Sekvestracija ugljika

Sekvestracija ugljika, dugoročno skladištenje ugljika u biljkama, tlima, geološkim formacijama i oceanu. Sekvestracija ugljika događa se prirodno i kao rezultat antropogenih aktivnosti i obično se odnosi na skladištenje ugljika koji ima neposredni potencijal postati plin ugljičnog dioksida. Kao odgovor na rastuću zabrinutost zbog klimatskih promjena uslijed povećanih koncentracija ugljičnog dioksida u atmosferi, privučeno je veliko zanimanje za mogućnost povećanja stope izlučivanja ugljika kroz promjene u korištenju zemljišta i šumarstva, kao i geoinženjerskim tehnikama poput zauzimanja ugljika i skladištenje.

kontrola onečišćenja zraka: Sekvestracija ugljika

Izvori ugljika i sudoperi ugljika

Antropogene aktivnosti kao što su izgaranje fosilnih goriva oslobađale su ugljik iz njegovog dugog geološkog skladištenja kao ugljen, nafta i prirodni plin i dostavljale ga u atmosferu kao plin ugljičnog dioksida. Ugljični dioksid se također oslobađa prirodnim putem raspadanjem biljaka i životinja. Količina ugljičnog dioksida u atmosferi povećavala se od početka industrijskog doba, a to povećanje uglavnom je bilo posljedica izgaranja fosilnih goriva. Ugljični dioksid je vrlo učinkovit staklenički plin - to jest plin koji apsorbira infracrveno zračenje koje se emitira sa Zemljine površine. Kako koncentracije ugljičnog dioksida u atmosferi rastu, zadržava se više infracrvenog zračenja, a prosječna temperatura Zemljine donje atmosfere raste. Taj se proces naziva globalnim zagrijavanjem.

Rezervoari koji zadržavaju ugljik i sprečavaju ga da uđe u Zemljinu atmosferu poznati su pod nazivom ugljični odvodi. Primjerice, krčenje šuma je izvor emisije ugljika u atmosferu, ali obnova šuma je oblik sekvestracije ugljika, a same šume služe kao ponor ugljika. Ugljik se prirodno iz atmosfere prenosi u zemaljski ponor ugljika fotosintezom; može se skladištiti u podzemnoj biomasi kao i u tlima. Osim prirodnog rasta biljaka, drugi zemaljski procesi koji odvajaju ugljik uključuju rast nadomjesne vegetacije na očišćenom zemljištu, postupci upravljanja zemljištem koji apsorbiraju ugljik (vidi dolje sekvestracija ugljika i ublažavanje klimatskih promjena), te povećani rast zbog povišene razine atmosferskog ugljičnog dioksida i pojačano taloženje dušika. Važno je napomenuti da se ugljik odvojen u tlo i nadzemno raslinje može ponovo pustiti u atmosferu kroz korištenje zemljišta ili klimatske promjene. Na primjer, izgaranje (koje je izazvano požarima) ili raspadanje (koje je posljedica aktivnosti mikroba) može uzrokovati ispuštanje ugljika pohranjenog u šumama u atmosferu. Oba procesa spajaju kisik u zraku s ugljikom pohranjenim u biljnim tkivima za proizvodnju ugljičnog dioksida.

Ako zemaljski sudoper postane značajan izvor ugljika povećanim izgaranjem i razgradnjom, on ima potencijal dodati velike količine ugljika u atmosferu i oceane. Globalno, ukupna količina ugljika u vegetaciji, tlu i detritu iznosi otprilike 2200 gigatona (1 gigaton = 1 milijarda tona), a procjenjuje se da količina ugljika koja se kopnenim ekosustavima godišnje odlaže oko 2,6 gigatona. Sami oceani također akumuliraju ugljik, a količina koja se nalazi neposredno ispod površine iznosi otprilike 920 gigatona. Količina ugljika pohranjena u oceanskom sudoperu prelazi količinu u atmosferi (oko 760 gigatona). Od ugljika ispuštenog u atmosferu ljudskim aktivnostima samo 45 posto ostaje u atmosferi; oko 30 posto zauzimaju oceani, a ostatak je uklopljen u kopnene ekosustave.

Sekvestracija ugljika i ublažavanje klimatskih promjena

Kjotski protokol u skladu s Okvirnom konvencijom Ujedinjenih naroda o klimatskim promjenama omogućava zemljama da dobiju kredite za svoje aktivnosti sakupljanja ugljika u području korištenja zemljišta, promjena u korištenju zemljišta i šumarstva u sklopu svojih obaveza prema protokolu. Takve bi aktivnosti mogle obuhvaćati pošumljavanje (pretvaranje neovlaštenog zemljišta u šumu), pošumljavanje (pretvaranje prethodno pošumljenog zemljišta u šume), poboljšane šumarske ili poljoprivredne prakse i obnavljanje. Prema Međuvladinom panelu za klimatske promjene (IPCC), poboljšane poljoprivredne prakse i mjere ublažavanja šuma mogu značajno doprinijeti uklanjanju ugljičnog dioksida iz atmosfere po relativno niskim troškovima. Te bi aktivnosti mogle obuhvaćati poboljšano upravljanje usevima i ispašom - na primjer, učinkovitiju upotrebu gnojiva za sprečavanje ispiranja neiskorištenih nitrata, postupke obrade tla što umanjuju eroziju tla, obnavljanje organskog tla i obnavljanje degradiranih zemljišta. Osim toga, očuvanje postojećih šuma, posebno prašuma Amazone i drugih mjesta, važno je za kontinuiranu sekvestraciju ugljika u tim ključnim zemaljskim ponorima.