В комментарии к недавнему вопросу было указано, что Биосфера II частично потерпела неудачу из-за того, что слишком много CO2 было поглощено бетоном, в результате чего в доступном CO2 осталось недостаточно кислорода для выделения растениями в процессе фотосинтеза.
Мы знаем, что один из предполагаемых учеными и инженерами способов снижения уровня CO2, чтобы уменьшить последствия глобального потепления, заключается в исследовании систем улавливания углерода, в которых CO2 улавливается, скажем, карбонатом кальция, а затем закапывается.
Это вызвало во мне интересную сюжетную линию и сюжетный ход.
Речь идет о Законе непреднамеренных последствий.
Возможно ли собрать на Земле столько CO2 и навсегда сделать его недоступным для фотосинтеза, чтобы уровни кислорода в нашей атмосфере упали до уровней, которые больше не могут поддерживать жизнь на Земле?
Это НЕ о том, КАК этот захват делается, или даже если это выполнимо. Теоретически речь идет о текущем количестве CO2, которое необходимо улавливать, чтобы уменьшить глобальное потепление, а также о будущей текущей скорости производства и выброса CO2 в результате сжигания ископаемого топлива, дыхания, пукания и т. д., если люди улавливают достаточно CO2 (и непреднамеренно сделал его недоступным для фотосинтеза), чтобы обратить вспять глобальное потепление, будет ли захвачено так много кислорода, что его не хватит для поддержания жизни?
Другими словами, возможно ли, чтобы мы могли непреднамеренно заменить одно событие вымирания, пытаясь предотвратить другое?
РЕДАКТИРОВАТЬ
Некоторые полезные данные, которые я исследовал:
Уровень кислорода сегодня 20,9%
Минимальный уровень кислорода для нормального функционирования человека без побочных эффектов 19,5%
Уровень кислорода падает по мере увеличения уровня CO2, что, как предполагается, частично связано с кислородом, используемым при сгорании.
Кислород, удаляемый при «погружении» CO2, больше не может восполнять этот истощенный кислород посредством фотосинтеза — двойной удар — кислород расходуется при сгорании и не замещается фотосинтезом.
Ближайшая цифра, которую я имею для прогнозируемого истощения кислорода БЕЗ погружения CO2, — это падение до 20,8 к концу века.
Я не нашел ни одного исследования, которое давало бы цифру, показывающую, как НИЗКИЙ уровень CO2 должен упасть, чтобы ОБРАТИТЬ глобальное потепление (т. е. ниже точки компенсации растений C3?).
Но я не нашел ни одного исследования, которое связывало бы все это вместе в прогнозе на будущее. Самое близкое это
Фотосинтез прекратился бы только как вторичное следствие.
CO2 играет важную роль в современном климате. связь
75% парникового эффекта вызвано водяным паром и облаками, которые выпадают из атмосферы, если она охлаждается. Это делает водяной пар сильной положительной обратной связью к любому изменению неконденсирующихся парниковых газов. CO2 составляет 80% неконденсирующихся парниковых газов. Удаление CO2 приведет к удалению большей части воды, устранению большей части парникового эффекта и охлаждению Земли на 30°C.
Это падение температуры в первую очередь убьет большую часть флоры и фауны. В основном потому, что они не привыкли к такой температуре, а также потому, что эффективность фотосинтеза падает :
При низких температурах, от 32 до 50 градусов по Фаренгейту — от 0 до 10 градусов по Цельсию — ферменты, осуществляющие фотосинтез, работают неэффективно, и это снижает скорость фотосинтеза.
Некоторые, вероятно, выживут, так как на полюсах живут растения , но я сомневаюсь, что они смогут поддерживать уровень O2. Но маловероятно, что уровень O2 упадет, так как большая часть жизни была убита падением температуры.
Также см. этот график xkcd и эту статью НАСА , показывающую, что концентрация CO2 в атмосфере никогда не опускалась ниже 180 частей на миллион.
Редактировать: я только что нашел это на стеке биологии:
При этом ответ зависит от другой концепции: точки компенсации CO2. Для завода C3 точка компенсации углекислого газа составляет около 50 частей на миллион (Tolbert, Benker and Beck, 1995).
Таким образом, мы можем сказать, что в качестве грубой оценки желаемое значение находится между 50 и 170 чнм (вероятно, ближе к 170 чнм, чем к 50 чнм).
(Дополнительно: у растительных клеток есть дыхание )
Это будет означать, что если вы мгновенно понизите концентрацию CO2 ниже этой точки (и сохраните температуру нормальной), растения будут медленно задыхаться в течение дня. Вероятно, они будут производить некоторое количество CO2, пока не умрут, но, вероятно, этой скорости будет недостаточно, чтобы поднять уровень CO2 до минимума для большинства растений.
Да, это приведет к вымиранию (больше всего пострадают виды, имеющие более высокие точки компенсации), в том числе в том случае, если не учитывать падение температуры.
Это очень хороший момент для рассмотрения. Бетон поглощал CO2, что не позволяло растениям использовать его для производства сахара и выделения кислорода обратно в атмосферу. Таким образом, если CO2 улавливается каким-либо промышленным процессом и больше никогда не высвобождается, рост растений останавливается, и животным приходится конкурировать за меньшую долю растительной пищи. Во-первых, нормальная биомасса будет уменьшаться по мере того, как из системы высасывается все больше углерода и меньше кислорода возвращается в атмосферу.
Реакция человека на удушье вызывается высоким содержанием CO2, а не низким содержанием кислорода. Это заставило участников эксперимента вести себя странно, по нашим меркам.
Даже если бетон заменить на более инертный материал, есть еще одна проблема: объем воздуха. Наша атмосферная масса огромна, поэтому биогенные факторы, такие как дыхание, очень медленно повышают уровень СО2. Это позволяет растениям расти, поглощать больше CO2 и, в конечном итоге, догонять темпы роста CO2. Столб воздуха высотой в несколько миль над планетой размером с Землю — это не то же самое, что аквариум с растениями и животными.
нзаман
JBH
Джастин Тимьян
AlexP
Син
Джастин Тимьян
Джастин Тимьян
AlexP