Rozložení a toky uhlíku v biosféře

Slides:



Advertisements
Podobné prezentace
Ozonová díra & Skleníkové plyny
Advertisements

Zemská atmosféra - stavba - soustředné vrstvy - různé vlastnosti
Ozónová vrstva Dagmar Trhlínová.
Narušení ozónové vrstvy
Globální oteplování Marek tecl 2L.
Abiotické podmínky života
Rozložení a toky uhlíku v biosféře
Globální oteplovaní.
Rozlišujeme 5 základních klimatických pásem:
Záleží na tom, že dochází ke změně klimatu? Martin Hedberg, meteorolog Švédské meteorologické středisko.
Antropogenní vlivy na přírodní sféru
Vzduch Mgr. Helena Roubalová
Snižování růstu koncentrací CO 2 v ovzduší. Co je to CO 2 ? Oxid uhličitý je bezbarvý plyn bez chuti a zápachu; při vyšších koncentracích může mít v ústech.
Ekologické aspekty liniových staveb
Vzduch Je stejnorodá směs plynných látek: 78%dusíku, 21% kyslíku, 1% ostatních plynů (oxid uhličitý, vodní pára, vzácné plyny (argon) a případně další.
Globální oteplování Ondřej Málek, 2.L.
Globální oteplování Vojta Voborník 8.B.
Skleníkový efekt je proces, p ř i kterém atmosféra zp ů sobuje oh ř ívání planety tím, že absorbuje dopadající slune č ní zá ř ení a zárove ň brání jeho.
Globální oteplování Štěpánka Štindlová.
ATMOSFÉRA atmosféra = plynný (vzdušný) obal Země Složení vzduchu:
Složky krajiny a životní prostředí
Autorem materiálu, není-li uvedeno jinak, je Jitka Dvořáková
Vypracovala: Nikola Mináriková kvinta A
Výukový materiál: VY_32_INOVACE_Oxid uhličitý
Vzduch ( environmentální příručka – 5.ročník )
MĚNÍCÍ SE KLIMA Vývoj klimatu v minulosti a dnes
Krajina a životní prostředí
Narušení ozónové vrstvy
Globální oteplování VY_32_INOVACE_ 09 Globální oteplování.
GLOBÁLNÍ PROBLÉMY LIDSTVA
Nové Hrady Přírodní chemická laboratoř
Skleníkový efekt.
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí - ochrana ovzduší – globální oteplování Globální oteplování.
Ozónová vrstva Země Předmět: Biologie Vyučující: Mgr. Ludvík Kašpar
ABIOTICKÉ PODMÍNKY ŽIVOTA
Výukový materiál EK Tvůrce: Ing. Marie Jiráková Projekt: S anglickým jazykem do dalších předmětů Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.36/ Tento.
Životní prostředí. Rešovské vodopády Životní prostředí Zhoršující se stav životního prostředí přímo souvisí s globálními problémy dnešního světa. Řada.
její znečištění a důsledky
GLOBÁLNÍ ZMĚNY Skleníkový efekt a globální oteplování Kyselý déšť
B IOSFÉRA Magdaléna Vičarová. 1.O RGANISMY A JEJICH ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ Na zemi žije velké množství různých druhů mikroorganismů, rostlin (flóra) a živočichů.
Jak učit o změně klimatu?.  Tato prezentace vznikla v rámci vzdělávacího projektu Jak učit o změnách klimatu?  Projekt byl podpořen Ministerstvem životního.
GLOBÁLNÍ OTEPLOVÁNÍ (Global Warming) ZŠ Benešov, Jiráskova 888 Ing. Bc. Jitka Moosová Přírodovědný seminář-chemie – 9. ročník.
Skleníkový efekt Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Radomír Hůrka. Dostupné z Metodického portálu ISSN:
Globální problémy – – ozonová díra, skleníkový efekt a znehodnocení půdy.
Atmosféra Složení a stavba Projekt: Mozaika funkční gramotnosti Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.02/ ZEMĚPIS.
Název školy: Gymnázium Lovosice, Sady pionýrů 600/6 Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Název materiálu: VY_32_INOVACE_2C_04_Významné alkany I Téma.
Hydrosféra = vodní obal Země, který je tvořen vodou – povrchovou – podpovrchovou – vodou v atmosféře – vodou v živých organismech.
Název školy: ZÁKLADNÍ ŠKOLA SADSKÁ Autor:Mgr. Jiří Hajn Název DUM:Atmosféra - test Název sady:Přírodopis – geologie Číslo projektu:CZ.1.07/1.4.00/
Atmosféra.
Název SŠ:SOU Uherský Brod Autor:Mgr. Andrea Brogowská Název prezentace (DUMu): Koloběh látek v ekosystému Tematická oblast: Ekologie Ročník:1. Číslo projektu:CZ.1.07/1.5.00/
Hydrosféra = vodní obal Země, který je tvořen vodou – povrchovou – jezera, bažiny, rašeliniště, slatiniště – rybníky, přehradní nádrže – podpovrchovou.
Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/ Název školy Gymnázium Česká a Olympijských nadějí, České Budějovice, Česká 64 Název materiálu VY_52_INOVACE_PR_04_ATMOSFÉRA.
DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL
UV ZÁŘENÍ našlo cestu - - OZONOVÉ DÍRY
Země a život, vývoj života
GLOBÁLNÍ OTEPLOVÁNÍ.
Globální oteplování Martina Červenková.
Globální problémy lidstva globální problémy týkají se celého lidstva ohrožují samotnou existenci člověka.
Globální oteplování Vypracoval: Adam Čada
Fakta o klimatických změnách
ZÁKLADNÍ ŠKOLA PODBOŘANY, HUSOVA 276, OKR LOUNY
Problémy Ozónové vrstvy.
Environmentální problémy
ATMOSFÉRA PLYNNÝ OBAL ZEMĚ.
KRAJINNÁ SFÉRA PŘÍRODNÍ SLOŽKA ČLOVĚKEM TVOŘENÁ SLOŽKA
ZŠ Benešov, Jiráskova 888 CHEMIE
Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/ Číslo materiálu VY_32_INOVACE_04-07
Kristián Petr Šulista, Jan Stejskal, Šimon Kubeš
Autor: Mgr. M. Vejražková VY_32_INOVACE_07_ Vzduch
Důsledky globální změny klimatu
Transkript prezentace:

Rozložení a toky uhlíku v biosféře

Biogeochemický cyklus uhlíku: biomasa a litosféra biom rozloha 106 km2 vegetace půda celkem tropický les 17,6 212 216 428 les mírného p. 10,4 59 100 159 boreální les 13,7 88 471 559 savana 22,5 66 264 330 step 12,5 9 295 304 pouště 45,5 8 191 199 tundra 9,5 6 121 127 mokřady 3,5 15 225 240 pole 16 3 128 131 celkem 151,2 466 2011 2477 Globální rezervoáry uhlíku v biomase a v půdě do hloubky 1m, Gt uhlíku

Biogeochemický cyklus uhlíku: atmosféra Uhlík je v atmosféře zastoupen zejména CO2, méně CH4 CO2 ovlivňuje skleníkový efekt, úzce souvisí s fotosyntézou a respirací Obsah CO2 v atmosféře narůstá od dob průmyslové revoluce Nárůst obsahu CO2 dokumentován z koncentrací v ledu, izotopovým složením přírůstkových zón korálů a dřevin Preindustriální atmosféra obsahovala 200-290 ppm CO2, současná koncentrace CO2 je 400 ppm CH4 vzniká při anaerobních procesech v rýžových polích, ve velkochovech dobytka, v termitištích, uvolňuje se z fosilních paliv, rašelinišť, mokřadů Působí rovněž jako skleníkový plyn Oxidací CH4 vzniká CO

Obsah CO2 v atmosféře : Keelingova křivka Atmosférická koncentrace CO2: výkyvy plynou ze sezónních variací v produkci biomasy.

Historická měření obsahu CO2 v atmosféře

Historická měření obsahu CO2 v atmosféře

Biogeochemický cyklus uhlíku: procesy Výměna CO2 mezi hydrosférou a atmosférou: oceán je významný rezervoár, příjem CO2 z atmosféry je omezený karbonátovou rovnováhou a pomalým míšením povrchových a hlubinných vod. Rozpuštěné množství ovlivňuje atmosférická koncentrace CO2 a teplota. CO2 uvolňovaný z antropogenních procesů: nejvýznamnější je spalování fosilních paliv, produkce cementu, změny v charakteru krajiny, odlesňování, desertifikace atd. Pohlcování CO2 asimilující biomasou: hnojivý vliv vyšší koncentrace CO2 se obtížně prokazuje, ale experimenty ukazují že zvýšená koncentrace CO2 může až 2-3x zvýšit asimilaci CO2 a vázat uhlík v biomase zejména kořenových systémů, půdních mikroorganismů a hub.

Radiační rovnováha v atmosféře Ze Slunce do zemské atmosféry dopadá cca 343 W.m-2 cca 1/3 záření odražena atmosférou cca 2/3 záření pohltí planeta a následně skleníkové plyny, které zvyšují teplotu o 33C (78% energie) 21 % energie se použije na vypařování vody z oceánů 1 % energie se přemění na kinetickou energii větrů 0.1 % využijí zelené rostliny

Korelace obsahu CO2 v atmosféře a průměrných teplot

Vývoj průměrných teplot za posledních 130 let Nejteplejších 10 let: 2016, 2015, 2017, 2014, 2010, 2013, 2005, 2009, 1998, 2012

Rozložení teplotních změn

Skleníkové plyny

Relativní vliv antropogenních skleníkových plynů

Emise skleníkových plynů z různých činností

Relativní emise z různých druhů činností

Skleníkové plyny v ČR (celkové a pouze CO2)

Vývoj růstu průměrných teplot

Vývoj hladiny oceánů (spodní odhad)

Příklad zpětné vazby v klimatickém systému

Předpovědi klimatických modelů - klimatické změny způsobí více srážek v tropech, méně v subtropech, střídání prudkých bouří se zničujícím suchem - obří kusy ledovců roztáté zvýšenou teplotou by mohly vytvořit vrstvu chladné vody a ochromit nebo zeslabit proudění např. Golfského proudu (možné je paradoxní snížení teploty v Evropě) - šíření teplomilných rostlinných a živočišných druhů (v posledních letech na našem území pozorovány kudlanka, vlha, šakal, je možné očekávat mizení chladnomilných rostlin - např. smrk) - Afrika - šíření pouští, eroze v pobřežních oblastech, neúroda, šíření tropických chorob - Asie - pohyb lidí od zaplavených pobřeží, severní oblasti kontinentu vlhčí podnebí - vyšší výnosy - jižní a střední Asie - sucha, šířící se choroby, povodně, vedra, lesní požáry, cyklony - Austrálie - rozšíření pouští, cyklony, nárazové záplavy - Evropa - jižní Evropa - sucha a vedra, severní Evropa - tání tundry, střední Evropa - záplavy a letní vedra - Amerika - sucha, záplavy, cyklony

Reakce světového společenství Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), 3 zprávy o vývoji klimatu Kjótský protokol (od 2007), Pařížská úmluva (2015)  omezení emisí oxidu uhličitého a pěti dalších skleníkových plynů Strategie pro útlum globálního oteplení zahrnují vývoj nových technologií, využití solární a větrné energie a dalších obnovitelných zdrojů, jaderné energie, palivových článků, úspor energie, uhlíkových daní a sekvestraci uhlíku (ukládání CO2 v geologických formacích)

Většina ozónu je shromážděna ve stratosféře, ve výšce kolem 25 km. Ozónosféra Statosférický ozón chrání organismy před účinky vysoce energetického UV záření. Vliv ozónu na absorbci UV záření je pozorován již od 1881 (Hartley), pionýrské práce práce prováděli Fabry a Dobson (Dobsonovy jednotky). Kdyby běžně se vyskytující ozón vytvořil souvislou vrstvu kolem Země za atmosférického tlaku, měla by tloušťku 3 mm, což odpovídá 300 Dobsonovým jednotkám. Většina ozónu je shromážděna ve stratosféře, ve výšce kolem 25 km.

Koncentrační profil ozónu

Vznik ozónové vrstvy: Chapmanův mechanismus V roce 1930 Chapman navrhnul model fotochemických reakcí kyslíku jako příčinu vzniku ozónosféry: O2 + h  O + O <243 nm (1) O + O2 + M  O3 + M (2) O3 + h  O + O2 (3) O + O3  O2 + O2 (4) M představuje molekulu např. O2 nebo N2, která „převezme“ přebytečnou energii (uvolní se jako teplo, které ohřívá stratosféru). O je vysoce reaktivní kyslíkový radikál.

výsledná reakce tedy je O + O3  2O2 (7) Katalytický rozklad ozónu Alternativou k pomalé reakci (4) je efektivnější a rychlejší proces se stejným výsledkem: X + O3  XO + O2 (5) XO + O  X + O2 (6) výsledná reakce tedy je O + O3  2O2 (7) V reakcích (5, 6) má X charakter katalyzátoru, tzn. nespotřebovává se, pouze urychluje celý proces. X je zastoupeno zejména radikály H, OH, NO, Cl, Br. Nepatrná množství těchto látek způsobují masivní propad množství O3 ve stratosféře.

Freony výroba od r. 1932 (Thomas Midgley, DuPont – původně General Motors, vynálezce tetraetylolova) nehořlavé, netoxické, chemicky inertní použití: klimatizace, chladící zařízení, rozprašovače, hasící přístroje, čistidla… životnost v atmosféře nejméně 50 let – dost času na difúzi do všech částí stratosféry

Katalytický účinek freonů 1970 Paul Crutzen navrhnul mechanismus katalytického odbourávání ozónu (na příkladu oxidů dusíku) V roce 1974 Mario Molina a Sherwood Rowland ukázali, že na destrukci ozónu se podílejí dichlordifluormethan CF2Cl2 (CFC 12, 1/2 = 139 let) a trichlormonofluormethan CFCl3 (CFC 11, 1/2 = 77 let) 1985 Joseph Farman publikoval data o poklesu ozónové vrstvy v Antarktidě (nesouhlas s měřeními satelitu NASA způsobený chybným zpracováním satelitních dat) 1995 Nobelova cena – Crutzen, Molina, Rowland

Meziroční měření ozónu nad Antarktidou

Montrealský protokol a následná ujednání V září 1987 podepsán tzv. Montrealský protokol, který kontroluje následující sloučeniny vzorec číslo potenciál doba setrvání destrukce O3 CFCl3 CFC - 11 1,0 77 let CF2Cl2 CFC-12 1,0 139 let C2F3Cl CFC-113 0,8 92 let C2F4Cl2 CFC-114 1,0 180 let C2F5Cl CFC-115 0,6 380 let CF2BrCl halon 1211 2,7 12,5 let CF3Br halon 1301 11,4 101 let C2F4Br2 halon 2402 5,6 není známa

Projekce koncentrace freonů v atmosféře

Úbytek stratosférického ozónu

Rozsah ozónové díry