Wychwytywanie dwutlenku węgla to proponowana technologia, której celem jest zmniejszenie ilości dwutlenku węgla (CO2) w atmosferze, który jest jednym z głównych czynników napędzających globalne ocieplenie i zmiany klimatu.

Polega na wychwytywaniu CO2 z elektrowni, źródeł przemysłowych lub bezpośrednio z powietrza i składowaniu go pod ziemią lub wykorzystywaniu do innych celów.

Co więcej, jest postrzegana jako potencjalny sposób na złagodzenie negatywnych skutków zmian klimatu, takich jak rosnące temperatury, topnienie czap lodowych, podnoszenie się poziomu mórz i ekstremalne zjawiska pogodowe.

Jednak nowe badanie przeprowadzone przez University of Virginia i inne instytucje sugeruje, że wychwytywanie dwutlenku węgla może nie być w stanie odwrócić niektórych skutków zmian klimatycznych, zwłaszcza w regionach podatnych na susze i upały.

W badaniu, opublikowanym w czasopiśmie Science Advances, wykorzystano model komputerowy do symulacji, w jaki sposób cyrkulacja atmosferyczna i wzorce opadów reagowałyby na wychwytywanie dwutlenku węgla w różnych scenariuszach.

Jak wychwytywanie dwutlenku węgla wpływa na cyrkulację atmosferyczną?

Cyrkulacja atmosferyczna to ruch powietrza w atmosferze na dużą skalę, napędzany różnicami temperatury, ciśnienia i wilgotności, donosi Phys.org.

Jedną z głównych cech cyrkulacji atmosferycznej jest komórka Hadleya, która jest pętlą powietrza, która wznosi się w pobliżu równika i opada w strefie podzwrotnikowej.

Komórka Hadleya tworzy pasmo niskiego ciśnienia i wysokich opadów w pobliżu równika oraz pasmo wysokiego ciśnienia i niskich opadów w strefie podzwrotnikowej.

Wpływa również na pasaty, które wieją ze wschodu na zachód w pobliżu równika.

Badanie wykazało, że wzrost poziomu CO2 w atmosferze powoduje rozszerzanie się komórki Hadleya i przesuwanie się w kierunku bieguna, co oznacza, że ​​obejmuje większy obszar i zbliża się do biegunów.

Ta ekspansja i przesunięcie zmniejsza opady i zwiększa suchość w niektórych regionach subtropikalnych, takich jak południowo-zachodnie Stany Zjednoczone, północny Meksyk i region Morza Śródziemnego.

Regiony te już teraz doświadczają dotkliwych susz i fal upałów, które mają się nasilić wraz ze zmianami klimatycznymi.

W badaniu zbadano następnie, co by się stało, gdyby poziomy CO2 zostały obniżone przez wychwytywanie dwutlenku węgla.

Naukowcy wykorzystali model komputerowy do czterokrotnego zwiększenia ilości CO2 w atmosferze, a następnie stopniowo go usuwali.

Odkryli, że usunięcie CO2 nie przywróciło komórki Hadleya do pierwotnego rozmiaru i położenia. Zamiast tego komórka Hadleya pozostała rozszerzona i przesunięta, co skutkowało uporczywą suchością i upałem w niektórych regionach subtropikalnych.

Dlaczego wychwytywanie dwutlenku węgla nie przywraca opadów w niektórych regionach?

Naukowcy wyjaśnili, że wychwytywanie dwutlenku węgla nie przywraca opadów w niektórych regionach z powodu dwóch czynników: histerezy i asymetrii

Histereza to zjawisko, w którym odpowiedź systemu zależy nie tylko od jego aktualnego stanu, ale także od stanu przeszłego, informuje UVAToday.

W tym przypadku odpowiedź komórki Hadleya na usuwanie CO2 zależy od tego, ile CO2 zostało dodane wcześniej. Im więcej dodano CO2, tym trudniej jest odwrócić jego skutki.

Asymetria to zjawisko, w którym reakcja systemu nie jest równa lub przeciwna jego przyczynie.

W tym przypadku odpowiedź komórki Hadleya na usunięcie CO2 nie jest symetryczna do jej odpowiedzi na dodanie CO2.

Dzieje się tak, ponieważ CO2 wpływa na inne czynniki wpływające na komórkę Hadleya, takie jak temperatura powierzchni morza, temperatura powierzchni lądu i pokrywa śnieżna.

Czynniki te mają różne reakcje i sprzężenia zwrotne na zmiany CO2, tworząc nierównowagę między półkulami.

Połączenie histerezy i asymetrii oznacza, że ​​wychwytywanie dwutlenku węgla nie może cofnąć niektórych zmian spowodowanych przez dodatek CO2, zwłaszcza w regionach wrażliwych na zmiany wzorców opadów.

W badaniu ostrzeżono, że regiony te mogą napotkać nieodwracalne skutki zmiany klimatu, nawet jeśli zostaną wdrożone środki wychwytywania dwutlenku węgla.

Jakie są implikacje tego badania?

Badanie to ma ważne implikacje dla polityki klimatycznej i strategii adaptacyjnych.

Zasugerowano, że wychwytywanie dwutlenku węgla może nie być wystarczające lub skuteczne, aby zapobiec niektórym konsekwencjom zmian klimatu, takim jak susze i fale upałów, lub je odwrócić.

Dlatego potrzebne są inne środki w celu ograniczenia emisji gazów cieplarnianych i ograniczenia globalnego ocieplenia w jak największym stopniu.

W badaniu podkreślono również potrzebę dalszych badań nad wpływem wychwytywania dwutlenku węgla na różne aspekty systemu klimatycznego, takie jak chmury, aerozole, roślinność i wilgotność gleby.

Czynniki te mogą mieć złożone interakcje i sprzężenia zwrotne z wychwytywaniem dwutlenku węgla, które nie są w pełni zrozumiałe lub uchwycone przez obecne modele.

Wreszcie badanie wzywa do zwrócenia większej uwagi i wsparcia dla regionów narażonych na skutki zmiany klimatu, zwłaszcza tych, które mogą stanąć w obliczu nieodwracalnych zmian z powodu ograniczeń wychwytywania dwutlenku węgla.

Regiony te mogą potrzebować więcej zasobów i pomocy, aby poradzić sobie z niedoborem wody, brakiem bezpieczeństwa żywnościowego, zagrożeniami dla zdrowia i konfliktami społecznymi spowodowanymi zmianami klimatycznymi.

Opracowanie: irme.pl