Sprawa brakującego węgla

Sprawa brakującego węgla

Oddychając, jadąc samochodem lub gotując na kuchni gazowej, wytwarzamy dwutlenek węgla, cząsteczkę zbudowaną z jednego atomu węgla połączonego z dwoma atomami tlenu. Dwutlenek węgla nie jest polutantem (czynnikiem zanieczyszczającym środowisko) – wraz z wodą stanowią naturalny produkt spalania, zachodzącego zarówno w maszynie, jak i w żywej komórce. Roślinom do wzrostu niezbędny jest atmosferyczny dwutlenek węgla, a w atmosferze ziemskiej i oceanie zawsze zawarta była pewna jego ilość. W dzisiejszych czasach nasza uwaga zwrócona jest na dwutlenek węgla z dwóch powodów: (1) działalność ludzi, taka jak spalanie paliw kopalnych i wycinanie lasów tropikalnych, zwiększa wymiernie ilość dwutlenku węgla w atmosferze i (2) dwutlenek węgla odbija wychodzące promieniowanie z powrotem ku powierzchni Ziemi i z tego powodu jest jednym z głównych czynników odpowiedzialnych za efekt cieplarniany oraz ewentualne globalne ocieplenie.

Wiemy, że część dwutlenku węgla, który wytworzyliśmy, jadąc dzisiejszego ranka do pracy, trafi ostatecznie do oceanu, część wchłoną rośliny, a część pozostanie w atmosferze, aby przyczynić się do efektu cieplarnianego. Lecz jedną z trosk naukowców w ostatnich kilku dziesięcioleciach było to, że jeśli usiłujemy zbilansować dane – dodać do siebie cały węgiel wprowadzony do atmosfery i odjąć wszystko, co przechodzi do znanych zbiorników lub pozostaje w powietrzu – stwierdzamy, iż nie możemy doliczyć się setek milionów ton węgla. Wygląda na to, że znika on gdzieś pomiędzy kominem a ekosystemem.

Oto jak wyglądają takie typowe rachunki. Wycinanie lasów i spalanie paliw kopalnych powoduje uwalnianie każdego roku do atmosfery około 6,5-7 miliardów ton węgla. Na koniec roku pozostaje w powietrzu jedynie mniej więcej 3 miliardy ton. Jeśli zapytamy oceanografów, ile węgla pochłania ocean – odpowiedzą, że około 2 miliardów ton, co oznacza, że reszta zostaje wchłonięta przez rośliny lądowe. Z najlepiej przeprowadzonych badań roślin wynikało zawsze, że każdego roku brakowało co najmniej pół miliarda ton do zbilansowania tego węgla. Nie wyjaśniony brak reszty stał się znany w kręgach naukowych jako „brakujący węgiel”.

Przez lata ludzie ciągle krok po kroku starali się rozwiązać ten problem, poszukując miejsc, gdzie mógł być w dużych ilościach składowany wcześniej nie zauważony węgiel, i mając nadzieję, że każde nowe odkrycie wszystko wyjaśni. Moje ulubione wytłumaczenie wykluło się na początku lat 80., kiedy to zaczęła dominować teoria, którą mój młodociany syn zwykł był nazywać „rufą ryby”. Zgodnie z tą teorią sądzono, że brakujący węgiel osadza się na dnie oceanów w postaci czegoś, co było delikatnie nazywane „resztkami organicznymi”.

Od tego jednakże czasu nasze rozumienie globalnego bilansu węgla stało się o wiele bardziej precyzyjne. Wiemy, że główna część węgla biosfery zawarta jest w oceanach (39 000 miliardów ton w stosunku do jedynie 600 miliardów ton w atmosferze); większość występuje w postaci rozpuszczonego dwutlenku węgla, tak jakby morza były jednym kolosalnym (i lekko mdłym) napojem gazowanym. Węgiel z atmosfery przechodzi do oceanu, a węgiel z oceanu przechodzi zwykle do atmosfery. W ziemskich strefach umiarkowanych występuje przepływ „netto” węgla do morza; w strefach tropikalnych następuje „netto” przepływ do atmosfery. Światowe oceany pochłaniają rocznie o 2 miliardy ton węgla więcej. Wydaje mi się nieprawdopodobne, aby znaleziono w oceanach ukryty brakujący węgiel.

Podczas licznych kompleksowych badań roślin lądowych, przeprowadzanych w ciągu ostatnich kilku lat, zidentyfikowano co najmniej kilka możliwych miejsc, gdzie mógłby ukrywać się brakujący węgiel. Po pierwsze, lasy w strefach umiarkowanych bujnie się rozrastają, choć prawdą jest, że zmniejszamy obszary lasów deszczowych w tropikach. Wśród dębów i klonów od Nowej Anglii do Karoliny Północnej i Południowej ciągle napotykamy stare ogrodzenia i paleniska – ślady tego, że sto lat temu ziemia ta stanowiła otwartą przestrzeń. Z niektórych oszacowań wynika, że ilość węgla pochłanianego przez nowe lasy stref umiarkowanych może znacznie przekraczać ilość zwracanego do atmosfery węgla przez wycinane lasy tropikalne. Ponadto badania systemów korzeniowych traw na sawannach Ameryki Południowej wskazują na możliwość usuwania przez nie z powietrza nawet do około pół miliarda ton węgla rocznie. Tak więc pastwiska powstające w miejsce lasu deszczowego mogą okazać się znaczącymi pochłaniaczami węgla.

Dzisiaj naukowcy poszukujący brakującego węgla koncentrują się na roślinach lądowych. Domyślam się, że chcąc stwierdzić, gdzie się podział węgiel, zaczną przeprowadzać bardziej szczegółowe badania lasów strefy umiarkowanej, tundry arktycznej i łąk. Z biegiem czasu rachunek będzie się coraz bardziej wyrównywał. To jest bardzo ważne z punktu widzenia polityki gospodarczej, ponieważ dopóki nie wiemy, skąd pochodzi węgiel i gdzie się podziewa, bardzo trudno jest się zorientować, czy potrafimy zmniejszyć efekt cieplarniany przez zredukowanie ilości węgla, jaki wypuszczamy do atmosfery, spalając paliwa kopalne.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *