6 أشياء يجب معرفتها عن ثاني أكسيد الكربون

مرصد مونا لوا في نوا في هاواي. يقوم مرصد مونا لوا بقياس ثاني أكسيد الكربون منذ عام 1958. إن الموقع البعيد (الموجود على قمة بركان) والنباتات الشحيحة تجعله مكانًا جيدًا لرصد ثاني أكسيد الكربون لأنه لا يوجد لديه تدخل كبير من المصادر المحلية للغاز. (توجد انبعاثات بركانية من حين لآخر ، لكن يمكن للعلماء رصدها وتصفيتها بسهولة.) Mauna Loa جزء من شبكة موزعة عالميًا لمواقع أخذ عينات الهواء التي تقيس كمية ثاني أكسيد الكربون الموجودة في الغلاف الجوي. الصورة عبر NOAA.

بواسطة آدم فويلند ، مرصد الأرض التابع لناسا

في مايو 2019 ، عندما وصل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى ذروته السنوية ، سجل رقماً قياسياً. كان متوسط ​​تركيز غازات الدفيئة في أيار (مايو) 414.7 جزءًا في المليون (جزء في المليون) ، كما لوحظ في مرصد مونا لوا للغلاف الجوي الأساسي في نوا في هاواي. كان ذلك أعلى قمة موسمية في 61 عامًا ، والسنة السابعة على التوالي مع زيادة حادة ، وفقًا لوكالة نوا ومعهد سكريبس لعلوم المحيطات.

الإجماع الواسع بين علماء المناخ هو أن زيادة تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الجو تتسبب في ارتفاع درجات الحرارة ، وارتفاع منسوب مياه البحر ، وزيادة نمو المحيطات وزيادة حموضة العواصف الممطرة والجفاف والفيضانات والحرائق. فيما يلي ستة أشياء معروفة على نطاق واسع ولكن مثيرة للاهتمام حول ثاني أكسيد الكربون.

التركيزات العالمية لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ترتفع كل أبريل أو مايو ، ولكن في عام 2019 كان الارتفاع أكبر من المعتاد. يمثل الخط الأحمر المتقطع القيم المتوسطة الشهرية ؛ يعرض الخط الأسود نفس البيانات بعد حساب متوسط ​​التأثيرات الموسمية. الصورة عبر NOAA. قراءة المزيد عن الرسم البياني.

1. معدل الزيادة يتسارع.

لعقود من الزمان ، تركيزات ثاني أكسيد الكربون تتزايد كل عام. في الستينيات ، شهدت مونا لوا زيادات سنوية تبلغ نحو 0.8 جزء في المليون في السنة. بحلول الثمانينيات والتسعينيات ، كان معدل النمو يصل إلى 1.5 جزء في المليون من العام. الآن هو فوق 2 جزء في المليون في السنة. هناك "أدلة دامغة وحاسمة" على أن التسارع ناتج عن زيادة الانبعاثات ، وفقًا لبيتر تانس ، العالم البارز في قسم الرصد العالمي التابع ل NOAA.

الصورة عبر NOAA / معهد سكريبس لعلوم المحيطات. قراءة المزيد عن المخطط.

2. لدى العلماء سجلات مفصلة عن ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي والتي تعود إلى 800000 عام.

لفهم تباينات ثاني أكسيد الكربون قبل عام 1958 ، يعتمد العلماء على النوى الجليدية. لقد حفر الباحثون عمق الجليد في أنتاركتيكا وغرينلاند وأخذوا عينات من الجليد عمرها آلاف السنين. يحتوي هذا الجليد القديم على فقاعات هواء محاصرة تمكن العلماء من إعادة بناء مستويات ثاني أكسيد الكربون السابقة. يوضح الفيديو أدناه ، الذي أنتجته NOAA ، مجموعة البيانات هذه بتفاصيل جميلة. لاحظ كيف تتلاشى الاختلافات و "الضوضاء" الموسمية في الملاحظات في وقت قصير عندما تنظر إلى جداول زمنية أطول.

3. لا يتم توزيع CO2 بالتساوي.

تظهر عمليات مراقبة الأقمار الصناعية أن غاز ثاني أكسيد الكربون في الهواء يمكن أن يكون غير مكتمل إلى حد ما ، مع وجود تركيزات عالية في بعض الأماكن وتركيزات أقل في أماكن أخرى. على سبيل المثال ، توضح الخريطة أدناه مستويات ثاني أكسيد الكربون لشهر مايو 2013 في منتصف التروبوسفير ، وهو الجزء من الغلاف الجوي الذي يحدث فيه معظم الطقس. في ذلك الوقت ، كان هناك أكثر من ثاني أكسيد الكربون في نصف الكرة الشمالي لأن المحاصيل والأعشاب والأشجار لم تخضر بعد وتمتص بعض الغاز. يتم التحكم في نقل وتوزيع ثاني أكسيد الكربون في جميع أنحاء الغلاف الجوي بواسطة التيار النفاث ، وأنظمة الطقس الكبيرة ، وغيرها من الدورات الجوية واسعة النطاق. أثار هذا الترقيع أسئلة مثيرة للاهتمام حول كيفية نقل ثاني أكسيد الكربون من جزء من الغلاف الجوي إلى آخر - أفقياً وعمودياً.

أول أداة فضاء لقياس ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ليلا ونهارا ، وتحت ظروف واضحة وصافية في جميع أنحاء العالم ، كان Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) على القمر الصناعي أكوا التابع لناسا. اقرأ المزيد عن خريطة العالم لثاني أكسيد الكربون. يقوم القمر الصناعي OCO-2 ، الذي تم إطلاقه في عام 2014 ، بإجراء قياسات عالمية لثاني أكسيد الكربون ، وهو يقوم بذلك على ارتفاعات أقل في الغلاف الجوي من تلك الموجودة في الهواء.

4. على الرغم من البقعة ، لا يزال هناك الكثير من الخلط.

في هذه الرسوم المتحركة من استوديو التصور العلمي التابع لناسا ، تتدفق أعمدة كبيرة من ثاني أكسيد الكربون من مدن في أمريكا الشمالية وآسيا وأوروبا. كما أنها ترتفع من المناطق التي بها حرائق المحاصيل النشطة أو حرائق الغابات. ومع ذلك ، تختلط هذه الأعمدة بسرعة مع ارتفاعها وتواجه رياح شاهقة. في التصور ، تظهر الألوان الصفراء والصفراء مناطق أعلى من ثاني أكسيد الكربون في المتوسط ​​، بينما تظهر الألوان الزرقاء مناطق أقل من المتوسط. ينجم نبض البيانات عن دورة النهار / الليل لعملية التمثيل الضوئي للنبات على الأرض. هذا الرأي يبرز انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من حرائق المحاصيل في أمريكا الجنوبية وأفريقيا. يمكن نقل ثاني أكسيد الكربون عبر مسافات طويلة ، لكن لاحظ كيف يمكن للجبال أن تمنع تدفق الغاز.

5. ذروة ثاني أكسيد الكربون خلال ربيع نصف الكرة الشمالي.

ستلاحظ أن هناك نمطًا متميزًا لسن المنشار في المخططات التي توضح كيف يتغير ثاني أكسيد الكربون بمرور الوقت. هناك قمم وتراجع في ثاني أكسيد الكربون بسبب التغيرات الموسمية في الغطاء النباتي. تمتص النباتات والأشجار والمحاصيل ثاني أكسيد الكربون ، وبالتالي فإن الفصول التي تحتوي على مزيد من الغطاء النباتي تحتوي على مستويات منخفضة من الغاز. تركيزات ثاني أكسيد الكربون تبلغ ذروتها في أبريل ومايو لأن الأوراق المتحللة في الغابات في نصف الكرة الشمالي (خاصة كندا وروسيا) تضيف ثاني أكسيد الكربون إلى الهواء طوال فصل الشتاء ، في حين أن الأوراق الجديدة لم تنبت وتمتص الكثير من الغاز. في الرسم البياني والخرائط أدناه ، يتضح انحسار وتدفق دورة الكربون من خلال مقارنة التغيرات الشهرية في ثاني أكسيد الكربون مع الإنتاجية الأولية الصافية في العالم ، وهو مقياس لمقدار كمية ثاني أكسيد الكربون الذي تستهلكه النباتات خلال عملية التمثيل الضوئي ناقصًا الكمية التي تطلقها أثناء التنفس . لاحظ أن ثاني أكسيد الكربون ينخفض ​​في صيف نصف الكرة الشمالي.

الصورة عبر مرصد الأرض التابع لناسا. اقرأ المزيد عن هذه الصورة.

6. لا يتعلق الأمر فقط بما يحدث في الجو.

يتم تخزين معظم الكربون على الأرض - حوالي 65500 مليار طن متري - في الصخور. الباقي يتواجد في المحيط والغلاف الجوي والنباتات والتربة والوقود الأحفوري. يتدفق الكربون بين كل خزان في دورة الكربون ، والذي يحتوي على مكونات بطيئة وسريعة. أي تغيير في الدورة التي تحول الكربون من خزان واحد يضع المزيد من الكربون في الخزانات الأخرى. أي تغييرات تضع كميات أكبر من غازات الكربون في الجو تؤدي إلى ارتفاع درجات حرارة الهواء. لهذا السبب فإن حرق الوقود الأحفوري أو حرائق الغابات ليست هي العوامل الوحيدة التي تحدد ما يحدث مع ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. يمكن لأشياء مثل نشاط العوالق النباتية ، وصحة غابات العالم ، والطرق التي نغير بها المناظر الطبيعية من خلال الزراعة أو البناء أن تلعب أدوارًا حيوية أيضًا. اقرأ المزيد عن دورة الكربون.

دورة الكربون. الصورة عبر ناسا.

خلاصة القول: حقائق عن ثاني أكسيد الكربون غازات الدفيئة (C02).