science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wat is er nodig om de opwarming van de aarde te keren?

Stijgende mondiale temperaturen hebben veel gevolgen. Zie meer gletsjerfoto's. iStockfoto/Thinkstock

Hoewel een paar wetenschappers het niet eens zijn met de algemene wetenschappelijke consensus dat menselijk gedrag bijdraagt ​​aan klimaatverandering, er is geen onenigheid over één feit:de gemiddelde oppervlaktetemperatuur van de aarde stijgt. Hoewel sommige regio's op aarde een afkoelingstrend ervaren, de algehele gemiddelde temperatuur is sinds de jaren 1800 met ongeveer 0,74 graden Celsius gestegen [bron:National Climatic Data Center]. Klimatologen geloven dat deze trend zich zal voortzetten met mogelijk verwoestende gevolgen voor ons en het milieu.

Dus wat kan er gedaan worden? Is er een manier om de opwarmingstrend te verminderen of zelfs om te keren? Of kunnen we alleen maatregelen nemen om erger te voorkomen?

Het nieuws is niet allemaal slecht. Er zijn enkele maatregelen die mensen kunnen nemen om te vertragen, de opwarmingstrend te stoppen of misschien zelfs om te keren. Deze maatregelen variëren van het veranderen van ons gedrag en het brengen van enkele offers tot plannen die lijken te behoren tot het domein van science fiction.

Een manier om de opwarming van de aarde te beïnvloeden, is door de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Broeikasgassen zijn belangrijk. Zonder hen, de aarde zou te snel warmte verliezen en het leven zoals we dat kennen zou onmogelijk in stand kunnen worden gehouden. Broeikasgassen, waaronder waterdamp en kooldioxide, warmte absorberen in de lagere atmosfeer en terugkaatsen naar de aarde. Maar volgens het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering (IPCC), een consortium van meer dan 2, 000 wetenschappers, mensen vergroten het broeikaseffect door de uitstoot van kooldioxide door de verbranding van fossiele brandstoffen.

Ervan uitgaande dat de conclusies van het IPCC juist zijn, het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen en het planten van bomen zou kunnen helpen de opwarming van de aarde te vertragen en uiteindelijk om te keren. Het milieu heeft tijd nodig om koolstofdioxide op te nemen. Direct, mensen produceren koolstofdioxide sneller dan de omgeving het kan opnemen. Het helpt niet dat mensen ook grote delen van bossen kappen om verschillende redenen -- dat vermindert het koolstofabsorberende vermogen van de omgeving, te.

Maar zelfs als we iedereen zouden overtuigen om te stoppen met het kappen van bomen, begin de planeet te herbebossen, overstappen op milieuvriendelijke brandstoffen en energieproductiemethoden, en in het algemeen proberen de uitstoot van broeikasgassen te verminderen, de temperatuur op aarde zou kunnen blijven stijgen. Het kan wel 1 000 jaar na een volledige stopzetting van de uitstoot van broeikasgassen voor milieumaatregelen zoals zeeniveau en oceaanoppervlaktetemperatuur om terug te keren naar pre-industriële niveaus [bron:NOAA]. In aanvulling, andere factoren dan de uitstoot van broeikasgassen kunnen bijdragen aan de opwarming van de aarde.

Het lijdt geen twijfel dat als de opwarming doorgaat, het zal grote problemen voor ons veroorzaken. De zeespiegel zal stijgen als het ijs smelt op de poolcirkel. Boeren zullen lagere opbrengsten van gewassen zien als de temperatuur stijgt. Bepaalde regio's zullen vaker extreme weersomstandigheden zoals hittegolven ervaren. En het is mogelijk dat we vaker grotere orkanen zullen zien. Maar als de aarde blijft opwarmen, zelfs als we de uitstoot van broeikasgassen verminderen, wat kunnen we doen?

De eerste stap zou kunnen zijn een manier te vinden om koolstof uit de atmosfeer op te vangen en zelf te recyclen, de natuur een boost geven.

Koolstof opvangen en recyclen

Afvang en recycling van koolstof kunnen ons helpen de opwarming van de aarde te keren. Hemera/Thinkstock

Het verminderen van de hoeveelheid koolstof in de atmosfeer is een belangrijk onderdeel van het omkeren van de opwarming van de aarde. De natuur heeft een elegante oplossing. Planten nemen water en koolstofdioxide op uit de atmosfeer en er doorheen fotosynthese omzetten in zuurstof en organische verbindingen. Kunnen we de natuur nabootsen en koolstof uit de lucht halen?

In 2008, de National Science Foundation sponsorde een workshop waarin wetenschappers de mogelijkheid bespraken om koolstof af te vangen en te recyclen. Het is een verheven doel. Als we de koolstof in de atmosfeer zouden kunnen vangen en omzetten in een brandstofbron, we zouden een lussysteem kunnen maken. In plaats van de aarde te ontginnen voor brandstof, we zouden het uit de lucht kunnen trekken. Door de brandstof te verbranden, komt de koolstof terug in de atmosfeer als koolstofdioxide. Maar dan zouden we het gewoon vastleggen en opnieuw converteren.

Als je kritisch denken toepast op deze benadering, je zult zien dat er verschillende uitdagingen zijn waarmee we worden geconfronteerd om het te realiseren. We hebben een manier nodig om koolstof uit de atmosfeer te halen. We hebben een manier nodig om het in brandstof om te zetten. En we hebben een manier nodig om het afvang- en conversieproces aan te drijven waarbij we niet meer op koolstof gebaseerde brandstoffen hoeven te delven, of we zullen gewoon de bestaande uitstoot van broeikasgassen vergroten.

Om koolstof uit de atmosfeer op te vangen, we moeten absorptiemiddelen ontwerpen. Deze materialen doen precies wat je zou denken:ze absorberen een bepaald materiaal als een spons. De wetenschappers van de workshop kwamen tot de conclusie dat de beste plaats om koolstof op te vangen is van puntbronnen - geconcentreerde stromen van koolstofdioxide uit zaken als geothermische bronnen of energiecentrales. We moeten de technologie ontwikkelen om koolstofdioxide te scheiden van andere gassen voor inzameling.

Maar dat lost niet meer dan de helft van de koolstofdioxide die wij mensen produceren op. We produceren meer koolstofdioxide uit onze huizen, voertuigen en bedrijven dan wij uit fabrieken of putten [bron:Prakash, et al.]. Maar omdat we koolstofdioxide niet in een gestage stroom produceren, zoals sommige puntbronnen doen, het is moeilijker vast te leggen. De kooldioxideconcentratie in de atmosfeer is ongeveer 385 delen per miljoen -- het is zo diffuus dat het moeilijk vast te leggen is.

Ervan uitgaande dat wetenschappers de technologie kunnen ontwikkelen om koolstofdioxide af te vangen, de volgende stap is om het om te zetten in iets anders zoals methanol of dimethylether. Dit is ook een uitdaging omdat koolstofdioxide een zeer stabiel molecuul is - het is bestand tegen verandering. Om het om te zetten in iets anders is energie nodig. De natuur maakt gebruik van de kracht van de zon. We zouden een hernieuwbare energiebron moeten gebruiken om te voorkomen dat er meer koolstof in de atmosfeer komt.

Net zoals we betere technologie nodig hebben om koolstofdioxide op te vangen, we moeten efficiënte manieren ontwikkelen om het om te zetten in iets nuttigs. Als het afvang- of conversieproces te duur of inefficiënt is, het heeft geen zin om het te ondersteunen. De wetenschappers van de workshop wezen erop dat onze huidige brandstofinfrastructuur brandstof zou ondersteunen die is ontwikkeld uit opgevangen koolstof. Dat geeft hun voorstel een voordeel ten opzichte van alternatieve brandstoffen zoals waterstof, waarvoor een nieuwe infrastructuur nodig zou zijn om effectief te zijn.

Laten we nu eens kijken naar enkele oplossingen die meer als science fiction dan als science fact klinken.

Reflecterend zonlicht

Het omringen van de aarde met reflecterende satellieten kan de hoeveelheid licht die op de planeet valt, verminderen. Fotoschijf/Fotoschijf/Thinkstock

De warmte van de aarde komt uiteindelijk van de zon, dus de voorgestelde plannen om de opwarming van de aarde te bestrijden, zijn gericht op het verminderen van de hoeveelheid warmte die de aarde van de zon ontvangt. Dat betekent een manier vinden om wat licht van de zon om te leiden of te blokkeren.

Deze behoefte heeft geleid tot enkele interessante voorstellen van wetenschappers en ingenieurs. Sommige klinken als sciencefiction. Eén methode zou vereisen dat we reflecterende oppervlakken in een baan rond de aarde plaatsen om de hoeveelheid energie die de planeet van de zon raakt te verminderen.

In 2005, astrofysicus Gregory Benford suggereerde dat we een concave lens moesten bouwen en deze in een baan rond de aarde zouden plaatsen, zodat het licht dat van de zon op de aarde valt, wordt verminderd. De lens zou 1, 000 kilometer (621 mijl) breed en zou motoren nodig hebben om het draaiend te houden in de juiste uitlijning met de aarde.

Datzelfde jaar, een ander voorstel suggereerde dat we een ring van reflecterende deeltjes of ruimtevaartuigen met reflecterende oppervlakken zouden maken om wat licht van de zon te blokkeren. Het voorstel had een fors prijskaartje:$ 500 miljard tot $ 200 biljoen, afhankelijk van de methode [bron:Britt].

Een ander voorstel in 2006 kwam van Roger Angel, een wetenschapper van het Steward Observatory van de Universiteit van Arizona. Angel's idee was om biljoenen ronde lenzen te lanceren om de aarde te omcirkelen. Hij stelde ook voor een elektromagnetisch pistool te gebruiken om de lenzen in positie te schieten [bron:Christensen]. Het pistool zou een hernieuwbare energiebron nodig hebben om het van stroom te voorzien. Vanaf dat moment, nog meer wetenschappers hebben soortgelijke benaderingen voorgesteld waarbij reflecterende objecten in een baan om de aarde worden gebracht.

Maar niet elke suggestie houdt in dat je rommel in de ruimte plaatst. Een andere optie is om de aard van laagvliegende wolken boven de oceaan te veranderen. Door de wolken te zaaien met het juiste mengsel, wetenschappers kunnen de wolken meer reflecterend maken. Het beste deel van dit plan is dat het zeewater in de lucht sproeit - het is niet nodig om schadelijke chemicaliën te gebruiken. John Latham van het National Center for Atmospheric Research stelde voor dat we een vloot van autonome schepen ontwerpen die zeewater over de oceaan kunnen sproeien om zonlicht om te leiden en de opwarming van de aarde te verminderen [bron:PhysicsWorld].

In een interview met het Science Channel, wetenschapper en adviseur van de Canadese regering David Keith waarschuwde ervoor om niet te veel te vertrouwen op deze klimaattechnische technieken. Het is niet zo dat de technieken misschien niet werken - als ze correct zijn ontworpen, zouden ze moeten werken. Het grotere probleem in Keith's hoofd is dat als we een systeem ontwerpen dat de opwarming van de aarde vermindert, we voelen misschien geen aansporing om onze koolstofemissie-levensstijl te veranderen. Maar uiteindelijk, het probleem zal zich gewoon weer opbouwen totdat onze snelle oplossing niet genoeg is om ons te redden en we zijn weer terug bij af [bron:The Science Channel].

Het omkeren van de klimaatverandering is een van de grootste uitdagingen waarmee mensen ooit te maken hebben gehad. Er zijn technologische, economische en politieke overwegingen die we moeten maken als we een trend willen keren die anders ons voortbestaan ​​zou kunnen bedreigen.

Lees meer over klimaatverandering en wat we eraan kunnen doen door de links op de volgende pagina te volgen.

WetenschapGroene wetenschapHoe opwarming van de aarde werktWetenschapGroene wetenschapIs de opwarming van de aarde onomkeerbaar?WetenschapGroene wetenschapWat is er nodig om de opwarming van de aarde om te keren?WetenschapGroene wetenschapHoe zal de opwarming van de aarde de herfst beïnvloeden?WetenschapGroene wetenschapVernietigt de opwarming van de aarde de Mount Everest?WetenschapGroene wetenschapHoe beïnvloedt de opwarming van de aarde het jachtseizoen?WetenschapGroene wetenschapWat doet de opwarming van de aarde hebben te maken met de achteruitgang van de polaWetenschapGroene wetenschapWat doet de opwarming van de aarde met de wijnindustrie?WetenschapNatuurrampenVeroorzaakte de opwarming van de aarde orkaan Sandy?WetenschapGroene wetenschapHoe kan het toevoegen van ijzer aan de oceanen de opwarming van de aarde vertragen?WetenschapGroene wetenschap10 dingen die de opwarming van de aarde niet weerleggenWetenschapGroen Wetenschap Wat is het verschil tussen opwarming van de aarde en klimaatverandering? Wetenschap Geofysica Kan deeltjes in de stratosfeer injecteren Langzame opwarming van de aarde? Wetenschap Groene wetenschap Kan het omkeren van de opwarming van de aarde een ijstijd veroorzaken? Wetenschap Groene wetenschap Wat kan ik doen aan de opwarming van de aarde? Wetenschap enceGreen ScienceKan militaire strategie de oorlog tegen de opwarming van de aarde winnen? WetenschapGroene wetenschapHoe koolstofcompensatie werktWetenschapGroene wetenschapHoe koolstofbelasting werktWetenschapGroene wetenschapHoe koolstofvoetafdrukken werken HomeTuinontwerpAls ik bomen in mijn tuin plant, zal het de opwarming van de aarde compenseren? EntertainmentOlympicsHoe beïnvloedt de opwarming van de aarde de Olympische Winterspelen?

Veel meer informatie

gerelateerde artikelen

  • Hebben klimaatsceptici gelijk?
  • Hoe de opwarming van de aarde werkt
  • Hoe de oceaan het klimaat beïnvloedt
  • Hoe zal de opwarming van de aarde de herfst beïnvloeden?
  • De geschiedenis van klimaatverandering onderzoeken
  • De 10 ergste effecten van de opwarming van de aarde

Meer geweldige links

  • Wereldwijde klimaatverandering
  • Unie van Bezorgde Wetenschappers

bronnen

  • Biello, David. "Risico's van opwarming van de aarde:is het te laat om van koers te veranderen?" Wetenschappelijke Amerikaan. 27 februari 2009. (2 aug., 2010) http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=risks-of-global-warming-rising
  • Rand. "De opwarming van de aarde omkeren." Het wetenschapskanaal. 3 september 2009. (2 aug., 2010) http://science.discovery.com/videos/brink-interviews-reversing-global-warming.html
  • Britt, Robert Roy. "Space Ring kan de aarde in de schaduw stellen en de opwarming van de aarde stoppen." Wetenschap. 27 juni 2005. (3 aug., 2010) http://www.livescience.com/technology/050627_warming_solution.html
  • Cartlidge, Eduard. "Cloud-seeding-schepen kunnen klimaatverandering tegengaan." Natuurkunde wereld. 4 september 2008. (3 aug., 2010) http://physicsworld.com/cws/article/news/35693
  • Christenen, Rekening. "Verminder de opwarming van de aarde door zonlicht te blokkeren." Technovelgy.com. 10 april 2005. (3 aug., 2010) http://www.technovelgy.com/ct/Science-Fiction-News.asp?NewsNum=370
  • Christenen, Rekening. "Space-Based Sun-Shade Concept een goed idee." Space.com. 11 november 2006. (3 aug., 2010) http://www.space.com/businesstechnology/technovel_sunshade_061111.html
  • Gelbspan, Roos. "Een bescheiden voorstel om de opwarming van de aarde te stoppen." Sierra Club. mei 2001. (2 aug., 2010) http://www.sierraclub.org/sierra/200105/globalwarm.asp
  • Glickson, Andreas. "Hoe de opwarming van de aarde om te keren:klimaatblauwdrukken van de 21e eeuw." Wereldwijd onderzoek. 26 juli 2009. (2 aug., 2010) http://www.globalresearch.ca/index.php?context=va&aid=14535
  • Goddard Instituut voor Ruimtestudies. "Oppervlaktetemperatuuranalyse." 1 juni, 2010. (2 aug., 2010) http://data.giss.nasa.gov/gistemp/
  • Slank, Geoffrey. "Oude vaardigheden 'kunnen de opwarming van de aarde omkeren'." The Independent. 7 december 2008. (2 aug., 2010) http://www.independent.co.uk/environment/climate-change/ancient-skills-could-reverse-global-warming-1055700.html
  • NOAA. "Nieuwe studie toont aan dat klimaatverandering grotendeels onomkeerbaar is." 6 januari 2009. (3 aug. 2010) http://www.noanews.noaa.gov/stories2009/20090126_climate.html
  • NOAA Satelliet- en Informatiedienst. "Global Warming:veelgestelde vragen." Nationaal klimaatdatacentrum. 20 augustus 2008. (2 aug., 2010) http://www.ncdc.noaa.gov/oa/climate/globalwarming.html
  • Prakash, GK Surya et al. "Verslag van de door de National Science Foundation gesponsorde workshop." Universiteit van zuid Californië. 9-10 juli, 2008. (2 aug., 2010) http://www.usc.edu/dept/chemistry/loker/ReversingGlobalWarming.pdf
  • Sanders, Bernie. "Global Warming is omkeerbaar." De natie. 10 december 2007. (2 aug., 2010) http://www.thenation.com/article/global-warming-reversible