе воздействует на теплообмен земли и является ключевым элементом в формировании земного климата.
На сегодняшний день прослеживается повышение концентрации двуокиси углерода в атмосфере из-за появления новых искусственных и естественных его источников. Это значит, что климат планеты будет меняться.

Источники углекислоты

Большая часть диоксида углерода планеты естественного происхождения. Но также источниками СО₂ являются промышленные предприятия и транспорт, которые обеспечивают выброс в атмосферу углекислого газа искусственного происхождения.

Природные источники

При перегнивании деревьев и травы каждый год выделяется 220 миллиардов тонн углекислого газа. Океанами выделяется 330 миллиардов тонн. Пожары, которые образовались в связи с природными факторами приводят к выбросу СО₂, равному по количеству антропогенной эмиссии.

Естественными источниками углекислоты являются:

• Дыхание флоры и фауны. Растения и животные поглощают и вырабатывают СО₂, так устроено их дыхание.
• Извержение вулканов. Вулканические газы содержат двуокись углерода. В тех регионах, где есть активные вулканы, углекислый газ способен выходить из земных трещин и разломов.
• Разложение органических элементов. Когда органические элементы горят и перегнивают появляется СО₂.

Диоксид углерода хранится в углеродных комбинациях: угле, торфе, нефти, известняке. В качестве резервных хранилищ можно назвать океаны, в которых содержатся большие резервы углекислоты и вечную мерзлоту. Однако, вечная мерзлота начинает таять, это можно заметить по уменьшению снежных шапок самых высоких гор мира. При разложении органики наблюдается рост выделения в атмосферу углекислого газа. В результате чего хранилище преобразуется в источник.

• 

Северные районы Аляски, Сибири и Канады — это в основном вечная мерзлота. В ней содержится много органического вещества. Из-за нагрева арктических регионов вечная мерзлота тает и происходит гниение ее содержимого.

Антропогенные источники

Главными искусственными источниками CO₂ считаются:

• Выбросы предприятий, которые происходят в процессе сгорания. Результатом является значительное повышение концентрации углекислого газа в атмосфере планеты.
• Транспорт.
• Превращение хозяйственных земель из лесов в пастбища и пахотные земли.

В мире растет количество экологических машин, но их процент по отношению к машинам внутреннего сгорания очень мал. Стоимость электрокаров выше обычных машин, поэтому многие не имеют финансовой возможности приобрести такой вид транспорта.

Интенсивное сокращение лесов для промышленности и сельского хозяйства относится к антропогенным источникам CO₂ не в прямом смысле. Деятельность по уменьшению лесных массивов является причиной неучастия диоксида углерода в процессе фотосинтеза. Что приводит к его накоплению в атмосфере.

Поглотители двуокиси углерода

Поглотителями называют любые искусственные или природные системы, которые впитывают из воздуха углекислый газ. Поглотитель — это структура, которая вбирает из воздуха больше CO₂ чем выбрасывает в него.

Природные поглотители

Леса способны воздействовать на количество двуокиси углерода в воздухе. Они могут быть и поглотителями, и источниками выбросов параллельно (при вырубке). Когда деревья увеличиваются, а лес растет, то углекислый газ поглощается. Данный процесс считается основой развития биомассы. Выходит, что прогрессирующий лес выступает поглотителем.

При сжигании и уничтожении леса основная доля накопленного углерода опять преобразуется в углекислый газ. В итоге лес снова является источником СО₂.
Фитопланктон также является поглотителем углекислого газа на земле. При этом большая часть поглощенного углерода, передаваясь по пищевой цепочке, остается в океане.

Искусственные поглотители

Самыми известными поглотителями СО₂ считаются: раствор едкого калия, натронная известь и асбест, едкий натр.
Эти соединения при протекании химических реакций связывают углекислоту, преобразовывая ее в другие соединения. Существуют установки, которые улавливают углекислый газ из выбросов электростанций и преобразуют его в жидкое или твердое состояние с последующим применением в промышленности. Производятся испытания закачки углекислого газа, растворенного в воде, в базальтовые породы под землей. В процессе реакции образуется твердый минерал.

Взаимодействие с океаном

В океанах углекислота по наличию превышает атмосферное содержание, если пересчитать на углерод, то выйдет примерно 36 триллионов тонн. Растворенный в океане CO₂ находится в виде гидрокарбонатов и карбонатов. Эти соединения образуются в процессе химических реакций между подводными скальными породами, водой и двуокисью углерода. Реакции эти обратимы, они вызывают образование известняковых и других карбонатных пород с высвобождением половины гидрокарбонатов в виде диоксида углерода.

Протекая сотни миллионов лет, этот круговорот реакций привёл к связыванию в карбонатных породах большей части диоксида углерода из атмосферы Земли. По итогу большинство двуокиси углерода, полученной в результате интенсивных выбросов углекислого газа в атмосферу человеком, будет растворено в океанах. Но скорость, с которой будет протекать этот процесс в дальнейшем, остается неизвестной.
Наличие фитопланктона на поверхности океанов помогает поглощать СО₂ из воздуха в океан. Некоторое количество углекислого газа фитопланктон поглощает при фотосинтезе, приобретая энергию и источник для развития клеток. Когда он погибает и спускается на дно, углерод остается с ним.

Взаимодействие с землей

Углекислый газ воздуха на генетическом уровне взаимосвязан с землей. Постоянно протекающие почвенные движения увеличивают резервы СО₂ в воздухе, где он используется растениями на образование органических элементов. Углекислота выполняет важную функцию в формировании и проветривании почвы. Он принимает участие в разрушении основных минералов, увеличении растворяемости, перемещении карбонатов и фосфатов.

Значительная доля диоксида углерода грунтового воздуха появляется в результате деятельности почвенных организмов, во время распада и окисления органического элемента. До 1/3 части СО₂ вырабатывается корнями высоких растений. Также происходит поступление углекислого газа с газами ювенильного и вадозного происхождения из глубочайших шаров земли. В почвах, сформированных на известковых породах, СО₂ способен выступать продуктом разрушения углекислого кальция почвенными кислотами.

СО₂ грунтового воздуха имеет огромную биологическую значимость. Ее излишек (больше 1%) подавляет проращивание семян и рост корневой системы. Если убрать углекислоту все равно ее кратковременный излишек приведет к медленному росту семян.

В почвах с большим содержанием органического вещества концентрация СО₂ летом и весной увеличивается до 3-9 %. Черноземные грунты вырабатывают от 2 до 6 кг углекислого газа на протяжении 24 часов. В почвенном воздухе на глубине 75-150 см в два раза больше содержание СО₂ нежели в верхних слоях. В теплые времена содержание СО₂ в почвенном воздухе в два раз больше чем в зимний период. Объяснить это можно увеличением активности организмов в грунте.
Необходимо понимать, что многочисленные способы земледелия приводят к повышению концентрации углекислоты в грунте. Среди них можно выделить:

1. органические удобрения;
2. травосеяние;
3. сжатие катками.

Безусловно, не стоит говорить, что плодородность и качество земли зависит исключительно от углекислоты, есть и другие факторы, влияющие на это.
Чтобы регулировать динамику СО2 в почве и увеличивать его содержание до требуемого количества для извлечения хорошего урожая необходимо:

• активировать жизненные процессы в грунте при помощи аэрации;
• осуществлять правильное травосеяние для того чтобы поддерживался и обновлялся резерв органического вещества;
• делать сидерацию и вносить органические удобрения.

Заключение

Несомненно, что без углекислого газа существование на нашей Земле кардинально отличалось бы. Он вовлечен в важнейшие биологические, химические, геологические и климатические процессы. О них важно знать для объяснения многих явлений, происходящих вокруг нас.

Источник

Климатологи: Тропические леса Бразилии начали не поглощать, а выделять углекислый газ

Климатологи выяснили, что тропические леса Бразилии еще в 2013 году начали выделять больше углекислого газа, чем поглощать. Статью с их выводами опубликовал научный журнал Science Advances, пишет ТАСС.

Фото: Reuters

«Тропические леса играют важнейшую роль в фиксации углекислого газа, однако никто не пытался точно оценить, как на этот процесс влияют деревья, растущие за пределами Амазонии. Наши наблюдения показали, что объем запасенного в них углерода постепенно уменьшается. Это связано как со снижением скорости поглощения СО ₂ , так и с ростом его выбросов», — пишут исследователи.

Амазонские тропические леса занимают около 5,5 млн км² площади и содержат в себе 10% углерода, запасенного во всех живых организмах Земли. Кроме них на территории Бразилии и других стран Латинской Америки есть много других лесных массивов. Их так же интенсивно вырубают, как и леса Амазонии, однако состояние этих лесов почти не изучено.

Климатологи и экологи под руководством профессора Федерального университета Лавраса (Бразилия) Рубенса Мануэла дос Сантоса заполнили этот пробел в научных знаниях. В ходе нового исследования ученые выяснили, как менялась биомасса 32 подобных тропических лесов Бразилии в промежутке между 1987 и 2020 годом.

Ученых интересовало, как были связаны повышение концентрации СО₂ в атмосфере и скорость набора биомассы, а также то, как другие климатические и антропогенные факторы, в том числе уменьшение уровня осадков, периодические засухи и вырубки лесов, снижали количество углерода, запасенного в этих лесах.

Для этого ученые собирали пробы древесины и почвы в тропических лесах Бразилии, а также отслеживали, как в этих регионах страны менялись средняя температура и уровень осадков. С помощью этих данных климатологи сделали долгосрочные оценки и прогнозы о том, с какой скоростью деревья поглощали СО₂ и выделяли его.

Эти замеры показали, что примерно до 2013 года большинство тропических лесов Бразилии за пределами Амазонии больше поглощали, чем выделяли углекислый газ. Благодаря этому они постепенно увеличивали свою биомассу. Впоследствии все пошло наоборот, и сейчас каждый год леса теряют примерно по 130 кг углерода на каждый гектар площади.

Дос Сантос и его коллеги выяснили, что эти потери были связаны и с уменьшением количества поглощаемого СО₂, и с увеличением его выбросов в атмосферу. Первый показатель каждый год уменьшается на 2,6%, а второй растет на 3,4%. По словам климатологов, полулистопадные породы эти процессы затронули меньше, а вечнозеленые леса пострадали от них сильнее всего.

Расчеты исследователей показывают, что главным движущим фактором этих потерь стало уменьшение уровня осадков во всех регионах Бразилии (каждый год он падает примерно на 10 мм), а также периодические волны жары и связанные с ними засухи. К тому же ученые не исключают и того, что часть этих потерь может быть обусловлена своеобразной конкуренцией между деревьями и лианами за доступ к воде и свету.

Климатологи ожидают, что в ближайшие годы и десятилетия подобные тенденции будут усиливаться еще больше — по мере роста температур и концентрации СО₂ в воздухе. Это может дополнительно ускорить «побег» углекислого газа из тропических лесов Бразилии. Это нужно учитывать как при разработке климатических моделей, так и при выработке мер, направленных на спасение лесов Южной Америки от деградации, подытожили исследователи.

Источник

Топ-10 стран по выбросам углекислого газа

Россия перевыполнила обещания не загрязнять природу, а США — недовыполнили

Россия входит в четверку стран, более всего выбрасывающих в атмосферу углекислый газ в результате сжигания топлива, следует из опубликованного сегодня доклада Международного энергетического агентства (МЭА). Однако при более детальном разборе доклада выясняется, что Россия не такая уж энергетически неэффективная и не такая уж загрязняющая воздух страна.

Во-первых, по общему количеству выбросов в тоннах мы ни в какое сравнение не идем с США и Китаем (см. график). Во-вторых, конечно, количество углекислого газа, необходимое для выработки единицы валового внутреннего продукта у нас в разы выше, чем в США – 3,86 кг на 1$ в ценах 2000 года против 0,46. Это, казалось бы, должно свидетельствовать о колоссальной неэффективности нашей экономики. Однако если пересчитывать доллары не по рыночному курсу, а по паритету покупательной способности, учитывающему тот факт, что на доллар в разных стран можно купить разное количество базовых товаров и услуг, то разрыв резко сократится – 1 кг на 1$ в ценах 2000 года в России против 0,46 кг в Штатах. Правда, МЭА оговаривается, что в России появились сильные выбросы другого парникового газа – метана – от сжигания попутного газа и утечек газа и нефти при транспортировке.

Заметим, что Россия за 1990–2009 годы сократила выбросы углекислого газа в атмосферу почти на треть, но, увы, не из-за повышения энергоэффективности, а из-за того, что во время экономического коллапса 90-х многие предприятия просто закрылись. По прогнозу МЭА, уровня выбросов в 75% от 1990 года мы достигнем лишь в 2035-м. Впрочем, грех жаловаться: у большинства бывших советских республик и стран соцблока выбросы сократились на 50–60%. Данные МЭА также показывают, что почти все развивающиеся страны перевыполнили свои обещания не загрязнять атмосферу «благодаря» кризису 90-х, а развитые – наоборот, недовыполнили. Например, Россия сократила выбросы за 1990–2009 годы на 29,7%, хотя просто должна была удержать их на уровне 1990 года, а Америка увеличила на 6,7%, хотя должна была уменьшить на 7%.

Топ-10 стран по выбросам углекислого газа

Источник