El dióxido de carbono entra en la atmósfera a través de. ¿Quién emite más dióxido de carbono a la atmósfera, el hombre o la naturaleza? Consumo de energía y emisiones

La actividad humana ya ha alcanzado tal escala que el contenido total de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre ha alcanzado los valores máximos permisibles. Los sistemas naturales (tierra, atmósfera, océano) están bajo una influencia destructiva.

Hechos importantes

Por ejemplo, estos incluyen fluoroclorohidrocarburos. Estas impurezas gaseosas emiten y absorben la radiación solar, lo que afecta el clima del planeta. Juntos, el CO 2 , otros compuestos gaseosos que terminan en la atmósfera, se denominan gases de efecto invernadero.

referencia histórica

Advirtió que un aumento en el volumen de combustible quemado podría conducir a una violación del balance de radiación de la Tierra.

realidades modernas

Hoy en día, más dióxido de carbono ingresa a la atmósfera cuando se quema combustible, y también debido a los cambios que ocurren en la naturaleza debido a la deforestación y al aumento de las tierras agrícolas.

Mecanismo del impacto del dióxido de carbono en la vida silvestre

Un aumento del dióxido de carbono en la atmósfera provoca un efecto invernadero. Si el monóxido de carbono (IV) es transparente durante la radiación solar de onda corta, entonces absorbe la radiación de onda larga, irradiando energía en todas las direcciones. Como resultado, el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera aumenta significativamente, la superficie de la Tierra se calienta y las capas inferiores de la atmósfera se calientan. Con un aumento posterior en la cantidad de dióxido de carbono, el cambio climático global es posible.

Por eso es importante predecir la cantidad total de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre.

Fuentes de emisión a la atmósfera.

Entre ellos se encuentran las emisiones industriales. El contenido de dióxido de carbono en la atmósfera está aumentando debido a las emisiones antropogénicas. El crecimiento económico depende directamente de la cantidad de recursos naturales quemados, ya que muchas industrias son empresas que consumen mucha energía.

Los resultados de los estudios estadísticos indican que desde finales del siglo pasado en muchos países se ha producido una disminución de los costes energéticos específicos con un aumento significativo de los precios de la electricidad.

Su uso efectivo se logra a través de la modernización del proceso tecnológico, vehículos, el uso de nuevas tecnologías en la construcción de talleres de producción. Algunos países industriales desarrollados han pasado del desarrollo de las industrias de procesamiento y materias primas al desarrollo de aquellas áreas que se dedican a la fabricación del producto final.

En las grandes áreas metropolitanas con una importante base industrial, las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera son significativamente más altas, ya que el CO 2 suele ser un subproducto de las industrias cuyas actividades satisfacen las necesidades de la educación y la medicina.

En los países en desarrollo, un aumento significativo en el uso de combustible de alta calidad por habitante se considera un factor importante en la transición hacia un nivel de vida más alto. La idea que se propone es que el crecimiento económico continuo y la mejora del nivel de vida son posibles sin aumentar la cantidad de combustible quemado.

Dependiendo de la región, el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera oscila entre el 10 y el 35 %.

Relación entre el consumo de energía y las emisiones de CO2

Comencemos con el hecho de que la energía no se produce simplemente para recibirla. En los países industrializados desarrollados, la mayor parte se utiliza en la industria, para calentar y enfriar edificios y para el transporte. Los estudios realizados por los principales centros de investigación han demostrado que el uso de tecnologías de ahorro de energía puede conducir a una reducción significativa de las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera terrestre.

Por ejemplo, los científicos pudieron calcular que si Estados Unidos cambiara a tecnologías menos intensivas en energía en la producción de bienes de consumo, esto reduciría la cantidad de dióxido de carbono que ingresa a la atmósfera en un 25%. A escala global, esto reduciría el problema del efecto invernadero en un 7%.

carbono en la naturaleza

Analizando el problema de las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera terrestre, observamos que el carbono, que forma parte de ella, es vital para la existencia de los organismos biológicos. Su capacidad para formar cadenas de carbono complejas (enlaces covalentes) da lugar a la aparición de moléculas proteicas necesarias para la vida. El ciclo biogénico del carbono es un proceso complejo, ya que involucra no solo el funcionamiento de los seres vivos, sino también la transferencia de compuestos inorgánicos entre diferentes reservorios de carbono, así como dentro de ellos.

Estos incluyen la atmósfera, la masa continental, incluidos los suelos, así como la hidrosfera, la litosfera. En los últimos dos siglos se han observado cambios en los flujos de carbono en el sistema biosfera-atmósfera-hidrosfera, que en su intensidad superan significativamente la velocidad de los procesos geológicos de transferencia de este elemento. Por eso es necesario limitarnos a considerar las relaciones dentro del sistema, incluido el suelo.

A partir de mediados del siglo pasado comenzaron a realizarse estudios serios sobre la determinación del contenido cuantitativo de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre. El pionero en tales cálculos fue Killing, que trabaja en el famoso Observatorio de Mauna Loa.

Un análisis de las observaciones mostró que los cambios en la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera se ven afectados por el ciclo de la fotosíntesis, la destrucción de las plantas en la tierra, así como el cambio de temperatura anual en los océanos. Durante los experimentos, fue posible descubrir que el contenido cuantitativo de dióxido de carbono en el hemisferio norte es significativamente mayor. Los científicos han sugerido que esto se debe a que la mayor parte de los ingresos antropogénicos recae en este hemisferio.

Para el análisis, se tomaron sin métodos especiales, además, no se tuvieron en cuenta los errores relativos y absolutos de los cálculos. Gracias al análisis de las burbujas de aire contenidas en los núcleos glaciares, los investigadores pudieron establecer datos sobre el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre en el rango de 1750-1960.

Conclusión

Durante los últimos siglos, se han producido cambios significativos en los ecosistemas continentales, la razón fue el aumento del impacto antrópico. Con un aumento en el contenido cuantitativo de dióxido de carbono en la atmósfera de nuestro planeta, aumenta el efecto invernadero, lo que afecta negativamente la existencia de organismos vivos. Por eso es importante cambiar a tecnologías de ahorro energético que permitan reducir las emisiones de CO 2 a la atmósfera.

1 Hombre y clima.

2 Introducción.

Relación entre consumo de energía, actividad económica e ingresos en la atmosfera

Consumo de energía y emisiones de dióxido de carbono.

3 carbono en la naturaleza.

Isótopos de carbono.

4 Carbono en la atmósfera.

dióxido de carbono atmosférico.

carbono del suelo.

5 Pronósticos de concentración de dióxido de carbono en la atmósfera para el futuro. Principales conclusiones.

6 Bibliografía.

Introducción.

La actividad humana ya ha alcanzado un nivel de desarrollo en el que su influencia sobre la naturaleza se vuelve global. Los sistemas naturales - la atmósfera, la tierra, el océano - así como la vida en el planeta en su conjunto están sujetos a estas influencias. Se sabe que durante el último siglo ha aumentado el contenido de ciertos componentes gaseosos en la atmósfera, como el dióxido de carbono (), el óxido nitroso (), el metano () y el ozono troposférico (). Además, otros gases que no son componentes naturales del ecosistema global también ingresaron a la atmósfera. Los principales son los fluoroclorohidrocarburos. Estas impurezas gaseosas absorben y emiten radiación y, por lo tanto, pueden influir en el clima de la Tierra. Todos estos gases juntos pueden llamarse gases de efecto invernadero.

La noción de que el clima podría cambiar como resultado de la liberación de dióxido de carbono a la atmósfera no apareció ahora. Arrhenius señaló que la quema de combustibles fósiles podría conducir a un aumento de la concentración atmosférica y, por lo tanto, cambiar el balance de radiación de la Tierra. Ahora sabemos aproximadamente cuánto se ha liberado a la atmósfera por la quema de combustibles fósiles y los cambios en el uso de la tierra (deforestación y expansión de tierras agrícolas), y podemos relacionar el aumento observado en las concentraciones atmosféricas con las actividades humanas.

El mecanismo del cambio climático es el llamado efecto invernadero. Si bien es transparente a la radiación solar de onda corta, este gas absorbe la radiación de onda larga que sale de la superficie terrestre e irradia la energía absorbida en todas las direcciones. Como resultado de este efecto, un aumento en la concentración atmosférica conduce al calentamiento de la superficie terrestre y de la atmósfera inferior. El aumento continuo de las concentraciones atmosféricas puede provocar un cambio climático global, por lo que predecir las futuras concentraciones de dióxido de carbono es una tarea importante.

La liberación de dióxido de carbono a la atmósfera.

como resultado de la industria

emisiones

La principal fuente antropogénica de emisiones es la combustión de todo tipo de combustibles carbonosos. En la actualidad, el desarrollo económico suele ir asociado al crecimiento de la industrialización. Históricamente, la recuperación económica ha dependido de la disponibilidad de fuentes de energía asequibles y de la cantidad de combustibles fósiles quemados. Datos sobre el desarrollo de la economía y la energía para la mayoría de los países para el período 1860-1973. Dan testimonio no solo del crecimiento económico, sino también del crecimiento del consumo de energía. Sin embargo, uno no es consecuencia del otro. Desde 1973, en muchos países se ha producido una disminución de los costes energéticos específicos con un aumento de los precios reales de la energía. Un estudio reciente sobre el uso de energía industrial en los Estados Unidos mostró que desde 1920 la relación entre los costos de la energía primaria y el equivalente económico de los bienes producidos ha disminuido constantemente. Se logra un uso más eficiente de la energía como resultado de mejoras en la tecnología industrial, los vehículos y el diseño de edificios. Además, en varios países industrializados ha habido cambios en la estructura de la economía, expresados ​​en la transición del desarrollo de materias primas e industrias de procesamiento a la expansión de industrias que producen el producto final.

El nivel mínimo de consumo de energía per cápita requerido actualmente para satisfacer las necesidades de medicina, educación y recreación varía significativamente de una región a otra y de un país a otro. En muchos países en desarrollo, un aumento significativo en el consumo per cápita de combustibles de alta calidad es esencial para lograr un nivel de vida más alto. Ahora parece probable que el crecimiento económico continuo y el logro del nivel de vida deseado no estén relacionados con el consumo de energía per cápita, pero este proceso aún no se comprende bien.

Se puede suponer que antes de mediados del próximo siglo, las economías de la mayoría de los países podrán ajustarse a precios de energía más altos, reduciendo la necesidad de mano de obra y otros tipos de recursos, así como aumentando la velocidad de procesamiento y transmisión de información. , o tal vez cambiando la estructura del equilibrio económico entre la producción de bienes y la prestación de servicios. Así, la tasa de emisiones industriales dependerá directamente de la elección de una estrategia de desarrollo energético con una u otra participación en el uso del carbón o del combustible nuclear en el sistema energético.

Consumo de energía y emisiones

dióxido de carbono.

La energía no se produce por el bien de la producción de energía en sí misma. En los países industrializados, la mayor parte de la energía generada proviene de la industria, el transporte y los edificios de calefacción y refrigeración. Muchos estudios recientes han demostrado que el nivel actual de consumo de energía en los países industrializados puede reducirse significativamente mediante el uso de tecnologías de ahorro de energía. Se calculó que si Estados Unidos cambiara, en la producción de bienes de consumo y en el sector de servicios, a las tecnologías menos intensivas en energía con el mismo volumen de producción, entonces la cantidad que ingresa a la atmósfera disminuiría en un 25%. La reducción resultante de las emisiones globales sería del 7%. Un efecto similar tendría lugar en otros países industrializados. Se pueden lograr reducciones adicionales en la tasa de liberación a la atmósfera cambiando la estructura de la economía como resultado de la introducción de métodos más eficientes de producción de bienes y mejoras en la provisión de servicios a la población.

carbono en la naturaleza.

Entre los muchos elementos químicos sin los cuales la vida en la Tierra es imposible, el principal es el carbono. Las transformaciones químicas de las sustancias orgánicas están asociadas con la capacidad del átomo de carbono para formar largas cadenas covalentes y anillos. El ciclo biogeoquímico del carbono es, por supuesto, muy complejo, ya que incluye no solo el funcionamiento de todas las formas de vida en la Tierra, sino también la transferencia de sustancias inorgánicas tanto entre diferentes reservorios de carbono como dentro de ellos. Los principales reservorios de carbono son la atmósfera, la biomasa continental, incluidos los suelos, la hidrosfera con biota marina y la litosfera. Durante los dos últimos siglos en el sistema atmósfera-biosfera-hidrosfera se han producido cambios en los flujos de carbono, cuya intensidad es aproximadamente un orden de magnitud superior a la intensidad de los procesos geológicos de transferencia de este elemento. Por esta razón, uno debe limitarse al análisis de las interacciones dentro de este sistema, incluidos los suelos.

Compuestos y reacciones químicas básicas.

Se conocen más de un millón de compuestos de carbono, miles de los cuales están involucrados en procesos biológicos. Los átomos de carbono pueden estar en uno de los nueve estados de oxidación posibles: de +IV a -IV. El fenómeno más común es la oxidación completa, es decir, +IV, y pueden servir como ejemplos de dichos compuestos. Más del 99% del carbono de la atmósfera se encuentra en forma de dióxido de carbono. Alrededor del 97% del carbono en los océanos existe en forma disuelta (), y en la litosfera, en forma de minerales. Un ejemplo de un estado de oxidación +II es un pequeño componente gaseoso de la atmósfera, que se oxida con bastante rapidez a . El carbono elemental está presente en la atmósfera en pequeñas cantidades en forma de grafito y diamante, y en el suelo en forma de carbón vegetal. La asimilación de carbono durante la fotosíntesis conduce a la formación de carbono reducido, que está presente en la biota, la materia orgánica muerta del suelo, en las capas superiores de las rocas sedimentarias en forma de carbón, petróleo y gas enterrados a grandes profundidades, y en la litosfera en forma de carbono suboxidado disperso. Algunos compuestos gaseosos que contienen carbono oxidado de forma incompleta, en particular el metano, ingresan a la atmósfera durante la reducción de sustancias que se produce en los procesos anaeróbicos. Aunque se forman varios compuestos gaseosos diferentes durante la descomposición bacteriana, se oxidan rápidamente y se puede considerar que ingresan al sistema. Una excepción es el metano, ya que también contribuye al efecto invernadero. Los océanos contienen una cantidad importante de compuestos orgánicos de carbono disueltos, cuyos procesos de oxidación aún no se conocen bien.

Isótopos de carbono.

Hay siete isótopos conocidos de carbono en la naturaleza, de los cuales tres juegan un papel importante. Dos de ellos - y - son estables, y uno es radiactivo con una vida media de 5730 años. La necesidad de estudiar varios isótopos de carbono se debe al hecho de que las tasas de transferencia de los compuestos de carbono y las condiciones de equilibrio en las reacciones químicas dependen de qué isótopos de carbono contengan estos compuestos. Por esta razón, en la naturaleza se observa una distribución diferente de los isótopos de carbono estables. La distribución del isótopo, por un lado, depende de su formación en reacciones nucleares que involucran neutrones y átomos de nitrógeno en la atmósfera y, por otro, de la desintegración radiactiva.

Carbono en la atmósfera.

En 1957, Killing, en el Observatorio de Mauna Loa, inició mediciones cuidadosas del contenido atmosférico. También se realizan mediciones periódicas del contenido atmosférico en otras estaciones. Del análisis de las observaciones, se puede concluir que el curso anual de concentración se debe principalmente a cambios estacionales en el ciclo de fotosíntesis y destrucción de plantas en la tierra; también está influida, aunque en menor medida, por la variación anual de la temperatura superficial del océano, de la que depende la solubilidad en el agua de mar. El tercer factor, y probablemente el menos importante, es la tasa anual de fotosíntesis en el océano. El contenido atmosférico promedio para un año dado es ligeramente mayor en el hemisferio norte, ya que las fuentes de entrada antropogénica se encuentran principalmente en el hemisferio norte. Además, se observan pequeñas variaciones interanuales en el contenido, que probablemente estén determinadas por las características de la circulación general de la atmósfera. De los datos disponibles sobre el cambio en la concentración en la atmósfera, los datos sobre el aumento regular del contenido atmosférico observado durante los últimos 25 años son de primordial importancia. Las mediciones anteriores del contenido de dióxido de carbono atmosférico (a partir de mediados del siglo pasado) eran, por regla general, insuficientemente completas. Se tomaron muestras de aire sin la minuciosidad necesaria y no se hizo una estimación del error de los resultados. Al analizar la composición de las burbujas de aire de los núcleos glaciales, fue posible obtener datos para el período de 1750 a 1960. También se encontró que los valores de las concentraciones atmosféricas para la década de 1950, determinados mediante el análisis de las inclusiones de aire de los glaciares, están en buena concordancia con los datos del observatorio de Mauna Loa. La concentración durante los años 1750-1800 resultó cercana a los 280 millones, luego de lo cual comenzó a aumentar lentamente y para 1984 ascendía a 3431 millones.

carbono del suelo.

Según diversas estimaciones, el contenido total de carbono es de aproximadamente

GS: La principal incertidumbre de las estimaciones existentes se debe a la insuficiente exhaustividad de la información sobre las áreas y el contenido de carbono en las turberas del planeta.

El proceso más lento de descomposición del carbono en los suelos de las zonas climáticas frías conduce a una mayor concentración de carbono en el suelo (por unidad de área) en los bosques boreales y las comunidades herbáceas de latitudes medias en comparación con los ecosistemas tropicales. Sin embargo, solo una pequeña cantidad (un pequeño porcentaje o incluso menos) de los detritos que ingresan al reservorio del suelo anualmente permanece en ellos durante mucho tiempo. La mayor parte de la materia orgánica muerta se oxida en unos pocos años. En los chernozems, alrededor del 98 % del carbono de la hojarasca tiene un tiempo de renovación de unos 5 meses, y el 2 % del carbono de la hojarasca permanece en el suelo durante un promedio de 500 a 1000 años. Este rasgo característico del proceso de formación del suelo también se manifiesta en el hecho de que la edad de los suelos en latitudes medias, determinada por el método de radioisótopos, oscila entre varios cientos y miles de años o más. Sin embargo, la tasa de descomposición de la materia orgánica durante la transformación de terrenos ocupados por vegetación natural en terrenos agrícolas es completamente diferente. Por ejemplo, se ha argumentado que el 50% del carbono orgánico en los suelos agrícolas de América del Norte puede haberse perdido debido a la acidificación, ya que estos suelos fueron explotados antes o muy temprano en el siglo pasado.

Los cambios en el contenido de carbono en

continental ecosistemas

Durante los últimos 200 años, se han producido cambios significativos en los ecosistemas continentales como resultado del creciente impacto antropogénico. Cuando las tierras ocupadas por bosques y comunidades herbáceas se convierten en tierras agrícolas, la materia orgánica, es decir, la materia viva de las plantas y la materia orgánica muerta de los suelos se oxidan y liberan a la atmósfera en forma de . Parte del carbono elemental también puede quedar enterrado en el suelo como carbón vegetal (como un subproducto de la quema de bosques) y, por lo tanto, eliminarse de la rápida renovación del ciclo del carbono. El contenido de carbono en varios componentes de los ecosistemas varía, ya que la restauración y destrucción de la materia orgánica depende de la latitud geográfica y el tipo de vegetación.

Se han realizado numerosos estudios para resolver la incertidumbre actual en la estimación de los cambios en las reservas de carbono en los ecosistemas continentales. Con base en los datos de estos estudios, se puede concluir que la entrada atmosférica de 1860 a 1980 fue C y que en 1980 la emisión de carbono biótico fue C/año. Además, es posible la influencia del aumento de las concentraciones atmosféricas y de las emisiones de contaminantes, como y , sobre la intensidad de la fotosíntesis y destrucción de materia orgánica en los ecosistemas continentales. Aparentemente, la intensidad de la fotosíntesis aumenta al aumentar la concentración en la atmósfera. Lo más probable es que este crecimiento sea característico de los cultivos agrícolas, y en los ecosistemas naturales continentales, un aumento en la eficiencia del uso del agua podría conducir a una aceleración en la formación de materia orgánica.

Predicciones de la concentración de dióxido de carbono

gas en la atmósfera para el futuro.

Principales conclusiones.

Durante las últimas décadas se han creado un gran número de modelos del ciclo global del carbono, que no parece apropiado considerar en este trabajo por ser suficientemente complejos y voluminosos. Consideremos brevemente sus principales conclusiones. Varios escenarios utilizados para predecir futuras abundancias atmosféricas produjeron resultados similares. El siguiente es un intento de resumir nuestro conocimiento actual y suposiciones con respecto al problema del cambio antropogénico en las concentraciones atmosféricas.

De 1860 a 1984, la atmósfera recibió d) Debido a la quema de combustibles fósiles, la tasa de emisión es actualmente (según datos de 1984) igual a g.C/año.

· Durante el mismo período de tiempo, las emisiones atmosféricas por la deforestación y el cambio de uso del suelo ascendieron a g. C, la intensidad de este ingreso es actualmente igual a C/año.

· Desde mediados del siglo pasado, la concentración en la atmósfera ha aumentado desde hasta un millón en 1984.

· Las principales características del ciclo global del carbono son bien conocidas. Se ha vuelto posible crear modelos cuantitativos que pueden usarse como base para pronosticar el crecimiento de la concentración en la atmósfera cuando se usan ciertos escenarios de emisión.

· Las incertidumbres en las proyecciones de probables cambios de concentración futuros derivados de los escenarios de emisiones son significativamente menores y mucho menores que las incertidumbres en los propios escenarios de emisiones.

Si la intensidad de las emisiones a la atmósfera durante las próximas cuatro décadas se mantiene constante o aumenta muy lentamente (no más del 0,5 % anual) y en un futuro más lejano también crece muy lentamente, entonces, a fines del siglo XXI, la atmósfera la concentración será de unos 440 millones ., es decir no más del 60% por encima del nivel preindustrial.

· Si la intensidad de las emisiones durante las próximas cuatro décadas aumentara en un promedio de 1-2% por año, es decir, así como ha ido aumentando desde 1973 hasta la actualidad, y en un futuro más lejano se ralentizará el ritmo de su crecimiento, a finales del siglo XXI se producirá una duplicación del contenido de la atmósfera en comparación con los niveles preindustriales .

Causó un feroz debate en los comentarios sobre si la civilización humana es la principal fuente de gases de efecto invernadero en el planeta. Estimado dims12 dio un enlace interesante, que dice que los volcanes emiten 100-500 veces menos dióxido de carbono que la civilización moderna:

En respuesta a esto, querido vladimir000 trajo el suyo. Como resultado de él consiguió que las emisiones CO2 mucho menos la civilización humana: unos 600 millones de toneladas:

Algo tienes un extraño orden de números. La búsqueda da la potencia total de todas las centrales eléctricas de la Tierra 2 * 10^12 vatios, es decir, suponiendo que todas funcionan con combustibles fósiles durante todo el año, obtenemos aproximadamente 2 * 10^16 vatios-hora de consumo anual, que es, 6 * 10^15 Kjulios.

Una vez más, la búsqueda arroja un valor calorífico específico de las primeras decenas de miles de KJ por kilogramo de combustible fósil. Tomemos 10,000 por simplicidad y supongamos que todo el combustible procesado vuela hacia la tubería sin dejar residuos.

Entonces, para cubrir por completo las necesidades energéticas de la humanidad, resulta que basta con quemar 6 * 10^15 / 10^4 kilogramos de carbono al año, es decir, 6 * 10^8 toneladas. 600 megatones por año. Dado que todavía hay centrales nucleares, hidráulicas y otras renovables, no veo cómo, el consumo final aumentará 500 veces.

La diferencia resultó ser enorme: 500 veces. Pero al mismo tiempo, no entendía muy bien de dónde venía esta diferencia de 500 veces. Si divides 29 mil millones de toneladas entre 600 millones de toneladas, habrá una diferencia de 50 veces. Por otro lado, esta diferencia probablemente se deba a que no es del 100% eficiencia central eléctrica, y el hecho de que los combustibles fósiles son consumidos no solo por las centrales eléctricas, sino también para el transporte, la calefacción doméstica o la producción de cemento.

Por lo tanto, es posible hacer este cálculo con mayor precisión. Para hacer esto, simplemente use la siguiente cita: " cuando se quema carbón en la cantidad de una tonelada de combustible estándar, se consumen 2,3 toneladas de oxígeno y se emiten 2,76 toneladas de dióxido de carbono, y cuando se quema gas natural, se emiten 1,62 toneladas de dióxido de carbono y se emiten las mismas 2,35 toneladas de oxígeno. consumado ".

¿Cuánto combustible consume la humanidad por año ahora? Estas estadísticas se dan en los informes de la empresa. PA. Alrededor de 13 mil millones de toneladas de combustible de referencia. Así, la humanidad emite alrededor de 26 mil millones de toneladas de dióxido de carbono a la atmósfera. Además, los mismos datos proporcionan estadísticas detalladas sobre las emisiones. CO2 por cada año De ello se deduce que estas emisiones están en constante crecimiento:

Al mismo tiempo, solo la mitad de estas emisiones ingresan a la atmósfera. La otra mitad

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El papel del dióxido de carbono en la atmósfera terrestre.

Recientemente, ha habido un aumento en la concentración de dióxido de carbono en el aire, lo que conduce a un cambio en el clima de la Tierra.

El carbono (C) en la atmósfera se encuentra principalmente en forma de dióxido de carbono (CO 2 ) y en una pequeña cantidad en forma de metano (CH 4 ), monóxido de carbono y otros hidrocarburos.

Para los gases de la atmósfera terrestre, se utiliza el concepto de "tiempo de vida del gas". Este es el tiempo durante el cual el gas se renueva por completo, es decir el tiempo que tarda en entrar en la atmósfera tanto gas como éste contiene. Entonces, para el dióxido de carbono, este tiempo es de 3 a 5 años, para el metano, de 10 a 14 años. El CO se oxida a CO 2 en unos pocos meses.

En la biosfera, la importancia del carbono es muy alta, ya que forma parte de todos los organismos vivos. Dentro de los seres vivos, el carbono está contenido en forma reducida, y fuera de la biosfera, en forma oxidada. Así, se forma el intercambio químico del ciclo de vida: CO 2 ↔ materia viva.

Fuentes de carbono en la atmósfera terrestre.

La principal fuente de dióxido de carbono son los volcanes, durante cuya erupción se libera una gran cantidad de gases a la atmósfera. Parte de este dióxido de carbono surge de la descomposición térmica de calizas antiguas en varias zonas metamórficas.

El carbono también ingresa a la atmósfera terrestre en forma de metano como resultado de la descomposición anaeróbica de residuos orgánicos. El metano bajo la influencia del oxígeno se oxida rápidamente a dióxido de carbono. Los principales proveedores de metano a la atmósfera son los bosques tropicales y los pantanos.

Migración de CO 2 en la biosfera.

La migración de CO 2 procede de dos maneras:

- En el primer método, el CO 2 se absorbe de la atmósfera terrestre durante la fotosíntesis y participa en la formación de sustancias orgánicas con posterior enterramiento en la corteza terrestre en forma de minerales: turba, petróleo, esquisto bituminoso.

- En el segundo método, el carbono está involucrado en la creación de carbonatos en la hidrosfera. El CO 2 entra en H 2 CO 3, HCO 3 -1, CO 3 -2. Luego, con la participación de calcio (con menos frecuencia magnesio y hierro), la precipitación de carbonatos se produce de forma biogénica y abiogénica. Aparecen espesos estratos de calizas y dolomitas. Según A. B. Ronov, la proporción de carbono orgánico (Corg) a carbonato de carbono (Ccarb) en la historia de la biosfera fue de 1:4.

Ciclo geoquímico del carbono.

Extracción de dióxido de carbono de la atmósfera.

El dióxido de carbono de la atmósfera terrestre es extraído por las plantas verdes a través del proceso de fotosíntesis, que se lleva a cabo a través del pigmento clorofila, que utiliza energía. radiación solar. Las plantas convierten el dióxido de carbono de la atmósfera en carbohidratos y oxígeno. Los carbohidratos están involucrados en la formación de compuestos orgánicos de las plantas y el oxígeno se libera a la atmósfera.

Unión de dióxido de carbono.

Una parte muy pequeña de su masa total está involucrada en el ciclo activo del carbono. Una gran cantidad de ácido carbónico se conserva en forma de calizas fósiles y otras rocas. Entre el dióxido de carbono de la atmósfera terrestre y el agua del océano, a su vez, existe un equilibrio en movimiento.

Debido a la alta tasa de reproducción, los organismos vegetales (especialmente los microorganismos inferiores y el fitoplancton marino) producen alrededor de 1,5-10 11 toneladas de carbono en forma de materia orgánica por año, lo que corresponde a 5,86-10 20 J (1,4-10 20 cal) de energía

Los animales comen parcialmente las plantas, durante cuya muerte se deposita materia orgánica en forma de sapropel, humus, turba, que, a su vez, dan lugar a muchos otros caustobiolitos: carbón, petróleo, gases combustibles.

En los procesos de descomposición de sustancias orgánicas, su mineralización, las bacterias (por ejemplo, putrefactas), así como muchos hongos (por ejemplo, mohos) juegan un papel muy importante.

Las principales reservas de carbono se encuentran en estado ligado (principalmente en la composición de carbonatos) en las rocas sedimentarias de la Tierra, una parte significativa se encuentra disuelta en las aguas oceánicas y una parte relativamente pequeña está presente en el aire.

La proporción de cantidades de carbono en la litosfera, hidrosfera y atmósfera de la Tierra, según cálculos actualizados, es de 28570: 57: 1.

¿Cómo regresa el dióxido de carbono a la atmósfera terrestre?

El dióxido de carbono se libera a la atmósfera terrestre:

- en el proceso de respiración de los organismos vivos y la descomposición de sus cadáveres, la descomposición de los carbonatos, los procesos de fermentación, descomposición y combustión;

- las plantas verdes, durante el día absorben dióxido de carbono de la atmósfera en el proceso de fotosíntesis, por la noche se devuelve una parte;

- como resultado de la actividad de los volcanes, cuyos gases consisten principalmente en dióxido de carbono y vapor de agua. El vulcanismo moderno en promedio conduce a la liberación de 2 10 8 toneladas de CO 2 por año, que es menos del 1% de la antropogénica emisiones (de la actividad humana);

- como resultado de la actividad humana industrial, que en los últimos años ha ocupado un lugar especial en el ciclo del carbono. La quema masiva de combustibles fósiles provoca un aumento del contenido de carbono en la atmósfera, ya que sólo el 57% del dióxido de carbono producido por el hombre es procesado por las plantas y absorbido por la hidrosfera. La deforestación masiva también conduce a un aumento en la concentración de dióxido de carbono en el aire.

este fue el articulo Dióxido de carbono en la atmósfera terrestre. ". Leer más: « Argón en la composición de la atmósfera terrestre: el contenido en la atmósfera es del 1%.«

Parece que la Tierra ha cruzado un umbral significativo en el contexto del calentamiento global.

Por lo general, en septiembre, los niveles de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera son los más bajos. Esta concentración es el punto de referencia contra el cual se miden las fluctuaciones en los niveles de gases de efecto invernadero durante el próximo año. Pero en septiembre de este año, los niveles de CO2 siguen siendo altos, alrededor de 400 ppm, y muchos científicos creen que durante nuestra vida, la concentración de gases de efecto invernadero no caerá por debajo de este umbral.

La tierra ha estado acumulando constantemente CO2 en la atmósfera desde la revolución industrial, pero los niveles de 400 ppm están creando una nueva normalidad que no se ha visto en nuestro planeta durante millones de años.

“La atmósfera de nuestro planeta tuvo por última vez niveles de CO2 de 400 ppm hace unos tres millones y medio de años, y el clima en ese momento era muy diferente al actual”, dijo un profesor asociado de la Escuela de Ciencias Marinas y Atmosféricas al Christian Science Monitor en un correo electrónico fenómenos en la Universidad Estatal de Nueva York en Stony Brook David Black.

“En particular, en el Ártico (al norte de la latitud 60) hacía mucho más calor que hoy, y el nivel del mar en el planeta era de 5 a 27 metros más alto que el actual”, señaló Black.

“Luego, la atmósfera tardó millones de años en alcanzar las 400 ppm de CO2. Y para que cayera a 280 millonésimas (tal indicador estaba en vísperas de la revolución industrial), tomó otros millones de años. Los climatólogos están muy preocupados de que la gente haya hecho en unos pocos siglos lo que la naturaleza ha hecho en millones de años, y la mayoría de estos cambios se produjeron en los últimos 50 o 60 años.

La concentración global de CO2 ha estado aumentando periódicamente por encima de 400 ppm desde hace varios años; pero durante la temporada de crecimiento de verano, una parte importante del dióxido de carbono en la atmósfera es absorbido por la fotosíntesis, y por lo tanto los niveles de CO2 están por debajo de esta marca la mayor parte del año.

Contexto

Locura de invernadero

El mundo está mal preparado para el calentamiento global

Catástrofe climática en Europa

Es hora del clima

Clima tóxico

“¿Es posible que en octubre de 2016 la cifra mensual fuera inferior a la de septiembre, cayendo por debajo de las 400 millonésimas? Prácticamente no”, escribió el director del programa del Instituto de Oceanografía. Skrips Ralph Keeling.

Ha habido casos en el pasado en los que los niveles de CO2 cayeron por debajo de los valores de septiembre anteriores, pero son extremadamente raros. Según los científicos, aunque el mundo deje de emitir dióxido de carbono a la atmósfera por completo a partir de mañana, su concentración se mantendrá por encima de las 400 ppm durante varios años más.

“En el mejor de los casos (bajo tal escenario), se puede esperar la estabilización en un futuro cercano y, por lo tanto, es poco probable que el nivel de CO2 cambie mucho. Pero en aproximadamente 10 años, comenzará a disminuir, dijo el científico climático jefe de la NASA, Gavin Schmidt, a Climate Central. “En mi opinión, ya no veremos una cifra mensual por debajo de 400 ppm”.

Aunque el aumento de la concentración de CO2 atmosférico es motivo de preocupación, cabe señalar que la marca de 400 ppm en sí misma es más un marcador de ruta que un indicador duro que presagia un apocalipsis climático para el mundo.

“A la gente le gustan los números redondeados”, dice Damon Matthews, profesor de medioambiente en la Universidad de Concordia en Montreal. “También es muy simbólico que, en paralelo con el aumento de CO2, las temperaturas globales hayan aumentado un grado por encima de los niveles preindustriales”.

Por supuesto, estos indicadores son en su mayoría simbólicos, pero son una ilustración real de la trayectoria seguida por el clima de la tierra.

"La concentración de CO2 es algo reversible porque las plantas absorben dióxido de carbono", señala el Dr. Matthews. “Pero la temperatura que se produce sobre la base de tales cambios, en ausencia de esfuerzos humanos, es irreversible”.

El dióxido de carbono en forma de gas de efecto invernadero no solo contribuye al calentamiento global, sino que también afecta negativamente el estado de los océanos del mundo debido a su acidificación. Cuando el dióxido de carbono se disuelve en grandes volúmenes en el agua, una parte se convierte en dióxido de carbono, que reacciona con las moléculas de agua para producir iones de hidrógeno, lo que aumenta la acidez del océano. Esto, a su vez, conduce a la decoloración de los corales e interfiere con el ciclo de vida de los organismos pequeños, lo que también afecta negativamente a los organismos más grandes que se encuentran más abajo en la cadena alimentaria.

La noticia del umbral de 400 ppm se produce cuando los líderes mundiales han tomado una serie de medidas para ratificar el Acuerdo de París sobre el cambio climático, cuyo objetivo es reducir sistemáticamente las emisiones de carbono en todo el mundo a partir de 2020.

Los países que ratifiquen el acuerdo tienen mucho trabajo por hacer.

“Para reducir el CO2 atmosférico en una escala de tiempo de varios siglos, necesitamos no solo usar y desarrollar fuentes de energía sin carbono; también necesitamos eliminar física, química y biológicamente el CO2 de la atmósfera”, dice Black. “Existe una tecnología para eliminar el CO2 atmosférico, pero aún no es aplicable a la escala del problema existente”.