北极暖化与大气气溶胶有关

 http://www.sciencenet.cn/htmlpaper/20094131716322935809.html

美国科学家对北极进行的最新研究发现,北极最近30多年的暖化,很大程度上与大气中的气溶胶有关。

 

气溶胶是悬浮在大气中的微小颗粒物,工业污染、火山喷发以及居民使用的火炉等都会向大气中排放气溶胶。它可以通过反射或吸收太阳辐射直接影响气候,或者通过增加云量、改变云层反射率等特性来间接影响气候。

 

美国航天局下属戈达德航天研究所科学家在最新一期《自然地球科学》(Nature Geoscience)上报告说,他们借助一个海洋-大气模型对北极地区自1976年以来的气候变化进行了统计分析。

 

结果发现,地球北半球中高纬度对于大气中气溶胶浓度的变化尤其敏感,北极过去30多年来地表温度上升了1.5摄氏度,其中约45%是由大气中的气溶胶造成的。而南极地区大气中气溶胶的影响要弱得多,同期地表温度上升了约0.35摄氏度。

 

科研人员解释说,北极地区与北美和欧洲接近,而过去一个世纪以来,全球的气溶胶排放大部 分都来自这两个高度工业化的地区。北美和欧洲国家排放的气溶胶向北扩散,在北极大气层中聚集,由于北极地区降水极小,不能有效地将气溶胶从大气中冲刷掉, 因此气溶胶在北极大气中停留的时间更长,对北极气温的影响比世界其他地区也就大得多。(来源:新华网)

 

 

海平面上升速度加快幅度加大

图片来自网络

http://www.sciencenet.cn/htmlpaper/2009417919149025848.html

英国《自然》(Nature)期刊发表的最新研究说,气候变化引起的海平面上升比早前设想得要快。气候科学家担心海平面的升高,因为这可能会直接影响数亿人的生活。

 

据英国广播公司报道,2007年,政府间气候变化委员会表示,目前全球变暖的形势预计在本世纪末上升59厘米。

 

最近的研究显示,上升幅度可能会加一倍。现在,墨西哥国立自治大学的研究人员,从历史纪录来看,海平面上升的速度可能比以前预计的要快得多。

 

科学家对12万年前间冰期的大洋和珊瑚礁的分析显示,由于冰层融化,海平面在50年里上升了大约3米。

 

如果这种情况发生在今天,那么对加尔各答和迈阿密这样靠海的城市将有毁灭性的后果。在这个间冰期内,地球的温度比如今的温度还要高。

 

很多科学家担心,目前在南极和格陵兰继续快速融化的冰山可能在2100年前造成灾难性的海平面上升。(来源:中新网)

 

(《自然》(Nature),doi:10.1038/nature07933Paul BlanchonAnton Eisenhauer

 

西非曾经历多次严重干旱

位于Bosumtwi湖的大型热带树  图片来源:T.M. Shanahan

 http://www.sciencenet.cn/htmlpaper/20094171428243715869.html

417日的《科学》(Science)杂志报道说,发生在1970代、80年代和90年代的毁灭性 Sahel干旱对西部非洲来说并非独一无二的事件。来自古老湖泊的新的证据表明,在过去的3000年中,这一地区曾经多次发生过严重而且历时长久的干旱。 为了预测这种干旱在未来会多么常见,研究人员必须确认这些干旱在过去曾经多么频繁地出现。

 

亚利桑那大学的Timothy Shanahan及其同僚对来自加纳的Bosumtwi湖的一个长达3000年之久的沉积物纪录进行了分析。该湖泊是一个封闭的盆地,它对地区性的降雨非 常敏感,因为降雨量会影响该湖泊的容量以及其沉积物的地球化学。其结果显示,持续数十年至数百年之久的严重且迁延性的干旱在过去的几千年中曾多次在西非地 区发生。撒哈拉以南非洲快速增长的人口对雨季中的降雨量有着严重的依赖,因为它关系到当地的农业和发电。但如果现在发生干旱的话,该地区对适应严重的干旱 则准备不足。文章的作者写道,政策制定者必须采取快速的行动,考虑具体的策略和应急方案以减轻预计在未来会发生在温暖气候中的干旱期的灾情。(来 源:EurekAlert! 中文版)

 

(《科学》(Science),DOI: 10.1126/science.1166352T. M. ShanahanJ. T. Overpeck

 

 

本世纪减排七成方可拯救地球

 http://www.sciencenet.cn/htmlpaper/20094171538237615851.html

美国研究人员借助超级计算机模拟运算发现,本世纪结束前若能减少70%的二氧化碳等温室气体排放,地球就可部分避免气候变暖带来的灾难性后果。

 

大幅减排

 

法新社414日援引美国全国大气研究中心研究人员沃伦·华盛顿的话报道,人类社会进入工业化时代至今,全球平均气温上升接近1摄氏度,重要原因是人类排放以二氧化碳为主的温室气体。

 

工业化前,地球大气二氧化碳浓度大约为284ppm,这一数字如今上升至380ppm以上。ppm为显示成分含量的计量单位,1ppm相当于每千克中1毫克。

 

美国气候变化科学计划办公室认为,如果人类迅速行动大幅减排,本世纪末二氧化碳浓度有望控制在450ppm之内,避免上升到750ppm

 

华盛顿领导的研究小组利用计算机模拟运算发现,如果二氧化碳浓度控制在450ppm之内,全球温度将升高0.6摄氏度;如果二氧化碳浓度上升到750ppm,气温可能升高2.2摄氏度。研究认为,全球气温再升高1度左右就可能导致危险气候变化。

 

华盛顿说:研究结果显示,我们虽无法在本世纪内避免气温显著上升,但如果达到前一种减排程度,我们可能会让气候变化带来的威胁停止增加,避免一场灾难。

 

益处明显

 

研究人员认为,如果能达到上述减排目标,全球气候系统可在2100年之前实现稳定,否则气温将继续升高。

 

二氧化碳浓度控制在450ppm以下可减缓海平面上升,从预计上升22厘米减少到上升14厘米,使一些岛屿和沿海地区免于水淹命运。

 

控制二氧化碳浓度还可使北极海冰在夏季只融化四分之一而不是四分之三,使海冰消融趋势在本世纪末前转为稳定,从而保护这一地区鱼类、鸟类和哺乳动物的生存环境。

 

北极海冰可以反射大量太阳光,为地球降温。但由于气候变暖,北极冰层逐渐减少,地球吸收 更多热量,进一步加剧变暖情况。美国国家海洋和大气管理局研究人员2日发布研究报告,认为最快30年内,北极夏季海冰覆盖范围将从现在的大约460万平方 公里减少至大约100万平方公里。

 

二氧化碳浓度控制在450ppm以下还能遏制剧烈降水变化,美国西南部降水持续减少而东北部以及加拿大降水不断增加的情况将有望因此好转一半。

 

他们的研究报告定于下周刊登在美国《地球物理学研究快报》(Geophysical Research Letters)杂志上。

 

候鸟遭殃

 

英国《生物地理学杂志》(Journal of Biogeography3月刊登的另一篇报告显示,气候变暖将使候鸟面临严重威胁。

 

英国达勒姆大学教授斯蒂芬·威利斯在报告中说,全球气候变暖将使在欧洲和非洲之间迁徙的鸟类多飞行400公里。

 

大约5亿只候鸟每年穿行两地,有些鸟要飞行数千公里。

 

报告联名作者、英国剑桥大学的里斯·格林说,鸟类长距离飞行后体力降到极限,任何更远旅程对它们而言都意味生死考验。

 

研究人员研究了欧洲常见莺类,发现它们需要北飞更远繁殖后代。研究人员说,他们研究的17种鸟中,9种鸟2071年到2100年可能被迫迁徙更远距离。以歌林莺为例,它们的旅程将从2700公里增加到3050公里甚至3350公里。

 

威利斯说,随着气候变暖和栖息地变化,鸟类将面临1万多年来最严重威胁。(来源:新华网 惠晓霜

 

(《地球物理学研究快报》(Geophysical Research Letters),doi:10.1029/2008GL037074Washington, W. M.R. Knutti

 

(《生物地理学杂志》(Journal of Biogeography),doi:10.1111/j.1365-2699.2009.02086.xNathalie DoswaldStephen G. Willis

 

 

 

气候变化将导致科罗拉多河干涸

 http://www.sciencenet.cn/htmlpaper/2009422130416215916.html

 

美国《国家科学院院刊》(PNAS)的一项研究表明气候变化可能导致 未来的几十年科罗拉多河可供农业和人类使用的水量减少。利用对更温暖、干旱的气候的预测,斯克里普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography)的Tim Barnett David Pierce报告说,到2050年这条河的水量可能下降10%30%。这组作者指出,流量的减少并不必然导致美国西部和墨西哥依靠科罗拉多河之水的将近 2700万人和超过300万英亩的农田缺水,但是为了适应这种潜在的变化,改善水管理是必要的。这组科学家报告说,如果科罗拉多河流量减少10%将可能导 致到时候公共和私人用水的供应减少大约58%,而流量减少20%可能导致到时候供水减少88%Barnett Pierce报告说预计的缺水很可能小到足以在短期内应对。但是这组作者说,这条河流域的人口和经济增长规划可能需要把这种预计的缺水考虑进去。(来 源:EurekAlert! 中文版)

 

(《国家科学院院刊》(PNAS),doi: 10.1073/pnas.0812762106Tim P. BarnettDavid W. Pierce

 

 

欧洲低能见度现象减少

 http://www.sciencenet.cn/htmlpaper/20094221435551215928.html

一部电影《雾都孤儿》让大家知道欧洲的天空是如此的烟雨朦胧、云蒸霞蔚。然而,科学家们在2009118日出版的《自然地球科学》(Nature Geoscience)期刊上报告,过去30年中,欧洲上空的雾、细雨和阴霾在逐渐减少,天空日渐晴朗,但这却导致了欧洲气温上升速度加快。

 

法国科学家Robert Vautard和同事分析了全欧洲342个气象站的水平能见度数据,发现在过去30年中低能见度现象的发生率越来越少。因为雾、细雨和阴霾能减少到达地球 表面的太阳光的辐射,所以晴朗的天气有可能导致了气温的上升。利用统计分析方法,他们估计低能见度现象的减少应该对欧洲气候变暖负10%20%的责任。

 

实际上从2000年开始,欧洲的云雾就开始减少,Robert Vautard和同事推测,因为空气质量的提高已达到预定目标,低能见度现象发生的频率可能会变得稳定。(来源:科学时报 王丹红)

 

(《自然地球科学》(Nature Geoscience),doi:10.1038/ngeo414Robert VautardPascal Yiou

 

 

未来的气候变化影响中国的农业

 http://www.sciencenet.cn/htmlpaper/200942391552935912.html

 

中科院地理所王金霞,黄季焜等在《农业经济学》(Agricultural Economics)发表文章称全球气候变暖对雨养农户可能是有害的,对灌溉农户是有益的。

 

该文分析了未来的气候变化如何可能影响中国的农业。运用全国28个省8405个雨养和农户的截面数据,该文分析了温度和降水的变化对农作物净收益的影响。研究表明,全球气候变暖对雨养农户可能是有害的,对灌溉农户是有益的。近期看气候变 化对农业的负面影响不是很大,但该负面影响有逐渐加强的趋势。气候变化的影响也存在很显著的区域差异。东南地区的农业受到的负面影响很小,但东北和西北地 区的农业受到的负面影响很大。然而,本研究没有考虑由于可用水资源量的变化对农业可能产生的间接影响,而可用水资源量的变化对中国农业的影响是不容忽视 的。 (来源:中科院地理所) 

 

(《农业经济学》(Agricultural EconomicsDOI: 10.1111/j.1574-0862.2009.00379.xJinxia WangRobert Mendelsohn 

 

 

 

农业增加了河流中二氧化碳的释放 

研究人员在200812月出版的《自然地球科学》(Nature Geoscience)上指出,高强度的农业生产降低了附近河流中可溶性有机物的复杂性,有机物构成的简单化可能影响了河流系统中二氧化碳的释放。

 

加拿大特伦特大学的Henry Wilson和同事合作,对加拿大安大略湖中34条河流的可溶性有机物的质量进行了测试,这些河流周围有从稀疏到密集的农业。他们发现,谷物地越密集、土 地使用水平越高的地区,河流中可溶性有机物的复杂性则出现了结构性降低。他们推测,有机物复杂性的降低了可能导致了处理碳的微生物水平的提高,结果是有机 物更容易从河流中释放出去,以二氧化碳的形式堆积在沉积物中或释放进入大气层。(来源:科学时报 王丹红) 

 

(《自然地球科学》(Nature Geoscience),doi:10.1038/ngeo391Henry F.

 

南非控制温室气体排放有新思路

 http://www.sciencenet.cn/htmlpaper/2009424143350435947.html

南非金山大学的科学家在温室气体减排研究方面获得突破,他们的发现可以应用于范围广泛的工业过程,从源头上减少二氧化碳的排放。有关研究结果发表在近期出版的《科学》(Science)杂志上。

 

论文的作者之一、金山大学材料与加工合成中心戴维·格拉塞尔教授说,他们研究发明的新技 术可用来分析工业过程是如何进行的,是什么导致了温室气体排放,以及如何设计减少二氧化碳排放的工业过程。在理解了这些以后,消除不必要的排放,将其他来 源的排放最小化,就变得相对容易了。

 

通常,化学工程师在设计工厂时注重的是质量和能量概念,而金山大学的研究人员则引入了第 三个概念——“做功”,就是如何评估和利用系统的潜能。比如说,在山顶上有一个重球,可让它自由地滚到山底,球的势能没有得到任何利用;也可让它在滚落 的同时,拉动马达,从而让其“做功”。格拉塞尔说,这种分析方法可推广到一系列不同类型的工业过程,并对其潜能进行正确的评估。这些潜能如果不能得到利 用,那就会永远失去。换句话说,工厂的效率是低下的,最终结果是导致更多的二氧化碳排放。

 

格拉塞尔说,当电力工程师和机械工程师谈到效率时,他们指的是发电厂的效率。实际上,从 化学的角度看,发电厂中整个燃烧过程的效率是非常低的。以煤炭为例,目前的发电厂将煤炭转换成电力的效率低得令人难以置信,煤炭中蕴含的相当一部分化学潜 能在燃烧时白白浪费掉了,所以要寻找方法来加以改进。再如,目前液化燃料的制备方法主要是利用煤炭。格拉塞尔指出,利用二氧化碳和氢气作为中间体来制备液 化燃料的效率更高,这听上去有些矛盾,但确实会减少总的二氧化碳排放。

 

格拉塞尔说,此前减少温室气体的方法,如海藻池、植树造林、改进的油回收技术等,注重的是如何把排放出的二氧化碳转化成有用的物质;而他们的方法则是尽量减少二氧化碳的产生,从源头上减少了二氧化碳的排放。(来源:科技日报 李学华)

 

(《科学》(Science),DOI: 10.1126/science.1168455Diane HildebrandtDavid Glasser

 

 

3000年来西非反复大旱 

上世纪发生在西非萨赫勒地区长达几十年的干旱曾使很多人的生活无以为继。而美国科学家不久前完成的一项地质研究发现,近三千年来西非地区反复发生严重干旱,预计这一干旱模式未来还将持续下去。

 

来自亚利桑那大学、得克萨斯大学等机构的美国科研人员在417日出版的《科学》杂志上报告说,他们研究了西非地区加纳境内博苏姆推湖的逐年沉积物、湖泊历史水位记录以及其他气候参数,首次得出了西非地区三千年来的逐年气候信息。

 

出乎科学家们意料的是,西非地区存在一个反复干旱的气候模式。他们发现,在过去三千年 中,这一地区每隔30年到65年,就会出现灾难性大旱。而且纵观西非的干旱史,发生于上世纪60年代、持续几十年的“萨赫勒干旱”算是程度相对较轻的一 次。西非历史上曾遭遇几次持续时间长达数百年的干旱,最近的一次发生在公元1400年至公元1750年。

 

研究小组分析认为,西非的这一“反复干旱模式”未来仍会持续下去。另外,他们发现北大西洋洋面温度的变化对于西非气候模式影响很大,因此该研究小组预计随着全球变暖,温度的上升可能会使这一形势恶化,有可能导致西非干旱期的旱情更严重,持续时间更长。

 

研究人员在报告中呼吁西非地区国家尽快采取行动,考虑制定具体的策略和应急方案,应对今后可能发生的旱情。(来源:新华网)

 (《科学》(Science),Vol. 324. no. 5925, pp. 377 - 380T. M. ShanahanJ. W. King

 

科学家首次计算出“碳预算” 

英国牛津大学与德国科学家研究发现,即便是目前所讨论力度最大的温室气体减排方案,也不大可能将全球变暖限制在安全水平之内。

 

据英国《金融时报》中文网消息,科学家首次计算出了“碳预算”——即在不触发全球变暖的灾难性“临界点”的前提下,全球能够排放的温室气体总量。研究将这一“预算”设定在大约1万亿吨碳。

 

报道称,这意味着为避免全球气温比工业革命前的水平——这一水平被科学家普遍视为安全限度——高出2摄氏度以上,从目前至2050年,全球已探明、且具备经济开采价值的化石燃料储备中,只有不足四分之一可以用来燃烧。

 

上述研究结果发表在430日的同行评审期刊《自然》(Nature)杂志上,这些发现已促使人们呼吁,对应对气候变化的方式进行彻底反思。

 

其中一份研究报告的第一作者、德国波茨坦气候影响研究所的专家表示,如果我们继续以现在的方式燃烧化石燃料,那么不过20年,我们将耗尽碳预算,而全球变暖的幅度将远不止2度。

 

政府间气候变化专门委员会表示,如果气温升高超过2度,气候变化将变得不可逆转,在许多情况下,将引发灾难性后果,会导致海平面上升、旱灾、洪水、酷暑、以及更强烈的风暴。

 

人们敦促各国政府除了减排,还要考虑更激烈的措施,包括在太空安装镜子等未试用过的非常规手段。

 

第一作者之一、牛津大学的迈尔斯·艾伦表示,这改变了我们对于气候变化的思考方式。这是需要政策制定者考虑的事情。

 

100多个国家的政府承诺,到2050年将全球温室气体排放减少至上世纪90年代排放水平的一半,其中许多发达国家承诺减排80%。但上述两项研究的作者表示,这可能仍然不够。(来源:中国新闻网)

 

 

 

Nature vol.458 (7239), (9 Apr 2009)

大氧化事件之后的若干疑问

http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=71689&issue=7239

大氧化事件GOE)是大约24亿年前当氧开始在大气中积累时地球上的一个时期,它被广泛认为是由大气甲烷水平降低触发的。当时是什么使得甲烷开始消 失仍然不确定。现在,基于关于条带状含铁构造(距今大约27亿年前形成的沉积岩)中镍-铁克分子比率有所下降的发现,Konhauser等人提出了一 新的假设来解释甲烷的消失。他们将镍的缺少归因于镍向海洋中流入量的减少,而这种减少则是由上层地幔温度的下降及当时富含镍的超镁铁岩喷发量的减 少。镍是产甲烷生物中所发现的几种酶中的一个关键辅助因子,所以其含量下降可能抑制了远古海洋中产甲烷生物的活性,中断了由生物所产生的甲烷的供应。

Letters to Nature p.750

 

Nature vol.458 (7240), (16 Apr 2009)

上个间冰期的海平面

http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=71835&issue=7240

未来海平面迅速上升的可能性也许是来自全球变暖的最大威胁。但最近格陵兰和南极洲的冰层消失是否是这种上升的第一个指示却是一个难以回答的问题,因为仪器 记录的持续时间是有限的。来自墨西哥Xcaret主题公园中一个曝露程度极高的化石礁,为上个间冰期该地区礁石地形、侵蚀表面和海平面变化的发展情况提供 了一幅细致的画面。研究人员将精确铀序列年代测定及地层分析方法结合起来,同时与其他地方的珊瑚年龄进行对比,发现在距今大约121,000年前,海平面 上升了2-3米,这个结果与快要到上个间冰期末的时候曾经有一段时间冰层不稳定的事实是一致的。根据这一证据,在不远的将来,冰层持续快速消失和海平面持 续上升是有可能的。

Letters to Nature p.881

doi:10.1038/nature07933

 

Nature vol.458 (7241), (23 Apr 2009)

中国的陆地碳收支平衡

http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=71900&issue=7241

关于中国陆地碳收支平衡的一项综合评估研究结果的发表,填补了碳平衡数据地理分布中的一大空白,并且还可帮助进一步减小北半球碳平衡中所存在的不确定性。 研究人员利用三个不同指标来监测上个世纪 80年代和90年代中国的碳平衡及其驱动机制,这三个指标分别是:从卫星绿度测量结果外推的生物质和土壤碳存量、生态系统模型、以及大气逆温。这三种方法 对于净碳汇的估计结果相似,其数值在每年0.190.26皮克之间。相比之下,全球陆地生态系统在上个世纪 80年代和90年代以每年14皮克碳的速度在吸收碳,这种作用抵消了化石燃料排放量的10-60%。 中国东北对大气层来说是CO2的一个净排放源,原因是森林的过度采伐和退化。相比之下,中国南方占碳汇65%以上,原因包括区域气候变化、植树活动和灌 木恢复等。

Letters to Nature p.1009

doi:10.1038/nature07944

 

Nature vol.458 (7241), (23 Apr 2009)

扩散辐射增加会增强陆地碳汇

http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=71901&issue=7241

所接受的太阳辐射增多,一般会增加植物的光合作用,但并非所有形式的辐射都同样有效。尤其是,野外研究表明,一定量的扩散辐射会比直接辐射导致更多的碳被 固定。Mercado等人利用HadGEM2-A大气环流模型来模拟二十世纪后期的全球变暖及由此所造成的扩散辐射的增加对全球碳储量的影响。他们发现, 扩散辐射的增加使陆地碳汇增强约25%。矛盾的是,今后减少人为污染会减小这种扩散辐射效应,从而对全球变暖产生一个正反馈。

Letters to Nature p.1014

doi:10.1038/nature07949

Nature vol.458 (7242), (30 Apr 2009)

封面故事:气候变化现状与前景专题

http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=71945&issue=7242

当前的气候状况甚至比人们所认为的还要差。本期Nature上的三篇新闻特写对当前的气候状况或者说其今后可能会变成什么做了介绍。Richard Monastersky所介绍的证据表明,减少二氧化碳排放将比我们所认为的难度更大。所以,我们可能只有通过物理办法来将二氧化碳从大气中除去了。 Nicola Jones介绍了一些比较严肃的建议,曾几何时,这些建议听起来似乎像是科学幻想。不过,我们至少还有最后一线希望:将地球人工冷却。这种办法也许能行。 Oliver Morton听说了这种办法,但它仅仅只是也许。在研究方面,一个基本问题是:如果我们要避免发生危险的气候变化的话,我们将需要以多快的速度减少温 室气体排放?本期Nature上两篇论文从不同角度探讨了这一问题,但得到的结论却大致相似。Meinshausen等人将2050年前温室气体累积排放 量与全球变暖超过工业化前温度2°C以上(这个数字被超过100个国家用作危险气候变化线)的可能性关联了起来。他们发现,如果要在2100年之前避免 气候变暖2°C的话,在经济上具有开采价值的石油、天然气和煤炭储量中只有三分之一可以排放,这是按照今天的消费水平到2029年会燃烧掉的化石燃料数 量。

Letters to Nature p.1158

doi:10.1038/nature08017

合理利用水资源可缓解粮食危机

 http://www.sciencenet.cn/htmlpaper/2009571136427656028.html

瑞典和德国科学家在最新出版的美国《水研究》(Water Research)杂志上报告说,如果人类能够合理管理和科学利用各种水资源,将能缓解全球未来可能出现的粮食危机。

 

报告指出,目前人类对水资源的管理和利用往往更多地考虑蓝水,即来自河流和地下水的水资源,而忽视了绿水,即源于降水、存储于土壤并通过植被蒸发而消耗掉的水资源。这使人类应对水资源匮乏的措施受到限制。

 

瑞典斯德哥尔摩大学和德国波茨坦气候影响研究所等科研机构的科学家对地球的蓝水绿水资源进行了量化分析。电脑模拟结果显示,到2050年,全球36%的人口将同时面临蓝水绿水危机。这意味着,这些人口将因缺水而无法实现粮食自给。

 

报告说,为了应对因水资源匮乏而导致的粮食危机,人类在合理管理和科学利用蓝水资源 的同时,也要对绿水资源进行科学管理和合理应用。全球变暖加剧和人类需求增加将导致全球超过30亿人面临严重缺水,如能科学利用绿水资源,不仅能 大大减少面临缺水的人口,而且在蓝水资源缺乏的国家,人们依然能生产出足够的粮食。

 

报告建议,为更有效应对水资源危机,人类应大力研发绿水资源利用技术,并在此基础上建立更能适应气候变化的农业系统,以应对未来可能出现的粮食危机。

 

此前研究发现,在全球的总降水中,有65%通过森林、草地、湿地等蒸发返回到大气中,成为绿水,仅有35%的降水储存于河流、湖泊以及含水层中,成为蓝水

 

种植特定农作物可降地表温度

 http://www.sciencenet.cn/htmlpaper/20095121351177816063.html

英格兰布里斯托大学的安迪博士及其同事在最近一期的《当代生物学》(Current Biology)上发表的报告中提出,世界上许多国家可通过种植特定类型的农作物将更多的阳光反射回太空,以此来降低自然地表温度。

 

研究人员认为,与自然界的野生植物相比,农作物在生长过程中可以反射更多的太阳光,因此 起到了为地球降温的作用。另外,同一农作物的不同变种,其太阳光反射率存在很大差异(即星体反照率),因此在夏季的生长期内,可以选择种植反射率高的农作 物品种以期对气候变化加以控制,这与目前农民培育特定农作物变种以使产量最大化的方式类似。由于可耕种农业是一个全球性产业,因此降温幅度会更大。

 

植物的星体反照率不同的原因是,其叶子表面的特性和叶子的排列不同,这被称为冠层形态学。因此,研究小组建议,可根据农作物反射特性来选择种植其不同变种,同时在种植农作物时也要考虑其他因素,如谷物的食品加工特性等。

 

该研究小组强调,与种植生物质燃料作物不同的是,无论是在产量还是类型上,该计划都不会影响粮食生产。安迪博士解释说:我们建议选择同一种作物的不同变种,以使太阳光反射率最大化,而不是改变农作物类型,虽然后者也能带来环境效益。

 

据估计,在未来百年里,采取这种方法相当于避免向大气中排放1950亿吨的二氧化碳。在夏季植物生长期,欧洲和北美的广大地区温度可降低最多1摄氏度。这相当于全球每年气温降低超过0.1摄氏度,大约占19世纪工业革命以来全球气温升高总和的1/20

 

研究人员表示,可通过发放碳信用额来鼓励农民种植此类农作物。据研究人员测算,如果实行这样的机制而避免了气温升高,预计农民每公顷每年会收益23欧元。虽然目前生物燃料作物每公顷每年可以收益45欧元,但占用了种植粮食的宝贵农业用地。

 

研究人员称,现在人们还不愿意大幅度减少化石燃料使用以减少二氧化碳排放,而像种植反射率更强的农作物这种简单的替代方法是帮助减轻一些地区的热浪和干旱形势的比较现实的方式,而且很快就能以极低的成本看到效果。(来源:科技日报 华凌)

 

(《当代生物学》(Current Biology),Volume 19, Issue 2, 146-150Andy RidgwellPaul J. Valdes