研究发现永冻土塌陷地区因气候变暖而排放的二氧化碳明显多于非塌陷地区

研究发现永冻土塌陷地区因气候变暖而排放的二氧化碳明显多于非塌陷地区 访问:Saily - 使用eSIM实现手机全球数据漫游 安全可靠 源自NordVPN 在高纬度和高海拔地区,气温升高大大加速了永久冻土的融化。大约 20% 的北部永久冻土地区会发生突然融化,即所谓的热冻土,但这一地区含有大约一半的地下有机碳。突然融化会极大地改变地貌以及土壤的物理和生物特性,从而严重影响生态系统内的碳循环。青藏高原的热喀斯特地貌。图片来源:Guanqin Wang以往的研究未能解决气候变暖对土壤二氧化碳通量的影响在热卡岩地区和非热卡岩地区是否存在差异的问题。为了填补这一知识空白,中国科学院植物研究所杨元合教授及其团队探索了热卡岩的形成如何改变土壤对气候变暖的响应。他们的研究采用了多种方法,包括在热喀斯特地区和非热喀斯特地区进行的重复性良好的升温实验。他们发现,恒温喀斯特地区的气候变暖引起的二氧化碳释放率是非恒温喀斯特地区的约 5.5 倍。研究小组分析了 30 多个可能影响气候变暖导致二氧化碳释放增加的潜在因素。他们得出的结论是,温带沼泽地区的反应增强主要是由于土壤基质质量较差,以及存在较多参与分解有机碳的微生物基因。对沿 550 千米永久冻土带的六个受热卡斯特影响地点的土壤进行的其他培养实验也证实,热卡斯特的形成大大提高了二氧化碳释放的温度敏感性,突出表明了这些土壤对气候变暖的强烈反应。杨教授强调了他们研究结果的广泛意义,他说:"作为对其全球重要性的初步探索,将土壤二氧化碳通量的变暖响应推断到北半球所有高地热卡地区,可能会有额外的0.4 Pg C 年-1的土壤碳释放,这大约是预计到 21 世纪末永久冻土土壤碳损失的四分之一。这项研究不仅揭示了永久冻土对气候变暖的动态反应,而且有助于完善对未来永久冻土碳-气候反馈机制的预测。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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大气中的二氧化碳含量正在以"前所未有的速度"激增 "在过去的一年里,我们经历了有记录以来最热的一年,有记录以来最热的海洋温度,以及一连串似乎无休止的热浪、干旱、洪水、野火和风暴,"美国国家海洋和大气管理局局长里克-斯平拉德在一份新闻稿中说。"现在,我们发现大气中的二氧化碳含量正在以前所未有的速度增加。"2024 年 5 月,诺阿莫纳罗亚大气基线观测站测量到的大气二氧化碳达到峰值,月平均值为百万分之 426.9,在夏威夷火山 66 年的观测记录中再创新高。研究人员在莫纳罗亚大气基线观测站测量了二氧化碳(CO2)的含量。他们发现,大气中的二氧化碳含量在 5 月份达到了季节性峰值,略低于百万分之 427,自 2023 年 5 月以来增加了 2.9 ppm,是 50 年数据记录中第五大年度增长。报告还正式指出,在过去两年中,五月份的峰值出现了最大的跃升此时北半球的二氧化碳含量最高。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)碳循环科学家约翰-米勒(John Miller)说,这种跃升可能是由于化石燃料的持续大量燃烧以及厄尔尼诺现象使地球吸收二氧化碳的能力变得更加困难。该图显示了在夏威夷莫纳罗亚天文台测量到的二氧化碳月平均值的完整记录。冒纳罗亚天文台的二氧化碳数据是直接测量大气中二氧化碳的最长记录该测量站二氧化碳含量的飙升甚至超过了去年设定的全球平均值,即 419.3 ppm,创历史新高,比工业革命前高出 50%。不过,美国国家海洋和大气管理局指出,他们的观测数据是专门在该观测站进行的,并不能"捕捉到全球二氧化碳的变化",尽管事实证明全球测量数据与毛纳罗亚站的测量数据是一致的。二氧化碳测量"发出不祥信号"海洋大气署在新闻稿中说,测量结果"发出了不祥的信号"。斯克里普斯二氧化碳项目主任拉尔夫-基林(Ralph Keeling)在新闻稿中说:"现在的二氧化碳不仅达到了数百万年来的最高水平,而且上升速度比以往任何时候都快。化石燃料燃烧会向大气中释放二氧化碳形式的污染,因此每年都会达到更高的最高值。化石燃料污染就像垃圾填埋场中的垃圾一样,不断累积。"国家海洋和大气管理局解释说,二氧化碳"就像大气中的毯子"就像其他温室气体一样,会放大太阳对地球表面的热量。虽然二氧化碳对保持全球气温在冰点以上至关重要,但如此高浓度的二氧化碳会使气温超过舒适和安全的水平。气候变暖正在助长极端天气事件,其后果已经显现,致命的洪水、热浪和干旱摧毁了世界各地的社区,农业也发生了艰难的转变。在美国国家海洋和大气管理局发布这一消息的前一天,欧盟气候变化服务机构哥白尼宣布,地球目前已连续 12 个月创下历史最高气温纪录,这一趋势"看不到任何改变的迹象"。"我们生活在一个前所未有的时代...这一连串最热的月份在人们的记忆中将是相对寒冷的。" ... PC版: 手机版:

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新型反应堆系统将二氧化碳转化为可用燃料 锅炉的效率通常很高。因此,仅靠提高燃烧效率很难减少二氧化碳排放。因此,研究人员正在探索其他方法,以减轻锅炉排放的二氧化碳对环境的影响。为此,一个很有前景的策略是捕获这些系统排放的二氧化碳,并将其转化为有用的产品,如甲烷。要实施这一战略,需要一种特殊类型的膜反应器,即分配器型膜反应器(DMR),它既能促进化学反应,又能分离气体。虽然 DMR 已在某些行业中使用,但其在将二氧化碳转化为甲烷方面的应用,尤其是在锅炉等小型系统中的应用,仍相对较少。由日本芝浦工业大学的野村干弘教授和波兰 AGH 科技大学的 Grzegorz Brus 教授领导的一组日本和波兰研究人员填补了这一研究空白。他们的研究成果最近发表在《二氧化碳利用期刊》上。来自日本和波兰的研究人员开发出一种反应堆设计,可有效捕捉二氧化碳排放并将其转化为可用的甲烷燃料。这一突破可大幅减少温室气体排放,为实现碳中和的未来铺平道路。资料来源:日本 SIT 的野村干弘教授研究小组双管齐下,通过数值模拟和实验研究来优化反应器设计,以便将小型锅炉中的二氧化碳高效转化为甲烷。在模拟过程中,研究小组模拟了气体在不同条件下的流动和反应。这反过来又使他们能够最大限度地减少温度变化,确保在甲烷生产保持可靠的同时优化能源消耗。研究小组还发现,与将气体导入单一位置的传统方法不同,分布式进料设计可以将气体分散到反应器中,而不是从一个地方送入。这反过来又能使二氧化碳更好地分布在整个膜中,防止任何位置过热。野村教授解释说:"与传统的填料床反应器相比,这种 DMR 设计帮助我们将温度增量降低了约 300 度。"除了分布式进料设计,研究人员还探索了影响反应器效率的其他因素,并发现一个关键变量是混合物中的二氧化碳浓度。改变混合物中的二氧化碳含量会影响反应的效果。"当二氧化碳浓度为 15%左右(与锅炉中的二氧化碳浓度相似)时,反应器生产甲烷的效果要好得多。事实上,与只有纯二氧化碳的普通反应器相比,它能多产生约 1.5 倍的甲烷,"野村教授强调说。此外,研究小组还研究了反应器尺寸的影响,发现增大反应器尺寸有助于为反应提供氢气。不过,需要考虑一个折衷的问题,因为提高氢气可用性的好处需要谨慎的温度管理,以避免过热。因此,这项研究为解决温室气体排放的主要来源问题提供了一个前景广阔的解决方案。通过利用 DMR,可以成功地将低浓度二氧化碳排放转化为可用的甲烷燃料。由此获得的益处不仅限于甲烷化,还可应用于其他反应,从而使这种方法成为高效利用二氧化碳的多功能工具,甚至适用于家庭和小型工厂。这项研究得到了波兰国家机构、克拉科夫 AGH 大学和日本科学促进会的资助。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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