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二氧化碳捕获和存储设施“泵”
EPA / BERND SETTNIK
地球工程
2015年8月4日下午

地球工程是‘不能取代’减排,新的研究显示

罗伯特在筹划

04.08.2015 |意见调查表
地球工程 地球工程是‘不能取代’减排,新的研究显示

试图限制气候变化通过移除大气中的二氧化碳直接不会防止不可逆损害海洋,根据一项新的研究。

而另一项研究中发现,云层亮化方案以反射更多的太阳辐射可能有助于促进中国和非洲部分地区的农作物产量。

碳简短,作者从研究突出的必威手机官网重要性,减少碳排放,而不是试图工程师的气候。

地球工程

地球工程深思熟虑的大规模干预到地球的气候系统,试图限制人类造成的气候变化,它可分为两个主要方法

消除大气中的二氧化碳,通常被称为二氧化碳去除(CDR),是一种方法。另一种是反映一些阳光离地球才能被温室气体,通常被称为太阳辐射管理(SRM)。

两项新研究探索这些方法的影响,结果是好坏参半。

海洋酸化

我们从海洋开始。大约四分之一的人类活动释放的二氧化碳被世界上的海洋。这与水反应生成碳酸,减少和降低海洋碱性pH水平。

这个过程被称为海洋酸化,它可以对海洋生物产生严重的影响,说Sabine马泰休斯亥姆霍兹海洋研究中心在德国基尔。她向碳简短的解释:必威手机官网

”结果增加海洋的酸度影响重要的生物过程,如碳酸钙外壳的累积。如果海洋酸化继续以现在的速度,许多物种在食物链的底部,珊瑚,可能面临灭绝。依靠他们的结果,物种,包括鱼,最终人类也会受到影响。”

马泰休斯是一项研究的第一作者,发表在自然气候变化负责调查CDR是否有助于避免海洋酸化。她的结果表明,继续排放二氧化碳,希望能够从大气中删除它之后可以交付我们的海洋对于人类时间尺度来说是不可逆转的变化。

二氧化碳去除

这项研究集中在两个场景,或代表浓度通路我们如何处理不断增加的碳排放。

RCP8.5是最高的排放场景使用的政府间气候变化专门委员会(IPCC),和本文中描述的“常态”。而RCP2.6是最低的IPCC场景,排放量限制内保持全球平均气温上升2摄氏度高于工业化前的水平。

研究人员模拟应用三种不同水平的CDR RCP8.5高排放场景:没有(“CDR0”),五十亿吨/年(“CDR5”)和250亿吨/年(“CDR25”)。

本文指出,CDR25“可能不”是超出技术当前存在的潜力。即使CDR5也需要“巨大的努力”,但是在技术上是可行的,马泰休斯说。五十亿吨碳,相当于183亿吨二氧化碳——大约一半的全球年排放量在目前的一天。

下面的图表显示了发生在大气二氧化碳浓度总如果这些场景是几个世纪以来领先。只使用CDR25(橙色和蓝色虚线行)二氧化碳水平回到什么接近RCP2.6低排放场景(绿色虚线),但不是至少两个世纪。

马泰休斯2015 Fig1b Et Al

预测到2700年全球大气中的二氧化碳浓度下RCP8.5没有CDR(黑线),CDR5从2250年(红色),CDR25从2250年(橙色),CDR5从2050年(紫色冲),和CDR25 2150(蓝色虚线)。RCP2.6显示为绿色虚线。

不可逆转的变化

下面的图表显示了这些场景的碳排放和CDR可能意味着海洋酸化。海洋pH值下降在所有场景,但复苏最快RCP2.6场景和“不可行”CDR25选项。

马泰休斯2015 Fig2ad Et Al

全球平均pH值的变化对整个海洋(左图)和海洋表面(右图)。传说匹配图。来源:马泰休斯et al。(2015年)

酸化首先发生在表层海水,然后扩散到其他海洋随着时间的推移,马泰休斯解释道:

“最快的改变发生在表面,海洋是直接暴露在大气中二氧化碳浓度和增加温度上升。在几十年几百年,这些改变水大众运输的大型海洋环流为伟大的深度。”

如果大气二氧化碳水平下降时,海洋最终释放气体到大气中,马泰休斯说。但绝大传送带海洋意味着它需要更长时间的海洋中恢复过来,她说:

“一旦在深海,酸化水不再接触到大气中。即使我们能重建大气二氧化碳浓度,深海仍将酸化对许多世纪。”

这将是太晚了长期以来的海洋物种灭绝,她补充道。

所以当CDR可能有助于减少净碳排放,它只能结合雄心勃勃的气候政策,总结马泰休斯:

“我们的研究显示,CDR有能力减少对海洋大气二氧化碳及其影响在某种程度上,但不足以抵消常态排放情景的影响。”

海洋云光明

第二项研究发表在环境研究快报认为,海洋SRM在如何提高作物产量,减少收获失败在中国东北和西非。

海洋云光明(MCB)可能是一种“播种”云减少入射太阳辐射在热带地区,第一作者Ben Parkes博士说,以前的气候影响组利兹大学,现在在皮埃尔和玛丽居里大学在巴黎。他解释说碳简短。必威手机官网

“通过增加云滴数的云,他们变得更明亮,反映更多的入射太阳辐射。”

帕克斯和他的同事们非常轻度的运行模拟气候变化,碳排放量以每年1%的速度上涨,直到大气浓度达到工业化前水平的两倍(560 ppm, ppm)。然后添加在一个云的模拟超过3.3%的全球海洋的明亮——主要是在太平洋和南大西洋。

利用作物模型相比,他们在中国春小麦和花生在西非将增长在这些场景相比,第三个“控制”场景,大气二氧化碳在440 ppm。

结果表明作物产量更高在气候变化的情况下,和MCB实现更大。收益率增加由于温度较低,降雨增加和促进作物生长造成较高的二氧化碳在空气中,Parkes说。

研究发现,混合影响作物歉收的数量。在气候变化下,失败在西非的花生作物的数量低于控制场景,和MCB进一步减少。对春小麦在中国,气候变化也高于控制下的作物歉收,尽管MCB场景增加。一般来说,MCB更有效地减少“温和的”比“严重”的农作物歉收,研究发现。

帕克斯还指出,尽管地球工程可能给这些地区带来一些好处,其他地方的影响可能不同:

“MCB全球降水率变化和地区降水量减少——特别是亚马逊还东南亚——我们希望增加作物歉收。这是需要进一步调查。”

麦田在上面

在中国的麦田。信贷:ssguy |在上面

治疗的症状,而不是疾病

海洋上空的云层亮化方案只能暂时抵消气候变化的影响,帕克斯警告说:

“MCB不撤销而是减轻气候变化的一些影响;在医学的比喻,治标而不是疾病。”

如果气候变化比轻微的测试场景,更严重的地球工程的努力将有效防止作物歉收,Parkes补充道:

“如果(排放)的增加继续,他们最终会有一个更大的变暖效应比地球工程的冷却效果。这就是为什么所有的太阳辐射管理计划是一个临时的解决方案而转移到低排放经济发生。”

这是一个共同的结论理查德博士Matear安德鲁·莱顿博士联邦科学与工业研究组织(CSIRO在澳大利亚)。写一篇新闻与观点文章的CDR纸,他们说现在减排比依靠地球工程是更安全的选择:

“(这项研究)表明,提出的技术解决方案,如CDR,全球变暖,海洋酸化的问题是不能代替减少碳排放,它仍是最安全、最可靠的路径,以避免危险的气候变化。”

主要形象:Vattenfall员工工作在二氧化碳捕获和存储设施“泵”,勃兰登堡。

Matear r &莱顿,a(2015)恢复海洋,自然气候变化,doi: 10.1038 / nclimate2737;马泰休斯,s . et al .(2015)长期海洋从大气中清除二氧化碳的反应,自然气候变化,doi: 10.1038 / nclimate2729 & Parkes et al。(2015)作物失败率在地球工程的气候:气候变化影响和海洋云明亮,环境研究快报,doi: 10.1088 / 1748 - 9326/10/8/084003

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  • 试图限制气候变化通过移除大气中的二氧化碳直接不会防止不可逆损害海洋
  • 研究发现,云层亮化方案以反射更多的太阳辐射可能有助于促进中国和非洲部分地区的农作物产量

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