הפליטות הבלתי הפיכות של נקודת מפנה מחודשת

הפליטות הבלתי הפיכות של נקודת מפנה מחודשת

נוף תרמוקארסט. קרדיט: א. בלסר. על פני שטחים גדולים של חצי הכדור הצפוני, האדמה הקפואה מחזיקה מיליארדי טונות פחמן.

עם עליית הטמפרטורות העולמיות, ארץ "פרפרוסט" זו נמצאת בסיכון הולך וגובר להפשרה, ועלולה לשחרר את הפחמן המוחזק שלה באטמוספרה.

הפשרת אפרפרום פתאומית היא אחת מ"נקודות ההטיה "הנפוצות ביותר שניתן לחצות בעולם מתחמם. למרות זאת, מחקר מציעה כי למרות שהפשרה זו כבר בעיצומה, ניתן להאט אותה בהפחתת שינויי אקלים.

נקודות מפנה

מאמר זה הוא חלק מסדרה מיוחדת בת שבוע, בנושא "נקודות הטיה", בה אקלים משתנה עשוי לדחוף חלקים ממערכת כדור הארץ לשינוי פתאומי או בלתי הפיך

עם זאת, מה שאינו הפיך הוא הבריחה מהפחמן שנפלט - ונפלט. הפחמן המשתחרר מהפרפרפר נכנס לאטמוספרה ונשאר שם, מחמיר את ההתחממות הגלובלית.

בקיצור, מה שקורה בקוטב הארקטי אינו נשאר בקוטב הצפוני.

פרפרפרוסט והאקלים העולמי

פרפרפרוסט הוא קרקע שהוקפאה לפחות שנתיים ברציפות. עוביו נע בין פחות ממטר ליותר מקילומטר. בדרך כלל הוא יושב מתחת ל"שכבה פעילה "שמפשירה ומגישה מחדש כל שנה.

אקלים מתחמם מסכן קרקע קפואה רב-שנתית זו. כאשר הטמפרטורות עולות, permafrost מפשיר - זה לא נמס.

יש אנלוגיה פשוטה: השווה את מה שקורה לקוביית קרח ועוף קפוא כשהם מוציאים מהמקפיא. בטמפרטורת החדר, הראשון יימס, והותיר בריכה קטנה של מים, אך העוף הפשיר, והותיר עוף גולמי. בסופו של דבר, העוף ההוא יתחיל להתפרק.

זה בדיוק מה שקורה לסרפרוסט כאשר הטמפרטורות עולות. רבע מהאדמה של חצי הכדור הצפוני מונח על ידי permafrost, הפועל כמו המקפיא הענק של כדור הארץ ושומר על כמויות אדירות של חומר אורגני קפוא.

הפליטות הבלתי הפיכות של נקודת מפנה מחודשת מפת permafrost גלובלית, האגודה הבינלאומית לפרפרפרוסט. קרדיט: בראון, ג'., או.ג'יי פרינס, ג'וניור, ג'יי הגינבוטום, וא.ס מלניקוב, עורכים. 1997. מפה מעגלית-ארקטית של תנאי permafrost וקרח קרקע. וושינגטון הבירה: סקר גיאולוגי של ארה"ב בשיתוף פעולה עם המועצה החוצה-פסיפיקת משאבי אנרגיה ומינרלים. סדרת מפות Circum-Pacific CP-45, סולם 1: 10,000,000, גיליון 1.

חומר אורגני זה כולל שאריות של צמחים מתים, בעלי חיים ומיקרובים שהצטברו באדמה והוקפאו לפרפרוסט לפני אלפי שנים.

הפליטות הבלתי הפיכות של נקודת מפנה מחודשת פרפרפרוסט כולל עצמות קדומות (תמונה שמאל) וחומר אורגני (תמונה ימנית) במנהרת הפרפרפרוסט ליד פוקס, אלסקה. קרדיט: C. Schädel

הטמפרטורות הארקטיות גדלו יותר מ פעמיים מהר כממוצע העולמי. זה גרם להפשרת permafrost במקומות רבים והביא למיקרובים שעוררו לאחרונה לפרק את החומר האורגני ובכך לשחרר CO2 או מתאן לאטמוספרה.

שני הגזים הם גזי חממה, אך מתאן הוא חזק פי 28-36 מאשר CO2 במשך מאה שנה. עם זאת, יש יותר CO2 מאשר מתאן באטמוספירה ומתאן מתחמצן ל- CO2 בטווחי זמנים של כעשור. לכן, זה שינוי בריכוז CO2 באטמוספירה שחשוב באמת לשינויי אקלים לטווח הארוך.

שחרור פחמן מהמסנן

אז, איזה תפקיד ימלא אפרפרוסט בפליטות פחמן עתידיות? והאם יש נקודת מפנה שעלולה לעורר הפשרה מהירה?

מדענים מעריכים שיש בערך פי שניים פחמן המאוחסן ב permafrost מאשר מסתובב באטמוספירה. זה בערך 1460bn- 1600bn טון פחמן.

רובו כיום קפוא ומשומר, אך אם אפילו חלק קטן משוחרר לאטמוספרה, הפליטות ככל הנראה יהיו גדולות - פוטנציאליות דומה בעוצמתן לשחרור פחמן מ שטף סביבתי אחר, כמו יערות יערות.

זה עדיין יהיה בערך אחד סדר גודל פחות מפליטות שריפת דלק מאובנים בסוף המאה הנוכחית. עם זאת, כל מולקולה נוספת של CO2 או מתאן שנוספה לאטמוספירה מאיצה את שינויי האקלים ומשפיעה על כדור הארץ כולו ועל האקלים שלו.

הפליטות הבלתי הפיכות של נקודת מפנה מחודשתאפרפר מתמוטט בנפח קרח גדול. קרדיט: א. בלסר

לידיעתנו הנוכחית, שחרור פחמן מהמסנן הוא תהליך הדרגתי ומתמשך שמוסיף ללא הפסקה פחמן לאווירה - ובכך מחזק עוד יותר את ההתחממות.

ברגע שהחומר האורגני בתוך פרפרפרוסט מתפרק ומשחרר CO2 ומתאן, אין להחזיר אותו. במובן זה, הפשרת אפרפרום היא בלתי הפיכה - עומדת באחד התנאים להגדרת נקודת המפנה.

עם זאת, מחקר אחרון מציע שאם עליית הטמפרטורה הייתה איטית ונפסקת, גם הפשרת permafrost תאט - ועצוי, אם כן, הגבלת פליטות נוספות. עם זאת, זה ייקח זמן. הפשרת פרפרפר היא קצת כמו רכבת משא כבדה - ברגע שהיא נעה, אי אפשר לעצור אותה מייד. וגם לאחר הרכבת הבלמים הוא ימשיך להתגלגל הלאה לזמן מה. מחקר מציע שהפליטות עשויות להימשך עשרות עד מאות שנים אפילו לאחר שהאטה של ​​הפשרת permafrost.

זה מצביע על כך שהמפרפרוסט בכללותו לא יעבור למצב חדש לחלוטין - כפי שקורה בכמה נקודות הפצה, כמו התכה של ירידת הקרח גרינלנד. כתוצאה מכך ניתן יהיה למנוע פליטות נוספות כאשר עצירת ההתחממות הגלובלית תיפסק.

אבל, כפי שכרגע הדברים, יש הפשרת אפרפרום כבר נצפו במקומות רבים באזור הארקטי. וכפעם האחרונה דו"ח מיוחד על האוקיאנוס והקריוספירה על ידי פאנל בין - ממשלתי לשינוי האקלים (IPCC) מציין כי ההתחממות של המאה הנוכחית תגרום לפליטות משמעותיות מה permafrost:

עד 2100, שטח המחפר הקרוב לשטח יקטן ב- 2-66% עבור RCP2.6 ו- 30–99% עבור RCP8.5. זה עלול לשחרר 10 עד מאה של גיגה-טון של פחמן כ CO100 ומתאן לאטמוספירה עבור RCP2, עם פוטנציאל להאיץ את שינויי האקלים. "

כיצד להוסיף וודאות לשחרור פחמן permafrost

התרומה האולטימטיבית של פחמן חד-ממדי לשינויי אקלים תלויה במגוון גורמים: כמה מהפחמן ייצא כמו CO2 או מתאן, למשל, וכמה יכולים צמחים ועצים לקזז חלק משחרור הפחמן הנוסף.

השפלה של פרפר-פרוסט יכולה להתרחש כהפשרה הדרגתית מלמעלה למטה או כהתמוטטות פתאומית של אדמה מופשרת. שני התהליכים משחררים פחמן לאטמוספרה. הפשרה הדרגתית מלמעלה למטה היא תוצאה של טמפרטורות אוויר חמות יותר שגורמות לאדמה להפשיר מלמעלה למטה, ואילו הפשרה פתאומית מתרחשת באופן פתאומי ובלתי צפוי.

פרפרפרוסט יכול להכיל עד 80% קרח. אם הקרח נמס - זכרו שהקרח אכן נמס למרות שהאדמה לא - הקרקע מתרסקת לפתע ושכבות עמוקות נחשפות לטמפרטורת האוויר.

קרקע מתקפלת יכולה להשאיר את הנוף מסומן על ידי "תרמוקארסטאגמים מלאים במים נמסים, גשם ושלג. תנאים רטובים אלה יכולים לקדם את שחרורו של מתאן גז החממה החזק יותר.

בשפכים, ניקוז טבעי יוצר תנאי אדמה יבשים יותר לאחר הפשרת permafrost, ובכך מאיץ את פירוק החומר האורגני ומשחרר כמויות גדולות של CO2. ההשפעה האולטימטיבית של שחרור הפחמן מהמסננים יהיה חזק יותר כאשר אחוז גדול יותר מאזור הסנפיר מתייבש לאחר ההפשרה.

איזה חלק מהנוף יירטב או יבש יותר לאחר ההפשרה תלוי בהתפלגות הקרח האדמה, אולם מדידות הקרח הנוכחיות הן רק כיסוי ספורדי וטוב יותר ומדידות מעודכנות יותר. נחוצים בדחיפות.

גורם חשוב נוסף במאזן הפחמן של אזור הסרפרוסט הוא ספיגת הפחמן על ידי צמחים. השאלה היא כמה שחרור פחמן מחומר ההפשרה ניתן לקיזוז על ידי גידול צמחי מוגבר? צמחים תופסים פחמן מהאטמוספרה ומשתמשים בו כדי לגדול ולשמור על חילוף החומרים שלהם.

תנאים חמים יותר באזור הארקטי וכל השינויים הנלווים אליו לעורר צמיחת צמחיםמה שאומר שחלק מהפחמן המתווסף לאטמוספרה מהפשרת האפרפרמוס נלקח על ידי הדחיפה לצמיחת הצומח. אולם לא ברור כמה פחמן יקוזז על ידי צמחים ולא ברור עד כמה מתמשך תהליך זה.

שיפור תחזיות הדגם של שחרור פחמן חד-ממדי הוא חיוני בכדי לקבוע את ההשפעה הכוללת של הפשרת אפרפרום על האקלים העולמי. תוצאות אחרונות מהארקטי הקנדי מראים שהפשרת permafrost קורה הרבה יותר מוקדם מכפי שציפו המדענים בהתחשב בתחזיות המודל הנוכחיות.

נכון לעכשיו, דגמים מהווים רק הפשרה הדרגתית מלמעלה למטה, אך הערכות אחרונות הראו שהפשרה פתאומית ואדמה קורסת עלולים להכפיל את שחרור הפחמן מהמסנן. דבר אחד ברור: ככל שהטמפרטורות גדלות פחות בקוטב הצפוני, ככל שהפריפרוסט יישאר קפוא ו יותר פחמן יישאר נעול בתוך המחשבה.

מתאן hydrates

לעתים קרובות מוזכרים באותה נשימה כמו הפשרת permafrost הוא הסכנה הפוטנציאלית הקשורה להתמוטטות מתאן hydrates, המכונה גם "clathrates". זהו "קרח" של מתאן שנוצר בטמפרטורות נמוכות ובלחצים גבוהים בשקעים יבשתיים בשוליים יבשתיים או בתוך המחצה.

דאגה מיוחדת היא מתאן ההידרטים המאוחסנים מתחת למדף הארקטי המזרחי של סיביר (ESAS), אזור חוף רדוד בצפון רוסיה. מחקרים הציעו כי הפשרת permafrost משחררת את המתאן הזה, נותנת לו לבעבע מעל ומי הים. זה הוביל ל מחקר אזהרה כי בריחה של כמויות גדולות של מתאן עשויה להיות "השלכות קטסטרופליות על מערכת האקלים" ו דיווחים בתקשורת של "בום זמן מתאן" הממשמש ובא.

הפליטות הבלתי הפיכות של נקודת מפנה מחודשת

בשיחה עם ד"ר קרולין רופל, מדען ראשי למען פרויקט ההידראט של הגז הגיאולוגי של ארה"ב, היא אומרת לי שמתאן מתייבש מלכודת כשליש מכמות הפחמן המתאן של כדור הארץ וכי כמה מרבצים למעשה, עלול להיות משפיל עכשיו ככל שהאקלים מתחמם. אבל, היא אומרת:

"אם המתאן שמשתחרר במהלך השפלה של גז הידראט מגיע לאוקיאנוס, הוא נצרך לרוב על ידי חיידקים בעמודת המים ולא יגיע לאטמוספירה. באזורים של פרפרוסט, בדרך כלל נקבוב עמוק hydrat גז הרס, ולכן הפשרת permafrost היא התורמת החשובה יותר לפליטת גזי חממה. "

בעוד שייתכן כי "מתאן דולף משמעותי מהמדפים היבשתיים הארקטיים באזורים של הפשרת אפרפרום תת-ימי", אומר רופל, "מחקרים הראו ששיעורי השטף ככל הנראה מעריכים יתר על המידה והמקור הסביר ביותר למתאן הדולף אינו הפשרת גז הידרטים ". היא מוסיפה:

"הידראטים הקשורים לסרום הם לא כל כך נפוצים ולעתים קרובות מתרחשים עמוקים יותר מאשר המקורות הרדודים יותר של מתאן שיכולים לדלוף ביתר קלות לאטמוספרה."

אז המחקר האחרון מציע כי א פצצת מתאן מאיזה לחות מופשרת אינה באופק. עם זאת, לגבי פרפרפרוסט, המדע מראה כי ההפשרה כבר בעיצומה והפחמן שהיא משחררת כבר יתרום לאקלים המחמם שלנו.

על המחבר

ד"ר כריסטינה שדל, עוזרת פרופסור למחקר במרכז למדע וחברה מערכת אקולוגית באוניברסיטת צפון אריזונה. כמו כן, היא משמשת כרכזת מובילה של רשת הפחמן Permafrost, תוכנית מחקר מבוססת סינתזת נתונים ומנהיגה משותפת של צוות שיתוף הפעולה ב Permafrost של מדיניות המחקר הארקטי למחקר ארקטי (IARPC).

מאמר זה הופיע במקור פחמן קצר

ספרים קשורים

שינויי אקלים: מה שכולם צריכים לדעת

מאת ג'וזף רום
0190866101הפריימר החיוני במה שיהיה הנושא המכונן של זמננו, שינויי אקלים: מה שכולם צריכים לדעת® הוא מבט ברור עין של המדע, הקונפליקטים וההשלכות של כוכב הלכת שלנו מתחמם. מג'וזף רום, יועץ המדע הראשי של נשיונל ג'יאוגרפיק שנים של חיים מסוכנים / הסדרה ואחד מאנשי ה- 100 של רולינג סטון שמשנים את אמריקה, שינוי אקלים מציע תשובות ידידותיות למשתמש, מחמירות מדעית לשאלות הקשות ביותר (והפוליטיזציה הנפוצה) סביב מה שקרה אקלים אקלים של לוני תומפסון כ"סכנה ברורה והווה לציביליזציה. " זמין באמזון

שינויי אקלים: מדע ההתחממות הגלובלית ועתיד האנרגיה שלנו מהדורה שנייה מהדורה שנייה

מאת ג'ייסון סמרדון
0231172834המהדורה השנייה הזו של שינוי אקלים הוא מדריך נגיש ומקיף למדע העומד מאחורי ההתחממות הגלובלית. מאויר להפליא, הטקסט מכוון לתלמידים במגוון רמות. אדמונד א. מאטז וג'ייסון א. סמרדון מספקים מבוא אינפורמטיבי נרחב למדע העומד בבסיס הבנתנו את מערכת האקלים והשפעות הפעילות האנושית על התחממות כוכב הלכת שלנו. מאטס וסמרדון מתארים את התפקידים שהאווירה והאוקיאנוס לשחק באקלים שלנו, להציג את המושג איזון קרינה ולהסביר שינויים באקלים שהתרחשו בעבר. הם גם מפרטים את הפעילויות האנושיות המשפיעות על האקלים, כמו פליטת גזי חממה ופליטת אירוסול, כריתת יערות, וכן את השפעות תופעות הטבע. זמין באמזון

מדע שינויי האקלים: מסלול דיבור

מאת בלייר לי, אלינה בכמן
194747300Xהמדע של שינויי אקלים: קורס דיבור משתמש בטקסט ובשמונה עשרה פעילויות מעשיות להסביר וללמד את מדעי ההתחממות הגלובלית ושינוי האקלים, כיצד בני האדם אחראים ומה ניתן לעשות כדי להאט או להפסיק את קצב ההתחממות הגלובלית ושינוי האקלים. ספר זה הוא מדריך מלא ומקיף לנושא סביבתי חיוני. הנושאים המכוסים בספר זה כוללים: כיצד מולקולות מעבירות אנרגיה מהשמש לחימום האווירה, גזי חממה, אפקט החממה, התחממות כדור הארץ, המהפכה התעשייתית, תגובת הבעירה, לולאות משוב, הקשר בין מזג האוויר לאקלים, שינויי אקלים, כיורי פחמן, הכחדה, טביעת רגל פחמית, מיחזור ואנרגיה חלופית. זמין באמזון

מאת המו"ל:
רכישות באמזון ללכת לפרוע את העלות של הבאת לך InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ו ClimateImpactNews.com ללא עלות וללא מפרסם לעקוב אחר הרגלי הגלישה שלך. גם אם תלחץ על קישור אך אינך קונה את המוצרים הנבחרים האלה, כל דבר אחר שאתה קונה באותו ביקור באמזון משלם לנו עמלה קטנה. אין עלות נוספת עבורך, אז אנא תרום למאמץ. אתה יכול גם להשתמש בקישור זה להשתמש באמזון בכל עת כדי שתוכלו לתמוך במאמצים שלנו.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

עקוב אחר InnerSelf ב

facebook-iconאייקון twitterאייקון rss

קבל את הדוא"ל האחרון

{emailcloak = כבוי}

הסרטים האחרונים

פליטות מתאן רמות שובר שיאים
פליטות מתאן רמות שובר שיאים
by ג'וזי גרתוויייט
מחקרים מראים כי פליטות מתאן עולמיות הגיעו לרמות הגבוהות ביותר.
קסט פורסט 7 12
כיצד יערות אוקיינוסים תורמים להקל על משבר האקלים
by אמה ברייס
חוקרים מחפשים לאזור עזרה באגירת פחמן דו חמצני מתחת לפני הים.
תהליכים זעירים של כונן פלנקטון באוקיאנוס הלוכדים פחמן פי שניים כמו שחשבו המדענים
תהליכים זעירים של כונן פלנקטון באוקיאנוס הלוכדים פחמן פי שניים כמו שחשבו המדענים
by קן בוסלר
האוקיאנוס משחק תפקיד מרכזי במחזור הפחמן העולמי. הכוח המניע מגיע מפלנקטון זעיר המייצר ...
שינוי האקלים מאיים על איכות מי השתייה ברחבי האגמים הגדולים
שינוי האקלים מאיים על איכות מי השתייה ברחבי האגמים הגדולים
by גבריאל פיליפלי וג'וזף ד. אורטיז
"אל תשתה / אל תרתח" זה לא מה שמישהו רוצה לשמוע על מי הברז של העיר שלהם. אבל האפקטים המשולבים של ...
שיחה על שינוי באנרגיה עלולה לשבור את מבוי האקלים
שיחה על שינוי באנרגיה עלולה לשבור את מבול האקלים
by צוות InnerSelf
לכל אחד יש סיפורי אנרגיה, בין אם מדובר על קרוב משפחה שעובד על אסדת נפט, הורה מלמד ילד לפנות ...
גידולים עלולים להתמודד עם צרות כפולות מחרקים ואקלים מחמם
גידולים עלולים להתמודד עם צרות כפולות מחרקים ואקלים מחמם
by גרג האו ונתן האבקו
במשך אלפי שנים חרקים והצמחים שהם ניזונים מהם ניהלו קרב משותף-אבולוציוני: לאכול או לא להיות ...
כדי להגיע לפליטות אפס על הממשלה להתמודד עם מכשולים שמכניסים אנשים למכוניות חשמליות
כדי להגיע לפליטות אפס על הממשלה להתמודד עם מכשולים שמכניסים אנשים למכוניות חשמליות
by סוופנש מסראני
יעדים שאפתניים נקבעו על ידי ממשלות בריטניה והסקוטים להפוך לכלכלות פחמן נטו-אפס עד 2050 ו- 2045 ...
האביב מגיע מוקדם יותר ברחבי ארה"ב, וזה לא תמיד חדשות טובות
האביב מגיע מוקדם יותר ברחבי ארה"ב, וזה לא תמיד חדשות טובות
by תרזה קרימינס
ברחבי חלק גדול מארצות הברית, אקלים מתחמם קידם את בוא האביב. השנה אינה יוצאת דופן.

כתבות אחרונות

התלקחות גז שגרתית היא בזבזנית, מזהמת ומעורבת
התלקחות גז שגרתית היא בזבזנית, מזהמת ומעורבת
by גונאר וו. שייד
אם נסעתם באזור בו חברות מוציאות נפט וגז מתצורות פצלים, כנראה שראית להבות…
בושה מהטיסה: איך להפיץ את הקמפיין שגרם לשבדים לוותר על טיסה לתמיד
בושה מהטיסה: איך להפיץ את הקמפיין שגרם לשבדים לוותר על טיסה לתמיד
by אבית ק בושמיק
חברות התעופה הגדולות באירופה צפויות לראות את מחזור המכירות שלהן ב- 50% בשנת 2020 כתוצאה ממגפת COVID-19, ...
האם האקלים יחמם ככל שחששו מאנשים?
האם האקלים יחמם ככל שחששו מאנשים?
by סטיבן שרווד ואח '
אנו מכירים את השינויים באקלים עם עליית ריכוזי גזי החממה, אך כמות ההתחממות הצפויה נותרה ...
כיצד להפוך חוות רוח צפות לעתיד החשמל הירוק
כיצד להפוך חוות רוח צפות לעתיד החשמל הירוק
by סוזן גורוונץ
מאז 2010, אנרגיית הרוח חלה צמיחה מתמשכת ברחבי העולם, עם כמות האנרגיה הנוצרת על ידי רוח מהחוף ...
מה אם היינו מורידים את כל חיות המשק מהאדמה ונטענו גידולים ועצים במקום?
מה אם היינו מורידים את כל חיות המשק מהאדמה ונטענו גידולים ועצים במקום?
by סבסטיאן לוזינגר
ברצוני לדעת עד כמה נוכל לעשות את ההבדל למחויבות שלנו במסגרת הסכם פריז ולסך הכל ...
פליטות מתאן רמות שובר שיאים
פליטות מתאן רמות שובר שיאים
by ג'וזי גרתוויייט
מחקרים מראים כי פליטות מתאן עולמיות הגיעו לרמות הגבוהות ביותר.
כיצד בנקים מנסים לתפוס את המעבר הירוק
כיצד בנקים מנסים לתפוס את המעבר הירוק
by תומאסו פרנד, ודניאל טישר
לבנקים במגזר הפרטי בבריטניה צריך להיות תפקיד מרכזי במימון פעולות אקלים ותמיכה במעבר צודק ...
לבנות קנדה טובה יותר לאחר COVID-19 להשיק עתיד ללא מאובנים
לבנות עולם טוב יותר לאחר ש- COVID-19 השיק עתיד ללא מאובנים
by Kyla Tienhaara et al
הביקוש לדלקים מאובנים קרס במהלך מגיפת COVID-19 עם כניסת אמצעי נעילה. בשנייה…