Andrzej Simm: Ocieplenie klimatu, zakwaszenie oceanów i biopaliwa – komentarze

srodowisko2013-11-24.

Pan Juliusz Sumorok (Juliusz Sumorok: Kłopotliwe pytania o środowisko zamieścił ostatnio na łamach Studia Opinii artykuł zatytułowany “Kłopotliwe pytania o środowisko”. Przedstawił w nim serię pytań dotyczących stanu badań n.t. ocieplania się klimatu i procesów z tym związanych. Na większość z tych pytań dzisiejsza nauka już odpowiada, może w jego punkcie#4 będzie trudno znaleźć satysfakcjonującą wszystkich odpowiedź. Akurat te pytania uważam za ważne, ale sam nie będę do nich wracał. Przypominam te pytania z grupy#4:

1. Usuwanie przyczyn zmian klimatycznych.

  1. Czy założenie to jest słuszne, czyli czy naprawdę walczymy z przyczynami?,
  2. Czy prowadzona walka z GO jest skuteczna, czy nie trwonimy na marne ogromnych środków finansowych?
  3. Czy brane są pod uwagę alternatywne scenariusze – walki ze skutkami, dostosowywanie się do zmian w ekosystemach, działania lokalne „ za progiem”?

Globalne ocieplenie tak jak zakwaszanie wód w oceanie i eutrofizacja oceanów i zbiorników wodnych postępują w naturalny sposób w środowisku. Ludzie tylko dokładają się do tych procesów i znacznie je przyspieszają. Na Wigrach, stosunkowo czystym jeszcze jeziorze na Suwalszczyźnie znajduje się zatoka zeutrofizowana jeszcze przez Jaćwingów przed końcem XIII stulecia. To bałtyjskie plemię opóściło swoje tereny pod naporem Polaków, Litwinów i Krzyżaków. Przez długi okres region ten stanowił niezamieszkany pas buforowy pomiędzy Krzyżakami i Litwinami. Ale raz zeutrofizowana zatoka jeziora pod istniejącym niegdyś zamczyskiem pozostała taką do dzisiaj. Warto o tym pamiętać. Że proces, który w naturalnych warunkach może trwać kilkanaście czy setki tysięcy lat, ludzie dokonują w jedno pokolenie albo nawet jednym zrzutem ścieków np z chlewni czy obory. Jeden kg fosforu wrzucony do środowiska wodnego powoduje namnożenie się planktonu roślinnego o wadze jednej tony świeżej masy… Silne zakwity planktonu roślinnego spowodowane przez eutrofizację powodują w miarę jego obumierania zużycie tlenu pod gradientem termicznym (termoklina) w jeziorach albo pod termokliną czy gradientem zasolenia (haloklina) w morzach. To nie mieszane warstwy wodne, odcięte od strefy światła i bogate w biogeny. Ale gdy zabraknie tlenu, następuje zakwaszenie siarkowodorem tych stagnujących wód, zaczyna się uwalnianie depozytów biogenów z dna i jezioro czy morze zaczyna się samo-eutrofizować. To ogólno światowy trend, występuje w ogromnej większości polskich jezior, w Bałtyku czy w Morzu Czarnym. Eutrofizacja dotknęła większość polskich środowisk wodnych po wprowadzeniu nawozów sztucznych w Polsce w latach 60-tych.

Znacznie groźniejszym procesem jest zakwaszenie oceanu światowego dwutlenkiem węgla. Przyczyną jest nadmiar CO2 dostający się do wody i powodujący jej zakwaszenie jonami kwasu węglowego H2CO3 gdy zaczyna brakować wapnia, który może buforować te rozpuszczone w wodzie jony węglanowe. Przyjmuje się, że optymalne pH dla wzrostu organizmów wodnych gromadzących wapń jest zakres pH 8.1-8.3. Poniżej tej wartości proces kumulowania wapnia przez organizmy wodne maleje po czym następuje odwrócenie procesu: muszle małż, wapienne otoczki krasnorostów czy pancerzyki mikroskopijnych pierwotniaków foraminifera a także skorupy zółwi czy łuski ryb – zaczynają się rozpuszczać… Następuje wymieranie organizmów żyjących w wodzie. Ocean światowy zakwasza się obecnie w tempie nie notowanym od milionów lat. Dzisiaj wody oceaniczne mają pH około lub poniżej 8.1 i proces obniżania pH trwa nadal. Przez ostatnie 250 lat stężenie jonów wodorowych w wodach oceanicznych wzrosło o 30%.

Przykładowo 56 mln lat temu na przełomie Paleocenu z Eocenem mieliśmy na Ziemi katastrofę ekologiczną w postaci zakwaszenia ekosystemów morskich. Przyczyny nie są znane, mogły to być gwałtowne erupcje wulkaniczne albo kolizja kosmiczna. Wtedy też przypadał czas największego przybytku masy lodowej na kontynencie antarktycznym. Natomiast erupcje wulkaniczne 100 tys lat temu i później – w końcu epoki lodowcowej 11-6 tyś. lat temu nie spowodowały tak drastycznych zmian w zakwaszeniu oceanów, ale mogły przyczynić się do ocieplenia klimatu u schyłku ostatniej epoki lodowcowej.

Największe udokumentowane zakwaszenie oceanu zdarzyło się ok 450 mln lat temu, gdy wzdłuż równika nastąpiła kolizja płyty europejskiej (od południa) z amerykańską, w wyniku której powstała wulkaniczna Nowa Anglia. (Jak widać, Nowa Anglia, czyli północno-wschodnie obecnie wybrzeże Stanów ma jednak podwójne korzenie europejskie!). Po ok 5 mln lat gwałtownego ocieplenia klimatu i zakwaszenia oceanu, gdy wymarło 2/3 żywych organizmów w głębinach mórz, nastąpiła epoka lodowcowa. Wywołana została gdy wulkany przestały emitować CO2 a skały wypiętrzonych właśnie w wyniku tej kolizji Appalachów pochłonęły w wyniku procesów erozji znaczne ilości dwutlenku węgla. researchnews.osu.edu/archive/volcanocarb.htm

Jako ciekawostkę dodam, że jakieś 300 milionów lat temu Appalachy zostały wypiętrzone ponownie, gdy płyty kontynentalne zetknęły się w jeden twór na okres ok 100 milionów lat i wtedy powstał superkontynent znany nam już powszechnie jako Pangea. Dzięki temu wtórnemu wypiętrzeniu Appalachy nie zniknęły i możemy do dzisiaj podziwiać ich piękno i dziką jeszcze przyrodę z niedźwiedziami włącznie.

W ostatnich latach wykazano związek wybuchów wulkanów z małą epoką lodowcową trwającą od 13 wieku do drugiej połowy wieku XIX. (NASA przyjmuje czas od XVI w do wieku XIX). Warto pamiętać, że geologicznie nadal jesteśmy w epoce lodowcowej, ponieważ od 2.5 miliona lat istnieją pokrywy lodowe na obydwu biegunach i lodowce w górach. Od początku 2012 roku prowadzone są międzynarodowe badania mające udowodnić zależność małej aktywności słońca ze zwiększoną aktywnością tektoniczną skorupy ziemskiej, co jeszcze bardziej komplikuje obraz globalnego ocieplenia i naszej roli w tych procesach. Https/www2.ucar.edu/atmosnews/6338/study-may-answer-longstanding-question-about-little-ice-age

Kontynent Północno-Amerykański ma liczne ślady gwałtownych wybuchów wulkanicznych, z których sporo może się powtórzyć, jak grożąca erupcją kaldera w Yellowstone Park. Jej wybuch być może będzie końcem naszej cywilizacji… Warto odwiedzić słynne z badań nuklearnych Los Alamos w Nowym Meksyku – jest położone na stokach ogromnej kaldery (Valles Caldera) która wybuchła 11 tyś lat temu, czy podobne liczne kaldery w Oregonie z niezwykle malowniczym Crater Lake na czele. Jest tam przepięknie położone schronisko, otwarte tylko kilka miesięcy w roku na wys. ponad 2,000 m npm, zbudowane 100 lat temu, z cudowną atmosferą dobrego starego schroniska gdzieś z alpejskiej Europy).

Co mnie nurtuje obecnie to sprawa naszego udziału w niekorzystnym emitowaniu gazów cieplarnianych. Procesy geologiczne czy aktywność słońca być może stanowią decydującą siłę sprawczą ogrzewania się czy ochładzania klimatu w cyklicznych procesach. Ale my mamy w tym swój negatywny udział i jeśli możemy, nie powinniśmy sami dokładać się do zakwaszenia oceanów emitowanym dwutlenkiem węgla który powoduje także ocieplanie klimatu. Dlatego warto się przyjrzeć co możemy sami zrobić.

Nasze życie, nasze pokarmy i nawet nasze powszechne technologie napędzające maszyny są oparte na organicznym weglu. Jak dotąd nikt nie wymyślił wydajniejszych maszyn od tych spalających węglowodory. Energia słoneczna, wiatrowa, pływy oceaniczne – nadal pokrywają ułamek zapotrzebowania na źródła energii. Przykład kłopotów Japonii z energią nuklearną nie budzi optymizmu a raczej odstrasza. Energia geotermalna wygląda obiecująco, ale na razie nikt nie przedstawił szacunków czy masowe jej wprowadzenie nie zakłóci bilansu termicznego a za tym pola magnetycznego naszej planety. Dzisiaj spalanie paliw kopalnych odbywa się na ogromną skalę. Na przykład samolot z 218 pasażerami na pokładzie wydala 120 kg CO2 na każdą milę (1,6 km) lotu. Czyli wydala ok pół kg CO2 na każdą milę lotu na każdego pasażera. Podobno Dreamlinery mają o 20% mniejsze wydzielanie CO2, także tlenków azotu. Ale to nie poprawia obrazu jak wielkie jest zanieczyszczenie powietrza po jednym locie odrzutowca. www.stewartmarion.com/carbon-footprint/html/carbon-footprint-plane.html

Znam młodych zapaleńców w Kalifornii, którzy starają się rozwinąć technologię produkcji zielonych paliw z planktonu roślinnego. Mają grant rządowy od Obamy i już pokupowali sobie drogie wille… Trzymam kciuki, ale jestem dość sceptycznie nastawiony do drogiej w końcu technologii. Sam kiedyś hodowałem laboratoryjnie okrzemki. Wiele się mówi o biopaliwach, ale nie wiele się tłumaczy dlaczego są nam potrzebne. Czy benzyna z ropy naftowej czy biopaliwo – wszystko kończy się spaleniem i emisją CO2?

Nie dokładnie o to chodzi. Spalając węgiel, gaz ziemny, łupkowy, benzynę czy olej napędowy wytworzone po rafinerii ropy naftowej spalamy węgiel zdeponowany od milionow lat w ziemi. Dlatego przyczyniamy się do globalnego ocieplenia – bo uwalniamy dodatkowe źródła dwutlenku węgla.

Jeśli hodujemy rośliny na biopaliwa, czerpiemy węgiel znajdujący się w aktywnym obiegu w atmosferze i wodzie. Czyli jeśli wyhodujemy rośliny a potem zrobimy z nich paliwa, nie zakłócimy aktualnego bilansu obiegu węgla w środowisku. Pod warunkiem, że nie użyjemy do ich produkcji i przetwarzania paliw kopalnych! Starając się stworzyć nowe technologie napędzania maszyn na razie warto udoskonalać produkcję i wykorzystanie biopaliw. Argument, że to nie jest dobra technologia, bo wycina się lasy tropikalne nie przekonuje. Lepiej wywierać nacisk na światowych decydentów, aby biopaliwa produkowane były w innych rejonach. Na przykład inwestować w nawadnianie suchych terenów pustynnych i tam hodować rośliny na biopaliwa.

Andrzej Simm

Print Friendly, PDF & Email

24 komentarze

  1. Jacek Arkuszewski 2013-11-24
    • andrzej Pokonos 2013-11-24
      • Jacek Arkuszewski 2013-11-25
        • andrzej Pokonos 2013-11-25
  2. elkaem 2013-11-24
  3. Hazelhard 2013-11-24
    • andrzej Pokonos 2013-11-25
    • Incitatus 2013-11-27
  4. andrzej Pokonos 2013-11-24
  5. ptaszek 2013-11-24
    • andrzej Pokonos 2013-11-25
  6. narciarz2 2013-11-25
    • andrzej Pokonos 2013-11-25
      • Paweł Sierociński 2013-11-25
        • andrzej Pokonos 2013-11-25
  7. Magog 2013-11-25
  8. Moniek 2013-11-25
    • andrzej Pokonos 2013-11-25
  9. PK 2013-11-25
    • andrzej Pokonos 2013-11-25
  10. Magog 2013-11-26
    • andrzej Pokonos 2013-11-26
  11. Jerzy Łukaszewski 2013-11-29
  12. andrzej Pokonos 2013-11-29
WP Twitter Auto Publish Powered By : XYZScripts.com