Deur die verbranding van fossielbrandstowwe dryf die mens die vlakke van koolstofdioksied vinnig in die atmosfeer, wat weer die globale temperature verhoog. Maar nie al die CO nie₂ vrygestel van brandende steenkool, olie en gas bly in die lug. Tans word ongeveer 25% van die koolstofvrystellings wat deur menslike aktiwiteit geproduseer word, deur plante geabsorbeer, en 'n ander soortgelyke hoeveelheid beland in die see.

Om te weet hoeveel fossielbrandstowwe brandstof ons kan verbrand, terwyl gevaarlike vlakke van klimaatsverandering vermy word, moet ons weet hoe hierdie "koolstofdruppels" in die toekoms kan verander. A nuwe studie gelei deur dr. Sun en kollegas wat in die VSA-tydskrif gepubliseer is. Verrigtinge van die Nasionale Akademie vir Wetenskappe toon dat die land effens meer koolstof kan inneem as wat ons gedink het.

Maar dit verander nie op enige beduidende manier hoe vinnig ons koolstofvrystellings moet afneem om gevaarlike klimaatsverandering te voorkom nie.

Modelle oorskat CO₂

Die nuwe studie beraam dat die klimaatmodelle oor die afgelope 110-jare die vooruitsigte van CO oorskat het₂ Dit bly in die atmosfeer, met ongeveer 16%.

Modelle is nie ontwerp om ons te vertel wat die atmosfeer doen nie: dit is waarnemings, en hulle vertel ons dat CO₂ konsentrasies in die atmosfeer is tans oor 396 dele per miljoen, of ongeveer 118 dele per miljoen oor pre-industriële tye. Hierdie atmosferiese waarnemings is in werklikheid die akkuraatste metings van die koolstofsiklus.

Maar modelle, wat gebruik word om die oorsake van verandering te verstaan ​​en die toekoms te verken, kom dikwels nie perfek ooreen met die waarnemings nie. In hierdie nuwe studie het die skrywers dalk 'n rede gekry wat verduidelik waarom sommige modelle CO oorskat₂ in die atmosfeer.

Op soek na die blare

Plante absorbeer koolstofdioksied uit die lug, kombineer dit met water en ligte, en maak koolhidrate - die proses wat bekend staan ​​as fotosintese.

Dit is goed gevestig dat as CO₂ In die atmosfeer neem die tempo van fotosintese toe. Dit staan ​​bekend as die CO₂ bevrugtingseffek.

Maar die nuwe studie toon dat modelle dalk nie die regte manier het om fotosintese te simuleer nie. Die redes kom neer op hoe CO₂ beweeg rond in 'n plant se blaar.

Modelle gebruik die CO₂ konsentrasie in 'n plant se blaarselle, in die sogenaamde sub-stomatale holte, om die sensitiwiteit van fotosintese te verhoog na toenemende hoeveelhede CO₂. Maar dit is nie heeltemal korrek nie.

Die nuwe studie toon dat CO₂ konsentrasies is eintlik laer in die plant se chloroplaste - die kleinkamers van 'n plantsel waar fotosintese eintlik gebeur. Dit is omdat die CO₂ moet deur 'n ekstra reeks membrane beweeg om in die chloroplaste te kom.

Dit beteken dat fotosintese by laer CO plaasvind₂ as modelle neem aan. Maar counterintuitively, omdat fotosintese meer reageer op toenemende vlakke van CO₂ By laer konsentrasies verwyder plante meer CO₂ in reaksie op toenemende emissies as modelle vertoning.

Fotosintese neem toe as CO₂ konsentrasies styg maar net tot 'n punt. Op 'n stadium meer CO₂ het geen effek op fotosintese nie, wat dieselfde bly. Dit word versadig.

Maar as konsentrasies in 'n blaar laer is, is hierdie versadigingspunt vertraag, en die groei in fotosintese is hoër, wat beteken meer CO₂ word deur die plant geabsorbeer.

Die nuwe studie toon dat wanneer rekening gehou word met die kwessie van CO₂ diffusiwiteit in die blaar, die 16% verskil tussen gemodelleerde CO₂ in die atmosfeer en die ware waarnemings verdwyn.

Dit is 'n goeie, netjiese stukkie wetenskap wat die ingewikkeldhede van blaarvlakstruktuur verbind met die werking van die Aarde-stelsel. Ons sal hul hertoelating moet hersien, en ons model fotosintese in klimaatmodelle model en of daar 'n beter manier bestaan ​​in die lig van die nuwe bevindinge.

Is dit verander hoeveel CO₂ Die land absorbeer?

Hierdie studie dui daarop dat sommige klimaatmodelle-modelle onderimuleer hoeveel koolstof deur plante gestoor word, en gevolglik oor-simuleer hoeveel koolstof in die atmosfeer gaan. Die grond sink kan 'n bietjie groter wees - hoewel ons nog nie weet hoeveel groter is nie.

As die land sink 'n beter werk maak, beteken dit dat ons vir 'n gegewe klimaatstabilisasie 'n bietjie minder koolstofversagting moet doen.

Maar fotosintese is 'n lang, lang pad voordat 'n ware koolstof sink geskep word, een wat eintlik koolstof vir 'n lang tyd stoor.

Omtrent 50% van alle CO₂ Ingesluit deur fotosintese gaan gou terug na die atmosfeer deur plantrespirasie.

Van wat oorbly, kom meer as 90% ook terug na die atmosfeer deur mikrobiese ontbinding in die grond en versteurings soos brand oor die volgende maande tot jare - wat bly, is die land sink.

Goeie nuus, maar nie tyd vir kompleksiteit nie

Die studie is 'n seldsame en welkome stuk moontlike goeie nuus, maar hulle moet in konteks geplaas word.

Die grond sink het baie groot onsekerhede, hulle is goed gekwantifiseer, en die redes is veelvoudig.

Sommige modelle dui daarop dat die land steeds meer koolstof deur die hele eeu sal absorbeer. Sommige voorspel dat dit meer koolstof tot op 'n sekere punt sal absorbeer, en sommige voorspel dat die land koolstof begin vrystel - word 'n bron, nie 'n wasbak nie.

Die redes is veelvoudig en bevat beperkte inligting oor hoe die ontdooiing van permafrost groot koolstofreservoirs sal beïnvloed, hoe die gebrek aan voedingstowwe die verdere uitbreiding van die grondafvoer kan beperk en hoe brandstelsels onder 'n warmer wêreld kan verander.

Hierdie onsekerhede wat saamgestel is, is baie keer groter as die moontlike effek van die blaar CO₂ diffusie. Die bottom line is dat mense in die komende eeue in volle beheer bly oor wat in die klimaatstelsel gebeur, en wat ons met broeikasemissies doen, sal sy trajek grootliks bepaal.

Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer op Die gesprek
Lees die oorspronklike artikel.

Oor die skrywer

Pep Canadell is 'n navorsingswetenskaplike in CSIRO Oceans and Atmosphere Flagship, en die Uitvoerende Direkteur van die Global Carbon Project, 'n internasionale navorsingsprojek om die interaksies tussen die koolstofsiklus, klimaat en menslike aktiwiteite te bestudeer. Hy fokus op samewerkende en integrerende navorsing om globale en streeksaspekte van die koolstof- en metaansiklusse, die grootte en kwesbaarheid van aardkoolpoelpools, en paaie tot klimaatstabilisering te bestudeer. Hy publiseer op die gebied van globale ekologie en aardstelselwetenskappe http://goo.gl/Ys7vdF

Openbaringsverklaring: Pep Canadell ontvang befondsing van die Australiese program vir klimaatsverandering.

Aanbevole boek:

Die klimaat Casino: Risiko, onsekerheid, en Ekonomie vir aardverhitting
deur William D. Nordhaus. (Uitgever: Yale Universiteit Pers, Okt. 2013)

William Nordhaus, wat al die belangrike kwessies rondom die klimaatdebat bymekaarbring, beskryf die betrokke wetenskap, ekonomie en politiek - en die stappe wat nodig is om die gevare van aardverwarming te verminder. Met behulp van taal wat toeganklik is vir enige betrokke burger en sorg dat hy verskillende standpunte regverdig voorstel, bespreek hy die probleem van begin tot einde: van die begin af, waar die opwarming sy oorsprong het in ons persoonlike energieverbruik, tot aan die einde, waar die samelewings regulasies of belasting toepas. of subsidies om die emissies van gasse wat verantwoordelik is vir klimaatsverandering te vertraag. Nordhaus bied 'n nuwe ontleding aan waarom vroeëre beleidsrigtings, soos die Kyoto-protokol, nie die vrystelling van koolstofdioksied kon vertraag nie, hoe nuwe benaderings kan slaag en watter beleidsinstrumente die emissies die beste sal verminder. In kort verduidelik hy 'n bepalende probleem van ons tyd en lê hy die volgende kritieke stappe uiteen om die trajek van aardverwarming te vertraag.

Klik hier vir meer inligting en / of om hierdie boek op Amazon bestel.