Hannu A. Sinivirta

Maapallon massiiviset hiilivarastot ja hiilen kierto

  • Kuva 1.
    Kuva 1.
  • Kuva 2.
    Kuva 2.
  • Kuva 3.
    Kuva 3.
  • Kuva 4.
    Kuva 4.

Yllättävää kyllä, Maapallon hiilivarastojen määrä on massiivinen, jota ihmiskunta omalla toiminnallaan on vapauttamassa ilmakehään n. 10GtC/v.

On suorastaan mahdotonta olettaa, vaikka hiilen käyttö energialähteenä lopetettaisiin kokonaan ja hiilinielujen määriä ryhdyttäisiin kasvattamaan siinä vauhdissa missä niitä ollaan menetetty, päästäisiin Maapalloa tasaavaan hiilen kiertoon ja lämpötilan nousun taittumiseen.

Hiilisieppareita ollaan kehittämässä ja se on itse asiassa tekniikoista ainoa, jolla voidaan jotain saavuttaa. Toinen on hiilinielujen voimallinen lisääminen.

Tilannetta pahentaa myös kaikissa polttoprosseissa syntyvät aerosolit. Oma osuutensa tässä on luonnollisesti myös auringolla, jonka aktiivisuus on ollut laskussa ja vaikka olisi odotettavissa aktiivisuuden nousua, se ei juurikaan tilannetta parantaisi. 

Maapallon hiilivarastoja on sitoutuneena moniin eri kerroksiin:

  • Litosfääriin eli maaperään n. 70 - 100 000 000 GtC
  • Meriin n. 40 000 GtC
  • Maabiosfääriin n. 4000 GtC
  • Ilmakehään n. 850 GtC
  1. Merten ja ilmakehän välillä kiertää hiiltä n.90 GtC/v
  2. Maabiosfäärin ja ilmakehän välillä n.120 GtC/v
  3. Lisäksi ihmiskunta lisää hiiltä sekä meriin, maabiosfääriin että ilmakehään n.10 GtC/v

(ks. kuva 1)

Ihmiskunnan lisäämästä hiilestä n. 29% sitoutuu maabiosfääriin, meriin n. 26% ja ilmakehään n. 46%. Eli karkeasti noin puolet ihmiskunnan päästöistä vapautuu ilmakehään.

(ks. kuva 2)

 Kun kaikki hiili on sitoutuneena, sen vapautuminen takaisin ilmakehään vie arviolta:

  • Litosfääristä n. 10 000 - miljoonia vuosia 
  • Syvältä merestä n. 100 - 2000 vuotta
  • Meren pinnasta n. 1 - 10 vuotta
  • Maabiosfääristä n. 10 - 500 vuotta
  • Kasvillisuudesta n. 1 - 100 vuotta

(ks. kuva 3)

Nyt tilanne on kuitenkin se, että ihmiskunta on nopeuttanut hiilen vapautumista hyvin pitkä ikäisistä hiilivarastoista, eli litosfääristä.

(ks. kuva 4)

Olen suhteellisen skeptinen ja pahoin pelkään, ettei 30 - 40 vuotta riitä, eikä edes yksi sukupolvi takaamaan Maapallon keskimääräisen lämpötilan nousun asettumista alle 1.5°C.

 

∂T(∂t) = ∂TA(∂t) / (∂TL(∂t) > 1, missä:

 

∂T = suhteellinen pienin lämpötilamuutos, ∂TA = antropogeeninen pienin ämpötilamuutos ja ∂TL = luonnollinen pienin lämpötilamuutos.

Piditkö tästä kirjoituksesta? Näytä se!

1Suosittele

Yksi käyttäjä suosittelee tätä kirjoitusta. - Näytä suosittelija

NäytäPiilota kommentit (7 kommenttia)

Käyttäjän topira kuva
Topi Rantakivi

Tämä on aika vanha tieto: http://www.co2-raportti.fi/?page=ilmastouutisia&ne...

Mutta jos maailmassa yksi supertulivuori pamahtaa, niin silloin loppuu kaikki keskustelut ilmastonmuutoksesta. Koska tosiasia on se, että ilmasto on aina muuttunut aikojen alusta tähän saakka ja jatkuu edelleen.

Käyttäjän MattiKarnaattu kuva
Matti Karnaattu

Supertulivuori muuttaa toki täysin kuviot.

Siihenkin pitäisi keksiä joku keino millä niistä saisi vapautettua paineita hallitusti.

Käyttäjän HannuSinivirta kuva
Hannu Sinivirta

1. Se on ihan totta. Jos supertulivuori pääsee valloilleen, -joka johtuu tektonisista muutoksista, joka puolestaan johtuu voimakkaista lämpötilavaihteluista-, voimme itse asiassa unohtaa osan koko Maapallosta.

Mutta sitä ennen on pidettävä huolta siitä, ettei Maapallon keskilämpötila pääse meistä johtuen nousemaan kriittisiin lukemiin, sillä muutosvauhti on oleellinen tekijä ja siihen on vaikuttanut ihmisen toiminta.

Luonnolliset muutokset ovat äärimmäisen hitaita, ellei jotakin täysin odottamatonta pääse tapahtumaan.

Käyttäjän MattiKarnaattu kuva
Matti Karnaattu

Semmoinen havainto että se ei ole pelkästään maankuoresta rouhaistu hiili mikä tässä vaikuttaa, että kyllä sekin voi vaikutaa kun näkyy satelliittikuvien perusteella olevan vähemmän metsää nyt kuin muutama kymmenen vuotta sitten. Ihminen kun näkyy kaataneen metsiä paljon.

"Olen suhteellisen skeptinen ja pahoin pelkään, ettei 30 - 40 vuotta riitä, eikä edes yksi sukupolvi takaamaan Maapallon keskimääräisen lämpötilan nousun asettumista alle 1.5°C."

Itse pidän mahdollisena, että lämpötila jopa laskee lähitulevaisuudessa jonkun kymmenyksen.

Mutta, kun se ilmakehä kyllästetty hiilellä ja auringon aktiivisuus taas nousee niin käy semmoista että alkaa lämmetä.

Kuinka nopeasti se käy niin jaa-a. Hahmoitan asian mielessäni niin, että jos laitan veteen tiheämmän esineen niin se uppoaa väistämättä. Mutta siinä on vastusta että nopeus on jotain.

Ilmastossa sitä vastusta tekee nähdäkseni jäätiköt, meret ja pilvet. Kun vesi haihtuu niin tulee enemmän pilviä joissa korkea albedo ja veden lämpökapasiteetti niin valtava, että siinä menee aikaa ennen kuin antarktis ja grönlanti sulavat kokonaan.

Mutta, kun se prosessi lähtee etenemään niin sitten se on kuin se vettä tiheämpi esine että ei sitä uppoamista estä mikään ja ilmasto nyrjähtää erilaiseksi, ja se prosessi on väistämättä tuhoisaa.

Käytännössä pitäisi fossiiliset jättää kokonaan maankuoreen ainakin sadaksi vuodeksi ja alkaa metsittämään joutomaata. Sen jälkeen ollaan viisaampia miten paljon niitä fossiilisia oikeasti voi käyttää turvallisesti.

Tuo on melko kompleksinen ongelma laskea miten paljon on sitä jarrua hidastamassa muutosta mutta hahmoitan sen, että tässä ei ole pelkästään päästöt vaan myös ne metsät koska metsät sitovat sitä CO2:sta ja kosteutta, ja vaikuttavat pilvisyyteen.

Ei tässä kuitenkaan ole oikein aikaa ole vetkutella, riippumatta siitä miten nopeasti asiat tapahtuu koska se lämpeneminen voi myös olla hyvin voimakasta siinä kohtaa kun aurinko on aktiivisempi. Pitäisi saada asiat hoidettua ennen sitä.

Käyttäjän topira kuva
Topi Rantakivi

@2. Jossain olin lukenut, että tutkijat löysivät mannerlaattojen välissä olevan aineen, joka aiheuttaa kylmyyttä purkautuessaan. Jos se pituus on tarpeeksi suuri, kun mannerlaatta liikahtaa, niin sitten pursuaa kylmyyttä sieltä meren pohjalta.

En vain muista, että mikähän alkuperäinen oli otsikko. Se löytyi sieltä tiekusta, mitä minä usein katselen artikkeleita.

Käyttäjän HannuSinivirta kuva
Hannu Sinivirta

2. Se on hyvin todennäköistä, että globaali lämpötila tulee myös vaihtelemaan asteen kymmennyksillä, jollei enemmänkin.

Jos ilmakehän hiilidioksidi-pitoisuus lisääntyy nykyisellä vauhdilla, sen massatiheys kasvaa troposfäärin alaosissa, missä ilmakehän paine on suurimmillaan.

Tropsfäärin yläosissa sen sijaan suhteellinen massatiheys pienenee. Hiilidioksidin kokonaisvaikutus tulisi siis olemaan eksponentiaalinen, mutta voimakkaampi.

Troposfäärissä olevan hiilidioksidin lämpömäärän summan reaalinen laskeminen on jonkin verran haastava tehtävä, mutta ei likimääräisenä ihan mahdoton. Tulisi vain integroida troposfäärissä olevan hiilidioksidin massa ja määritellä lämpötilan muutos dT.

ΣQ = Σ m (co2 trop.) x c x dT

Käyttäjän HannuSinivirta kuva
Hannu Sinivirta

5. Litosfäärissä tuskin tapahtuu kovin dramaattisia kylmäpurkauksia tai niitä synnyttäviä aineita. Pikemminkin päinvastoin.

Jos sellaisia aineita litosfäärissä on, niiden täytyy olla paineenalaisia kylmäaineita.

Kun Maan kuori rakoilee ks. aineen paine alenee, -sen samalla höyrystyessä-, myös lämpötila alenee. Kuinka paljon, se riippuu kylmäaineen kiehumispisteestä ja paineesta.

Toimituksen poiminnat

Tämän blogin suosituimmat kirjoitukset