Reklama
Polityka_blog_top_bill_desktop
Polityka_blog_top_bill_mobile_Adslot1
Polityka_blog_top_bill_mobile_Adslot2
niedowiary - blog (szalonych) naukowców niedowiary - blog (szalonych) naukowców niedowiary - blog (szalonych) naukowców

10.11.2013
niedziela

Murszenie

10 listopada 2013, niedziela,

ResearchBlogging.org

Szczyt klimatyczny to wydarzenie bardziej związane z polityką niż nauką, więc trudno mi o nim wiele mówić. Nie mam żadnych kwalifikacji, by decydować, czy emisja grama CO2 powinna kosztować centa czy dolara. Nie chcę też roztrząsać tego, jak jeden emitent może odstępować swoje limity innemu.

O emisji dwutlenku (czy, jak chcą niektórzy, ditlenku) węgla ze spalania paliw i z przetwórstwa wapna (w cementowniach itp.) wiem już nieco więcej niż o powyższych, ale to wiedza dość popularna. Dużo mniej natomiast mówi się o emisji, którą człowiek wywołuje przez przekształcanie ekosystemów. Antropogeniczne przekształcenie ekosystemu większości kojarzy się z wylesianiem. To może być zamiana jednej biocenozy o swoim metabolizmie na inną. Ekosystem, jakim jest las ma jakąś wypadkową emisji dwutlenku węgla i tlenu. W typowych warunkach zresztą jest to utrwalony od tysięcy lat bilans. Rośliny zwykle za życia pochłaniają więcej dwutlenku węgla niż go emitują, a po śmierci przeciwnie – ich rozkład pochłania tlen i wytwarza dwutlenek węgla. Chyba że rozkład prawie nie następuje, a węgiel zostaje uwięziony w torfie, a potem węglu lub ropie na tysiące czy miliony lat. Samo wylesienie i zastąpienie inną roślinnością nie musi więc, przynajmniej w teorii, wiele zmieniać.

Natomiast dużo zmienia uwolnienie procesów rozkładu zmagazynowanego w postaci organicznej węgla. W kontekście antropogenicznych emisji CO2 powszechnie wiadomo o błyskawicznym rozkładzie przy spalaniu paliw. Mniej się natomiast mówi o powolniejszym rozkładzie na skutek murszenia. Torf odkłada się w warunkach podmokłych, gdy szczątki roślinne otoczone są ubogą w tlen wodą. Gdy torfowisko zostaje osuszone (co nieszczęśliwie kiedyś nazwano melioracją), do torfu dostaje się wolny tlen, rozkładając go ostatecznie na CO2 i wodę (i różne pozostałości mineralne).

Osuszenie torfowiska skutkuje obniżeniem poziomu gruntu. Pierwsza przyczyna tego obniżenia jest trywialna – gdy z nie dość sztywnej gąbki usunie się wodę, skurczy się. Jednak to nie jest jedyny powód. Wolniejsza, ale nie mniej efektywna przyczyna to utlenianie, a więc ostatecznie ulatnianie się w postaci CO2 organicznych związków węgla tworzących torf. Badań nad obniżaniem się poziomu byłych torfowisk jest trochę. Pierwsze z brzegu to np. opisane przez Aljosję Hooijera i in. , gdzie zbadano to zjawisko na byłych lasach równikowych Indonezji, obecnie przeznaczonych pod uprawę akacji (produkcja celulozy, zwłaszcza papieru) i palmy olejowej (produkcja głównie biopaliw). Dla niektórych leśników taka zamiana może nawet co do zasady nie być niczym złym – dziki las, gdzie martwe drewno gnije i pleśnieje zastąpiony jest przez gospodarczy las, którego produkty służą gospodarce. Nawet jednak pomijając kwestię drastycznego spadku różnorodności biologicznej, taki „las” traci coś jeszcze. Traci podłoże. Taki las można nawozić, aby zrekompensować erodowane biogeny, ale aby łatwiej się pozyskiwało drewno i owoce, melioruje się go. W badanych przypadkach po roku takiej uprawy poziom gruntu obniżał się średnio o 75 cm, po pięciu latach o prawie półtora metra, a potem średnio o 5 cm rocznie. Co to oznacza na przykład z punktu widzenia ryzyka powodziowego można się domyślić choćby po przykładzie Katriny w Nowym Orleanie, który w dużej mierze leży na opadających gruntach pobagiennych. Ale to osiadanie terenu ma też swój niewidzialny aspekt – 100 ton CO2eq na rok z hektara w ciągu ćwierćwiecza. To puszcza równikowa, a co u nas? Według innej pracy (Jensa Letfielda i in.) badającej zmeliorowane 140 lat temu torfowiska w Szwajcarii, od tego czasu teren osiada w tempie 0,8-1,6 cm/rok, za co utlenianie związków węgla jest odpowiedzialne mniej więcej w połowie (w różnych lokalnych warunkach trochę mniej lub więcej). Czyli dziewiętnastowieczni melioranci są odpowiedzialni za kolejne tony dwutlenku węgla powoli uwalniane z roku na rok.

Jak wspomniałem, ja się niespecjalnie poczuwam do spraw offsetu, ale mój kolega, Petter Hedberg, na podstawie tych szwajcarskich danych obliczył, że gdyby zastosować przeliczniki, jakie się dzisiaj (a przynajmniej niedawno) stosuje wobec emitentów CO2 w postaci spalin, to winni (melioranci? rolnicy? deweloperzy?) tej emisji powinni płacić – w zależności od konkretnego torfowiska – od ok. 200 do ok. 400 euro rocznie od hektara. Ciekawe, czy obecni melioranci oraz ci, którzy narzekają na nieoczyszczane rowy melioracyjne itp. chętnie przyjęliby odpowiedni rachunek?

Piotr Panek

Fot. Piotr Panek, licencja CC BY-SA 3.0

A. Hooijer, S. Page, J. Jauhiainen, W. A. Lee, X. X. Lu, A. Idris, G. Anshari (2012). Subsidence and carbon loss in drained tropical peatlands Biogeosciences, 9, 1053-1071 DOI: 10.5194/bg-9-1053-2012

J. Leifeld, M. Müller, J. Fuhrer (2011). Peatland subsidence and carbon loss from drained temperate fens Soil Use and Management, 27 (2), 170-176 DOI: 10.1111/j.1475-2743.2011.00327.x

Reklama
Polityka_blog_bottom_rec_mobile
Reklama
Polityka_blog_bottom_rec_desktop

Komentarze: 30

Dodaj komentarz »
  1. Ale nikt się tym nie przejmie. Za dużo nowych słów. Znowu będzie o spalaniu paliw kopalnych.

  2. Domyślam się, że w tych „osuszonych torfowiskach” chodzi o tzw. Grand Marais (Grosses Moos) – obszar bagien zmeliorowanych i udostępnionych rolnictwu po tzw. korekturze wód jurajskich
    Począwszy od XV wieku region ten był regularnie nawiedzany niszczącymi powodziami, podnoszące się z powodu osadów koryto rzeki Aare spowodowało podwojenie się obszaru bagien i torfowisk, pojawiła się malaria.
    Po regulacji wód i melioracji terenów zalewowych (torfowiska stanowią ok. 10 proc. powierzchni) powodzie się skończyły, powstał region rolniczy dostarczający prawie 25 proc. szwajcarskiej produkcji warzyw.
    Nie wiem, ile dwutlenku węgla z powietrza wiążą hektary kapusty, porów czy marchwi, i nie wiem, czy równoważy to straty węgla z wietrzejącego torfu, ale mamy tu kolejny problem, który „wstrząsa” najwyżej badającymi go naukowcami.

    100 ton CO2 z hektara (w Nowym Orleanie) w ciągu ćwierćwiecza oznacza 4 tony rocznie. Hektar łąk wiąże średnio 10 ton rocznie, las – podobnie.

  3. @markot
    Dla bilansu węgla w skali czasu roku wiązanie go w kapuście czy łące nie ma znaczenia. Kapustę się zjada, materia organiczna ulega utlenieniu i węgiel z powrotem trafia do atmosfery w postaci CO2.
    To taka sinusoida nałożona na krzywą wzrostu zawartości CO2 w atmosferze:
    http://scrippsco2.ucsd.edu/graphics_gallery/other_stations.html
    najsilniej widoczna w Arktyce ze względu na silny cykl roczny wegetacji.
    Z lasem to samo jest prawdą w skali 100 lat. Z torfem jest inaczej: gdyby nie osuszenie, zamieniłby się w paliwo kopalne i natura wycofałaby zgromadzony w nim węgiel z obiegu w krótkim cyklu i zamieniła w kopalinę
    Spalanie paliw kopalnych jest procesem odwrotnym: przywracaniem do krótkiego cyklu węgla kiedyś z niego wycofanego. Nie byłby to wielki problem gdyby nie tempo tego procesu: w rok przywracamy do krótkiego cyklu to, co natura wycofała z niego przez milion lat.

  4. Reklama
    Polityka_blog_komentarze_rec_mobile
    Polityka_blog_komentarze_rec_desktop
  5. @ryzyk-fizyk
    zgadzam się. Dlatego za irytujące uważam lansowanie ogrzewania domów drewnem (także brykietami z drewna, wiórami itp.) jako CO2-neutralnego 🙄 Drzewa rosnące przez 40 lat spalane są w jeden sezon.
    Torfowiska nowoorleańskie emitują 4 tony CO2 rocznie, a taka Etna w spokojne dni emituje 2 000 ton dziennie. Kiedy zwiększa swoją aktywność, wydala 10-40 razy więcej.
    Jakby tym Włochom przysolić odpowiednie opłaty, od razu by się znalazły fundusze na ponowne zabagnienie Maremmy 😉

  6. Nie trafiłem nigdzie na wyliczenia, ile dwutlenku węgla (nie licząc innych zanieczyszczeń) dostaje się do atmosfery w wyniku spalania tytoniu? Sądzę, że mogłoby być interesujące zestawienie tych danych np. z ilością dwutlenku węgla pochodzącą ze spalania paliw?

  7. Jeden papieros – 0,008 g.
    2 miliardy palaczy po 20 papierosów dziennie – 320 ton.
    Rocznie: 116 800 ton.
    Człowiek – oddychanie
    ok. 168 kg CO2 rocznie (spokojny) do 2040 kg przy stałym wysiłku.

  8. przemilczany szczyt;
    jeszcze jedna stracona szansa…
    taka jest moja opinia…ach, warszawo!

  9. Zużycie powietrza w spokoju wynosi ok. 4 l/min. Przy dużym wysiłku może wzrosnąć do 50 litrów.

  10. @markot:
    wzbudzasz we mnie wyrzuty sumienia 😉

  11. …a może podatek od pyrkania? polacy z bigosem musieliby do kasy 😉

  12. Byku,
    przestaniesz biegać? 😉
    Tylko nie weź tego do siebie 🙄 😉

  13. Zmierzone i policzone
    A my tu o torfowiskach 🙄
    A co z torfem spalanym do produkcji whisky?
    Wydobywanym do produkcji ziemi ogrodniczej?

  14. Palenie tytoniu czy słomy nie ma znaczenia dla bilansu, bo ten tytoń niespalony i tak by zgnił w ciągu roku. Palenie drewnem w zasadzie też ma znikome znaczenie (chyba żeby palić tysiącletnimi sekwojami czy cisami). Węgiel w biomasie wciąż krąży. Znaczenie ma uwalnianie węgla spoza biomasy.

  15. Estonia, Litwa, Łotwa…
    Od 1997 roku naturalne torfowiska w Szwajcarii znajdują się pod ochroną, za to sprowadza się torf z krajów bałtyckich, gdzie wydobywany jest metodami rabunkowymi.

  16. Co do wulkanów, to dają one ok. 242 mln ton CO2 na rok (czyli ponad stukrotnie mniej niż emitują ludzie). Gdyby porównywać poszczególne wulkany z poszczególnymi torfowiskami, to może i wychodzi, że Etna daje więcej niż miejsce po nowoorleańskich bagnach, ale wulkany działają od czasu do czasu i jest ich mniej niż mokradeł. Mokradła z torfem są pod tundrą, pod dużą częścią tajgi czy pod dużą częścią puszcz równikowych. Kiedyś były też pod dużą częścią lasów strefy umiarkowanej. To są naprawdę duże powierzchnie, zwłaszcza gdy wliczyć to, co zmeliorowano setki lat temu.

    Pomijam to, że na aktywność wulkaniczną czy słoneczną wpływu nie mamy i musimy je przyjąć z pokorą, a na rozkład torfu czy spalanie kopalin tak.

  17. Litwa zezwoliła niemieckiej firmie na wydobycie złóż torfu Augstumal. Po zdjęciu 8-metrowej warstwy torfu pozostaje brązowa pustynia, odwodniona już zresztą w czasach panowania ZSRR, ale dopiero samodzielna Litwa wykańcza swoje skarby.

  18. Czy ktoś pomierzył i policzył emisje gazów z węgla płonącego w pokładach, kopalniach, na hałdach? Na całym świecie?
    Spontaniczne pożary są „usprawiedliwione” podobnie jak wulkany, ale wiele z nich płonie w związku z działalnością człowieka, zwłaszcza hałdy.
    Albo coroczne niemal pożary torfowisk wokół Moskwy.
    Samozapłony naturalnych torfowisk są niesłychanie rzadkie i poza zachodnią Afryką prawie nie spotykane.

  19. @markot
    11 listopada o godz. 19:24
    tak, o TO mi biega.. 😉

  20. nota bene:
    wreszcie sie ktos w polsce nad czarnymi owcami polskiej infastruktury, rowerzystami, zlitowal; gratuluje, lepiej pozno niz wcale…

  21. lektyka, jako srodek lokomocji, jest nadal nie do pobicia 😉
    a moze marie le pen wprowadzi we francji znowu galery, no i odbuduje bastylie 🙂

  22. @markot
    Chyba jednak nie do końca się rozumiemy… 40 lat ma małe znaczenie w stosunku do jakichkolwiek paliw kopalnych. Taka Elektrownia Belchatow to więcej niż Etna.
    Poważniej: Robi się bardzo dokładne analizy bilansów węgla w przyrodzie. Światowa baza danych na ten temat znajduje się w laboratorium jądrowym w Oak Ridge:
    http://cdiac.ornl.gov/
    Polecam FAQ, frequently asked questions:
    http://cdiac.ornl.gov/faq.html
    Ostatni bilans rok jest tu:
    http://www.earth-syst-sci-data.net/5/165/2013/essd-5-165-2013.html
    (otwarte, mozna sciagnac pdf). Polecam przede wszystkim Rys. 2 i Tab.4, emisja CO2 do atmosfery wskutek wylesiania, murszenia torfowisk e.t.c. jest ujęta zbiorczo jako Land Use Change emissions.
    Po polsku o cyklu węglowym można poczytać tu:
    http://naukaoklimacie.pl/fakty-i-mity/mit-dwutlenek-wegla-emitowany-przez-czlowieka-nie-ma-znaczenia-31
    i tu:
    http://doskonaleszare.blox.pl/2009/04/Nasza-rola-w-cyklu-weglowym.html
    http://doskonaleszare.blox.pl/2009/04/Wulkany-i-CO2.html

  23. Nie chcę w tej kwestii jakoś autorytatywnie się wypowiadać, ale byłbym ostrożny z szacowanie wpływu emisji z biosfery. Krowy dziś, czy bizony kiedyś (ale też termity, delfiny i parę innych stworzeń) emitują metan, a wszystkie organizmy żywe (łącznie z roślinami) emitują dwutlenek węgla. Ale to wciąż jest ta pula, która krąży – wiąże się na parę godzin czy parę wieków w biomasie, trochę poleży w glebie, a trochę polata w atmosferze. To jest momi zdaniem coś zupełnie innego niż emisje węgla związanego przed tysiącleciami albo związanego przed chwilą (w postaci torfu czy skorupek), ale w sposób taki, że w klasycznych warunkach najpewniej wypadłby z obiegu na miliony lat.

  24. Torf na badanym torfowisku Grand Marais to też kwestia ostatnich (przedostatnich) czterech wieków.
    Co nowego?

  25. Uwalnianie węgla z czterystaletniego torfu tym się różni od uwalniania węgla z czterystaletniego dębu, że dąb i tak ten węgiel uwolniłby wkrótce, a torf zatrzymałby go na tysiące albo miliony lat. Tak samo z czteroletnim torfem i czteroletnią krową.

  26. Czterystuletni dąb w postaci szafy gdańskiej czy innego umeblowania niczego nie uwalnia.
    Chyba że korniki… 🙄

  27. W postaci umeblowania ma szansę potrzymać ten węgiel drugie czterysta lat. To w porównaniu z torfem nadal niewiele. No, chyba że w postaci wraku kilkusetletnia sosna poleży na dnie wody tysiąclecia, ale to już los podobny do fosylizacji.
    Jaki jednak procent drzew (innych niż rodnące na bagnach) ma szansę na kilka tysięcy lat trwania pośmiertnego? Nawet większość mebli próchnieje lub płonie. Oczywiście, to zawsze jakiś tam wkład w sekwestrację w porównaniu do większości roślin, grzybów i zwierząt, ale nie taki znowu duży.

  28. przepraszam, ze nie na temat:
    ale znalazlem, wydaje mi sie, „charakterystyczna” roznice miedzy polska a niemiecka wiki
    http://pl.wikipedia.org/wiki/Antoni_Piotrowski
    http://de.wikipedia.org/wiki/Antoni_Piotrowski

  29. @byk,

    przepraszam, dawno nie używałem niemieckiego i nie mam siły czytać całości, rzuciłem tylko okiem i z ciekawości spytam, czy chodzi Ci po prostu o to jak rozbudowana jest wersja niemiecka w stosunku do polskiej, mimo, że chodzi o polskiego malarza, czy też o coś więcej, jakiś inny punkt widzenia, albo jakieś kontrowersje przemilczane w wersji polskiej?

  30. @hlmi:
    chodzi mi o przekaz i jego wartosc naukowa;
    moze lepszy, bo „neutralny”, przyklad:
    http://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%9Aruba_(z%C5%82%C4%85cze)
    http://de.wikipedia.org/wiki/Schraube

css.php