Все новости

Тяжелый углерод помог вычислить точный объем выбросов CO2 в США

Оказалось, что концентрация углерода-14 в атмосфере Земли связана с количеством выбросов углекислого газа, которые связаны со сжиганием нефти, угля и других углеводородов
Описание
© EPA-EFE/WU HONG

ТАСС, 2 июня. Климатологи из США доказали, что точный объем выбросов углекислого газа можно вычислить по концентрации радиоактивного углерода-14 в атмосфере Земли. Результаты их исследования опубликовал научный журнал Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Углерод-14 позволяет нам очень четко отделить выбросы СО2​​​​​, которые образовались в результате сжигания топлива, от других источников этого газа. Теперь мы можем измерить их объем, сложить их и сравнить с различными модельными оценками, которые обычно используют при определении объемов выбросов парниковых газов", – рассказал один из авторов работы, климатолог Скотт Леман.

Во всех органических останках, в том числе костяных орудиях труда и многих других археологических артефактах, есть два типа атомов углерода – стабильный углерод-12 и нестабильный углерод-14. Второй постепенно превращается в азот-14. Благодаря этой особенности можно точно вычислять возраст относительно недавних окаменелостей, орудий труда и других археологических артефактов.

Леман и его коллеги воспользовались этой закономерностью для того, чтобы решить совершенно иную проблему – измерить количество выбросов углекислого газа, которые связаны со сжиганием ископаемого топлива. В прошлом климатологи уже неоднократно озвучивали подобные соображения, однако раньше провести подобное исследование было невозможно из-за того, что ученые не умели измерять концентрацию углерода-14 в атмосфере Земли с достаточной точностью.

Взвешивание выбросов

Идея ученых была очень простой. В нефти, угле и других видах горючих ископаемых нет углерода-14, так как они находились внутри недр планеты на протяжении десятков и сотен миллионов лет. Соответственно в результате того, что их постоянно сжигают, доля тяжелого углерода в воздухе должна падать, так как этот нестабильный изотоп формируется в атмосфере под действием космических лучей с фиксированной и почти не меняющейся скоростью.

Руководствуясь этими идеями, специалисты измерили точные доли тяжелого и легкого углерода в молекулах СО2 в десяти разных регионах США – там, где расположены крупнейшие промышленные и населенные центры. Также ученые вычислили объем выбросов в промежутке между январем 2010 и 2011 года, когда экономика Соединенных Штатов начала выходить из кризиса.

Их данные показали, что за это время автомобили, домашние хозяйства и промышленность США выработали примерно 6 млрд тонн углекислого газа. Подобные оценки в целом совпали с данными различных климатических моделей, несколько превысив официальные данные американского Агентства по охране окружающей среды (EPA).

Как надеются ученые, если эту методику подсчетов объемов выбросов СО2 будут использовать по всему миру, это поможет лучше понимать природу глобального потепления и то, как меры по борьбе с ним влияют на скорость накопления углекислоты и прочих парниковых газов в атмосфере Земли, и климатологам, и дипломатам.