Hiilen sitominen

Hiilen sitominen, hiilen pitkäaikainen varastointi kasveissa, maaperässä, geologisissa muodostumissa ja valtameressä. Hiilen sitominen tapahtuu sekä luonnollisesti että ihmisen toiminnan seurauksena ja tarkoittaa tyypillisesti hiilen varastointia, jolla on välitön potentiaali tulla hiilidioksidikaasuksi. Vastauksena ilmakehän hiilidioksidipitoisuuksien lisääntyneeseen huolestumiseen ilmastomuutoksesta on herätetty huomattavaa mielenkiintoa mahdollisuuteen lisätä hiilen sitomisnopeutta maankäytön ja metsätalouden muutoksilla ja myös geotekniikan tekniikoilla, kuten hiilen talteenotolla ja varastointi.

ilman pilaantumisen hallinta: Hiilen sitominen

Hiililähteet ja hiilinielut

Antropogeeniset toiminnot, kuten fossiilisten polttoaineiden polttaminen, ovat vapauttaneet hiiltä sen pitkäaikaisesta geologisesta varastoinnista hiilen, öljyn ja maakaasun muodossa ja toimittaneet sen ilmakehään hiilidioksidikaasuna. Hiilidioksidia vapautuu myös luonnossa kasvien ja eläinten hajoamisen kautta. Hiilidioksidin määrä ilmakehässä on lisääntynyt teollisuuskauden alusta lähtien, ja lisäys on aiheutunut pääasiassa fossiilisten polttoaineiden palamisesta. Hiilidioksidi on erittäin tehokas kasvihuonekaasu - toisin sanoen kaasu, joka absorboi maan pinnalta emittoitua infrapunasäteilyä. Hiilidioksidipitoisuuksien noustessa ilmakehässä pysyy enemmän infrapunasäteilyä ja maapallon alemman ilmakehän keskilämpötila nousee. Tätä prosessia kutsutaan ilmaston lämpenemiseksi.

Säiliöt, jotka pidättävät hiiltä ja estävät sitä pääsemästä Maan ilmakehään, tunnetaan hiilinieluina. Esimerkiksi metsien hävittäminen on hiilidioksidipäästöjen lähde ilmakehään, mutta metsien uusiutuminen on hiilen sitomismuoto, jolloin metsät toimivat itse hiilinieluina. Hiili siirtyy luonnollisesti ilmakehästä maanpäällisiin hiilinieluihin fotosynteesin kautta; sitä voidaan varastoida maanpinnan biomassaan samoin kuin maaperään. Kasvien luonnollisen kasvun lisäksi muihin hiilen eristäviin maanpäällisiin prosesseihin kuuluvat korvaavan kasvillisuuden kasvattaminen puhdistetussa maassa, hiiltä imevät maanhoitomenetelmät (katso jäljempänä hiilen sitominen ja ilmastonmuutoksen hillitseminen) ja lisääntynyt kasvu ilmakehän hiilidioksidipitoisuuksien nousun vuoksi ja tehostettu typen laskeuma. On tärkeätä huomata, että maaperässä ja maanpäällisessä kasvillisuudessa eroteltu hiili voi vapautua uudelleen ilmakehään maankäytön tai ilmastomuutosten kautta. Esimerkiksi palaminen (jonka tulipalot aiheuttavat) tai hajoaminen (mikä johtuu mikrobitoiminnasta) voi aiheuttaa metsissä varastoituneen hiilen vapautumisen ilmakehään. Molemmat prosessit yhdistävät ilman hapen yhdessä kasvien kudoksiin varastoidun hiilen kanssa hiilidioksidikaasun tuottamiseksi.

Jos maanpäällisestä nieluista tulee merkittävää hiililähdettä lisääntyneen palamisen ja hajoamisen kautta, sillä on potentiaalia lisätä suuria määriä hiiltä ilmakehään ja valtamereihin. Maailmanlaajuisesti kasvillisuuden, maaperän ja rappeutumisen hiilen kokonaismäärä on noin 2200 gigatonnia (1 gigatonti = 1 miljardi tonnia), ja maanpäällisissä ekosysteemeissä vuosittain eroteltavan hiilen määrä on arviolta 2,6 gigatonnia. Myös valtameret itse keräävät hiiltä, ​​ja heti maanpinnan alapuolella löydetty määrä on noin 920 gigatonnia. Valtameren upotukseen varastoituneen hiilen määrä ylittää ilmakehän määrän (noin 760 gigatonnia). Ihmisen toiminnan ilmakehään päästämästä hiilestä vain 45 prosenttia jää ilmakehään; Noin 30 prosenttia valtameristä kattaa, ja loput sisällytetään maan ekosysteemeihin.

Hiilen sitominen ja ilmastonmuutoksen hillitseminen

Yhdistyneiden Kansakuntien ilmastomuutosta koskevan puitesopimuksen mukainen Kioton pöytäkirja antaa maille mahdollisuuden saada hyvityksiä hiilidioksidin talteenoton toiminnastaan ​​maankäytön, maankäytön muutoksen ja metsätalouden alalla osana pöytäkirjan mukaisia ​​velvoitteitaan. Tällaisia ​​toimia voisivat olla metsitys (metsätalousmaan muuttaminen metsäksi), uudelleenmetsitys (aikaisemmin metsätyn maan muuttaminen metsäksi), parannetut metsätalous- tai maatalouskäytännöt ja uusinta. Hallitustenvälisen ilmastomuutospaneelin (IPCC) mukaan parannetut maatalouden käytännöt ja metsiin liittyvät lieventämistoimet voivat vaikuttaa merkittävästi hiilidioksidin poistamiseen ilmakehästä suhteellisen alhaisin kustannuksin. Näihin toimiin voisi kuulua parannettu sato- ja laiduntamismaan hallinta - esimerkiksi tehokkaampi lannoitteiden käyttö estämään käyttämättömien nitraattien huuhtoutumista, maanmuokkausta minimoivat maanmuokkausmenetelmät, orgaanisen maaperän palauttaminen ja pilaantuneiden maiden palauttaminen. Lisäksi olemassa olevien metsien, etenkin Amazonin ja muualla olevien sademetsien, säilyttäminen on tärkeää hiilen jatkuvaan sekvestoimiseen näissä keskeisissä maanpäällisissä nieluissa.