Zachytávanie uhlíka

Sekvestrácia uhlíka, dlhodobé ukladanie uhlíka v rastlinách, pôdach, geologických formáciách a oceáne. K sekvestrácii uhlíka dochádza prirodzene aj v dôsledku antropogénnych aktivít a zvyčajne sa týka ukladania uhlíka, ktorý má okamžitý potenciál stať sa plynným oxidom uhličitým. V reakcii na rastúce obavy týkajúce sa zmeny podnebia v dôsledku zvýšených koncentrácií oxidu uhličitého v atmosfére sa venoval značný záujem možnosti zvýšenia miery sekvestrácie uhlíka prostredníctvom zmien vo využívaní pôdy a lesného hospodárstva, ako aj prostredníctvom techník geoinžinierstva, ako je zachytávanie uhlíka a skladovanie.

kontrola znečistenia ovzdušia: sekvestrácia uhlíka

Zdroje uhlíka a zachytávače uhlíka

Antropogénne činnosti, ako je spaľovanie fosílnych palív, uvoľnili uhlík z dlhodobého geologického ukladania ako uhlie, ropa a zemný plyn a dodali ho do atmosféry ako plynný oxid uhličitý. Oxid uhličitý sa tiež prirodzene uvoľňuje rozkladom rastlín a zvierat. Množstvo oxidu uhličitého v atmosfére sa od začiatku priemyselného veku zvýšilo a toto zvýšenie bolo spôsobené najmä spaľovaním fosílnych palív. Oxid uhličitý je veľmi efektívny skleníkový plyn - plyn, ktorý absorbuje infračervené žiarenie emitované z povrchu Zeme. Keď koncentrácie oxidu uhličitého stúpajú v atmosfére, zachováva sa viac infračerveného žiarenia a stúpa priemerná teplota spodnej atmosféry Zeme. Tento proces sa označuje ako globálne otepľovanie.

Rezervoáre, ktoré zadržiavajú uhlík a bránia mu v prístupe do zemskej atmosféry, sa nazývajú záchytky uhlíka. Napríklad odlesňovanie je zdrojom emisií uhlíka do atmosféry, ale opätovný rast lesov je formou sekvestrácie uhlíka, pričom samotné lesy slúžia ako zachytávače uhlíka. Uhlík sa prirodzene prenáša z atmosféry na zemské zachytávanie uhlíka prostredníctvom fotosyntézy; môže sa skladovať v nadzemnej biomase, ako aj v pôde. Okrem prirodzeného rastu rastlín zahŕňajú ďalšie suchozemské procesy, ktoré oddeľujú uhlík, rast náhradnej vegetácie na vyčistenej pôde, postupy hospodárenia s pôdou, ktoré absorbujú uhlík (pozri nižšie Sekvestrácia uhlíka a zmierňovanie zmeny klímy) a zvýšený rast v dôsledku zvýšených hladín oxidu uhličitého v atmosfére. a zvýšené ukladanie dusíka. Je dôležité poznamenať, že uhlík izolovaný v pôde a nadzemnej vegetácii by sa mohol opäť uvoľniť do atmosféry prostredníctvom využívania pôdy alebo klimatických zmien. Napríklad spaľovanie (ktoré je zapríčinené požiarmi) alebo rozklad (ktorý je výsledkom mikrobiálnej aktivity) môže spôsobiť uvoľňovanie uhlíka uloženého v lesoch do atmosféry. Oba procesy spájajú kyslík vo vzduchu s uhlíkom uloženým v rastlinných tkanivách za vzniku plynného oxidu uhličitého.

Ak sa zemský drez stane významným zdrojom uhlíka prostredníctvom zvýšeného spaľovania a rozkladu, má potenciál pridať veľké množstvo uhlíka do atmosféry a oceánov. Globálne je celkové množstvo uhlíka vo vegetácii, pôde a detitíde zhruba 2 200 gigatónov (1 gigaton = 1 miliarda ton) a odhaduje sa, že množstvo uhlíka, ktoré sa ročne oddeľuje suchozemskými ekosystémami, je približne 2,6 gigatónov. Samotné oceány tiež akumulujú uhlík a množstvo nachádzajúce sa tesne pod povrchom je približne 920 gigatónov. Množstvo uhlíka uložené v oceánskom dreze presahuje množstvo v atmosfére (asi 760 gigatónov). Z uhlíka emitovaného do atmosféry ľudskou činnosťou zostáva v atmosfére iba 45 percent; asi 30 percent je zaberaných oceánmi a zvyšok je začlenený do suchozemských ekosystémov.

Sekvestrácia uhlíka a zmierňovanie zmeny klímy

Kjótsky protokol podľa Rámcového dohovoru Organizácie Spojených národov o zmene klímy umožňuje krajinám získať kredity za svoje činnosti súvisiace so sekvestráciou uhlíka v oblasti využívania pôdy, zmien vo využívaní pôdy a lesného hospodárstva v rámci svojich záväzkov vyplývajúcich z protokolu. Takéto činnosti by mohli zahŕňať zalesňovanie (premena nelesnej pôdy na les), zalesňovanie (premena predtým zalesnenej pôdy na les), vylepšené lesnícke alebo poľnohospodárske postupy a opätovné zalesňovanie. Podľa Medzivládneho panelu pre zmenu podnebia (IPCC) môžu zlepšené poľnohospodárske postupy a činnosti súvisiace so zmierňovaním lesov významne prispieť k odstráneniu oxidu uhličitého z atmosféry pri relatívne nízkych nákladoch. Tieto činnosti by mohli zahŕňať lepšie hospodárenie s plodinami a pastvinami - napríklad efektívnejšie využívanie hnojív s cieľom zabrániť vylúhovaniu nevyužitých dusičnanov, postupy obrábania pôdy, ktoré minimalizujú eróziu pôdy, obnovu organických pôd a obnovu poškodených pôd. Okrem toho je zachovanie existujúcich lesov, najmä dažďových pralesov Amazonky a inde, dôležité pre pokračujúcu sekvestráciu uhlíka v týchto najdôležitejších pozemských zákopoch.