© Willian Justen de Vasconcellos / unsplash
Сыни жағдаяттағы климат
Соңғы 200 жылдың ішінде бүкіл әлемдегі орташа температура Цельсий бойынша шамамен бір градусқа жоғарлады. Бұл соншалықты көп емес сияқты көрінеді, бірақ соңғы 12 000 жылдағы мәндермен салыстырғанда бұл кенет жоғарлау болады.
Климаттың өзгеруі шынымен орын алады, бұған адам себеп болып табылады. Осылай мамандардың 99 пайызы айтады. Климат өзгеруі бойынша сарапшылардың үкіметаралық тобы көбінесе климаттың өзгеруі жылыжай газдардың – ең алдымен көмір, мұнай мен табиғи газ жаққан кезде пайда болатын көмірқішқіл газ (СО2) шығарындыларынан болатынына сүйенеді. Бірақ жануарлардан алынатын өнімдер өндірісі де маңызды рөл атқарады.
Дәл сол кезде адамдар жедел іс-әрекеттерге шақырады, мысалы жас швед қызы Грета Тунберг. 2018 жылы тек 15 жасқа келген бойжеткен климатқа басталған өзінің мектеп ереуілін бастайды, ол халықаралық қозғалысқа айналды. «Болашақ үшін жұмалар» атты қоғамдық қозғалыс үшін климатпен орын алған сыни жағдай 21-ғасырдың басты міндеттерінің ең маңыздысы болып табылады.
© Штефан Хендрикс / Альфред Вегенер атындағы Полярлық және теңіз зерттеулер институты / CC BY-SA 4.0
Жиналған деректері бағалау әлі жылдап бағаланатын болады. Бірақ кейбір нәрселер қазірдің өзінде анық. Мысалы, 2019/20 жылдың қысындағы температура 125 жыл бұрын полярлық зерттеуші Фритьоф Нансен өлшегеннен шамамен он Цельсий градусқа жоғары – климат жылдамдатылған режимде өзгеріп келеді.
Біздің планетамыздің бір жерлерінде бөлінген көмірқышқыл газдың әр тоннасына Арктикадағы мұз жабыны уаөыттың жаз кезеңінде үш шаршы метрге азаяды. Бұл Макс Планк Қоғамының Метеорология институты мен Гамбург университетінің климатшы Дирк Нотц басшылығымен жүргізілген халықаралық зерттеудің нәтижесі. Солтүстік полюс бұрынғыдай жыл бойы қарға жамылған. Әр жаз сайын мұздың беті азаяды, ал қыста қайта көбейеді. Бірақ соңғы 40 жыл ішінде Арктикадағы мұзды жабынның ауданы жазғы кезеңде шамамен екі есе қысқарған. Және зерттеушілердің есебі бойынша, тіпті біз СО2 шығарылымын жедел қысқартсақ та, Арктика осы ғасырдың ортасында уақыттың кейбір жазғы кезеңдерде мұздан таза болады. Мұздың беті неғұрлым аз болса, күн сәулеленуі соғұрлым аз шағылады және де бұның орнына мұхитпен сіңіріледі. Су жылып келеді. Қыста мұз біршама жылы суды неғұрлым суық ауадан бөліп алады, әйтпесі мұхит жылуының көбін беруші еді.
© Макс Планк Қоғамы
Бразилиядағы Амазония ормандарының Жердің климаты үшін үлкен маңызы бар. Олар құрлық ауданының небәрі төрт пайызын құрайды, бірақ су мен энергияның орасан зор көлемдерін жылжытады. Ормандар атмосфераға және климатқа қалайша әсер ететіні бүкіл әлемде неміс-бразиялық бірлескен жоба аясында зерттеледі. Ең маңызды құрал болып «Биік мұнаралы атмосфералық обсерватория», немесе қысқаша ATTO (ағл. қысқ. "Atmospheric Tall Tower Observatory"). Биіктігі 325 метр құрайтын осы мұнара тропикалық орманның ортасында – кез келген өркениеттен алыста тұр. Қазіргі заманғы өлшеуіш аспаптап жылыжай газдары мен аэрозольді бөлшектердің шоғырлануы, бұлттар қасиеттері мен ауаның қозғалысы туралы деректерді үнемі жинайды. Бұл зерттеушілерге ежелгі орман мен оның үстінде өтетін ауа массалары арасындағы өзара әрекеттесуді талдауға мүмкіндік береді. ATTO жобасы Макс Планк Қоғамының Йенадағы Биогеохимия институты директоры Сьюзан Трамбор мен Манусадағы Амазонияны зерттеу ұлттық институтының Бето Кесадамен үйлесіледі.
© Макс Планк Қоғамы
© Болашақтың неміс сыйлығы /Ансгар Пуденц
Құрамында көміртегі бар барлық шикізат бір сәтте атмосфераға СО2 жылыжай газы түрінде түседі. Сондықтан бұған қоса қазбалы отынды пайдалануды қысқарту керек. Бірақ сонымен қатар химиялық өнеркәсіпке өзінің өніміне арналған шикізат ретінде көп мөлшерде көміртек қажет. Бүгін осы мақсаттар үшін көбінесе мұнай пайдаланылады. Вальтер Ляйтнер из Института химического преобразования энергии Общества Макс Планк Қоғамының Мюльхаймдағы Энергияны химиялық түрлендіру институтындағы Вальтер Ляйтнер мен оның командасы оны СО2-ке алмастырып, осылайша онсыз да бар көмірқышқыл газды тиімді пайдалануды қалайды. Бірақ климатқа зиян келтіретін кһмірқышқыл газды шикізатқа айналдыру мүлде оңай емес, өйткені көміртек пен оттегі арасындағы байланыс өте тұрақты. Оны үзу үшін өте көп энергия қажет. Бұл жағдайда шапшаңдатқыштар көмектеседі. Олар химиялық реакцияға қажет энергияны төмендетеді және оны қалаулы бағытқа бағыттайды. Мюльхайм ғалымдары СО2 сутектермен және басқа химиялық компненттермен қосылуына арналған арнайы шапшаңдатқыштарды әзірлейді.
Дәл сол кезде адамдар жедел іс-әрекеттерге шақырады, мысалы жас швед қызы Грета Тунберг. 2018 жылы тек 15 жасқа келген бойжеткен климатқа басталған өзінің мектеп ереуілін бастайды, ол халықаралық қозғалысқа айналды. «Болашақ үшін жұмалар» атты қоғамдық қозғалыс үшін климатпен орын алған сыни жағдай 21-ғасырдың басты міндеттерінің ең маңыздысы болып табылады.
Солтүстік Мұзды мұхитта қатып қалғандар
Климаттың өзгеруі Арктикадан басқа ешбір жерде соншалықты анық байқалмайды. Сондықтан Альфред Вегенер атындағы Полярлық және теңіз зерттеулер институты 2019 жылдың қазан айында тарихтағы ең ірі арктикалық экспедицияны аттандырады. Бір жыл бойы «Поларштерн» зерттеу кемесі, үлкен қалқымалы сеңге мұздап қатып, Солтүстік полюста қалқып жүр. Бұл ретте 20 елдің ғалымдары бір жыл бойы кеме айналасында Арктиканы зерттейді.© Штефан Хендрикс / Альфред Вегенер атындағы Полярлық және теңіз зерттеулер институты / CC BY-SA 4.0
Жиналған деректері бағалау әлі жылдап бағаланатын болады. Бірақ кейбір нәрселер қазірдің өзінде анық. Мысалы, 2019/20 жылдың қысындағы температура 125 жыл бұрын полярлық зерттеуші Фритьоф Нансен өлшегеннен шамамен он Цельсий градусқа жоғары – климат жылдамдатылған режимде өзгеріп келеді.
Мұзсыз Арктика?
© Dirk NotzБіздің планетамыздің бір жерлерінде бөлінген көмірқышқыл газдың әр тоннасына Арктикадағы мұз жабыны уаөыттың жаз кезеңінде үш шаршы метрге азаяды. Бұл Макс Планк Қоғамының Метеорология институты мен Гамбург университетінің климатшы Дирк Нотц басшылығымен жүргізілген халықаралық зерттеудің нәтижесі. Солтүстік полюс бұрынғыдай жыл бойы қарға жамылған. Әр жаз сайын мұздың беті азаяды, ал қыста қайта көбейеді. Бірақ соңғы 40 жыл ішінде Арктикадағы мұзды жабынның ауданы жазғы кезеңде шамамен екі есе қысқарған. Және зерттеушілердің есебі бойынша, тіпті біз СО2 шығарылымын жедел қысқартсақ та, Арктика осы ғасырдың ортасында уақыттың кейбір жазғы кезеңдерде мұздан таза болады. Мұздың беті неғұрлым аз болса, күн сәулеленуі соғұрлым аз шағылады және де бұның орнына мұхитпен сіңіріледі. Су жылып келеді. Қыста мұз біршама жылы суды неғұрлым суық ауадан бөліп алады, әйтпесі мұхит жылуының көбін беруші еді.
Аспан мен жер арасындағы зерттеу
© Себастиан Брилл / Макс Планк Қоғамының Химия институты, МайнБразилиядағы Амазония ормандарының Жердің климаты үшін үлкен маңызы бар. Олар құрлық ауданының небәрі төрт пайызын құрайды, бірақ су мен энергияның орасан зор көлемдерін жылжытады. Ормандар атмосфераға және климатқа қалайша әсер ететіні бүкіл әлемде неміс-бразиялық бірлескен жоба аясында зерттеледі. Ең маңызды құрал болып «Биік мұнаралы атмосфералық обсерватория», немесе қысқаша ATTO (ағл. қысқ. "Atmospheric Tall Tower Observatory"). Биіктігі 325 метр құрайтын осы мұнара тропикалық орманның ортасында – кез келген өркениеттен алыста тұр. Қазіргі заманғы өлшеуіш аспаптап жылыжай газдары мен аэрозольді бөлшектердің шоғырлануы, бұлттар қасиеттері мен ауаның қозғалысы туралы деректерді үнемі жинайды. Бұл зерттеушілерге ежелгі орман мен оның үстінде өтетін ауа массалары арасындағы өзара әрекеттесуді талдауға мүмкіндік береді. ATTO жобасы Макс Планк Қоғамының Йенадағы Биогеохимия институты директоры Сьюзан Трамбор мен Манусадағы Амазонияны зерттеу ұлттық институтының Бето Кесадамен үйлесіледі.
CO2 орынды пайдалану
© Болашақтың неміс сыйлығы /Ансгар Пуденц
Құрамында көміртегі бар барлық шикізат бір сәтте атмосфераға СО2 жылыжай газы түрінде түседі. Сондықтан бұған қоса қазбалы отынды пайдалануды қысқарту керек. Бірақ сонымен қатар химиялық өнеркәсіпке өзінің өніміне арналған шикізат ретінде көп мөлшерде көміртек қажет. Бүгін осы мақсаттар үшін көбінесе мұнай пайдаланылады. Вальтер Ляйтнер из Института химического преобразования энергии Общества Макс Планк Қоғамының Мюльхаймдағы Энергияны химиялық түрлендіру институтындағы Вальтер Ляйтнер мен оның командасы оны СО2-ке алмастырып, осылайша онсыз да бар көмірқышқыл газды тиімді пайдалануды қалайды. Бірақ климатқа зиян келтіретін кһмірқышқыл газды шикізатқа айналдыру мүлде оңай емес, өйткені көміртек пен оттегі арасындағы байланыс өте тұрақты. Оны үзу үшін өте көп энергия қажет. Бұл жағдайда шапшаңдатқыштар көмектеседі. Олар химиялық реакцияға қажет энергияны төмендетеді және оны қалаулы бағытқа бағыттайды. Мюльхайм ғалымдары СО2 сутектермен және басқа химиялық компненттермен қосылуына арналған арнайы шапшаңдатқыштарды әзірлейді.
Ынтымақтастық жөніндегі серіктес
Сізді сондай-ақ қызықтыруы мүмкін
© Макс Планк атындағы нейробиология институты, Мартинсрид/ Фолькер Штайгер (Кесінді; Kocmoc компаниясымен өңделген)