مهندسی علوم خاک

اثرات گرم شدن اقلیم (Impacts of Global Warming)

اگر افزایش دما و انتشار گازهای گلخانه ای به همین منوال افزایش یابد، بسیاری از مدل ها دمای زمین را در پایان قرن 21 با 4/1 تا 8/5 درجه سانتیگراد افزایش پیش بینی کرده اند. چنین افزایش سریع در آب و هوای جهانی به اکوسیستم ها فرصت سازگاری را نداده و باعث انقراض بسیاری از گونه ها خواهد شد. علاوه بر این کشاورزی، جنگل ها، اراضی، منابع آبی و سلامتی همه دستخوش این تغییرات قرار می گیرند. این تغییرات با تغییرات در بارندگی، سطح دریا و وخیم شدن شرایط جوی در ارتباط هستند. مورد انتظار است که وضعیت اقتصادی و اجتماعی جوامع در کشورهای توسعه نیافته و مخصوصاً جزائر و مناطق ساحلی و کشورهای فقیر بسیار بدتر خواهد شد.

افزایش سطح دریا Sea level Rise

افزایش سطح دریا در کل جهان به یک میزان نخواهد بود.

در100 سال اخیر میانگین سطح جهانی دریاها حدود 10 تا 25 سانتیمتر افزایش یافته است .

پیش بینی بالا آمدن سطح دریا بر اساس نتایج مدل های اقلیمی نشان از افزایش حدودا 13 تا 94 سانتیمتری سطح دریا تا پایان قرن 21 دارد.

آب Water

گرم شدن زمین با افزایش دمای سطح زمین و نسبت تبخیر و تعرق و افزایش بارندگی در بعضی مناطق چرخۀ هیدرولوژی را تحت تاثیر قرار می دهند. تغییر در میزان کل بارندگی برروی زمان و شدت جریان های سطحی و وقوع سیل و خشکسالی ها تاثیر می گذارد. گرم شدن همچنین برروی میزان تغذیه آب های زیر زمینی و آبخوان ها تاثیر می گذارد همچنین با تغییر میزان بارش، کیفیت آب تغییر خواهد کرد. افزایش سطح دریا منجر به تراوش آب شور در آبخوان های ساحلی می شود.

تغییرات اقلیمی باعث افزایش رطوبت در مناطق مرطوب و کاهش بارندگی در مناطق خشک خواهد شد.

وخیم شدن شرایط جوی  Extreme weather

تغییرات طبیعی در آب و هوا اغلب باعث وخیم شدن شرایط جوی می شود .

وخیم شدن شرایط جوی خشکسالی، سیل و زمین لرزه، طوفان و گردباد و غیره می باشد .

به طورتخمینی با افزایش دما، دوره های بازگشت حوادث از 1 در 100 سال به 1 در 10 سال تبدیل خواهد شد . این مسئله مخصوصا برای جهان سوم حائز اهمیت می باشد به خاطر اینکه تا از جبران یک حادثه خارج شوند حادثه بعدی شروع خواهد شد.

پوشش گیاهی

غلظت های CO2(700 الی1400ppm) منجر به افزایش وزن تنه و قطر و ارتفاع در مناطق زادآوری شده و شرایط خاک و رطوبت نیز مطلوب باقی خواهد ماند.

افزایش غلظت CO2 بر روی فرآیند فتو سنتز و دما اثر می گذارد. افزایش مقدار  CO2تا یک محدوده غلظت خاص  موجب افزایش تولیدات کشاورزی می شود.

کشاورزی

عموما فرض می شود تغییرات جهانی، با افزایش دما، تغییر بارش و غلظت بیشتر CO2 (1999 IPCC) همراه است. دماهای بالاتر به طور کلی سرعت نمو گیاه را افزایش می دهد، بنابراین مراحل رشد را کوتاه می کند. کاهش طول دوره زندگی گیاه در شرایط دمای بالاتر، موجب فرصت زمانی کمتر در بهره برداری از منابع شده و این یکی از دلایلی است که تولید یک محصول در نواحی گرم تر، کمتر می باشد.

خاک

تغییر آب وهوا، بر خاک که یک عنصر حیاتی برای کشاورزی است تاثیر خواهد گذاشت. افزایش دمای هوا باعث افزایش درجه حرارت خاک شده که در مجموع، واکنش انحلال مواد شیمیایی و واکنش های کنترل شده نفوذ را افزایش می دهد. دمای بیشتر، تجزیه ماده آلی را افزایش داده و منجر به آزاد شدنCO2 به جو شده و نسبت های کربن به نیتروژن را کاهش می دهد.

اسمیت مشخص کرد که افزایش ₂co باعث کاهش بارندگی و در نتیجه باعث خشکی شده است. با کاهش گیاهان میزان ذخیره ₂co کم می شود و در نتیجه این فرایند به گرم شدن کره زمین کمک می کند. اریکسون بیان کرد که گرم شدن کره زمین باعث افزایش بیابان زایی می شود.

بیابان گرایی ، تغییرات اقلیمی و هدرروی مواد آلی خاک، رابطه نزدیکی با یکدیگر دارند. بدین ترتیب چرخه ی بین این سه از بیابان گرایی شروع می شود و منجر به هدر رفت مواد آلی خاک می شود.  هدر روی مواد آلی، سبب آزاد شدن کربن و ورود آن به اتمسفر می شود و در نهایت افزایش 2co در جو، تغییرات اقلیمی را در پی خواهد داشت. تغییرات اقلیمی روند بیابانی شدن را تشدید می کنند و مجدداً این چرخه تکرار خواهد شد.

ترسیب کربن چیست؟

به جذب دی اکسید کربن اضافی جو توسط اندام های هوایی و زیرزمینی گیاهان و یا در خاک به منظور کاهش اثرات سوءپدیده گرمایش زمین، ترسیب گفته می شود.

خاکها حدود سه برابر بیشتر از پوشش گیاهی و دو برابر اتمسفر کربن دارند.

کربن خاکها حدود  pg1500 در عمق یک متری و حدود pg 2456درعمق  دو متری تخمین زده شده است (Batjes&Sombroek,1997).

گیاهان pg 610 واتمسفر pg750کربن دارند که به طور قابل ملاحظه ای کمتر از کربن خاکهاست.

خاکها و ترسیب کربن:

جریان ها بین کربن آلی خاک و اتمسفر مهم اند و می توانند مثبت (ترسیب)یا منفی (انتشار CO2)باشند.

ذخیره کربن در خاکها تعادلی بین ورودی از مواد گیاهی مرده(کاه،برگ،ریشه) و هدرروی از طریق واکنش های معدنی شدن و تجزیه شدن است.

به طور کلی فقط 1درصد از آنچه وارد خاک می شود(pg 55) یعنی pg/yr 4/0بامیانگین زمانی باقیمانده طولانی، تجمع می یابد.

-------------------------------------

این هم جواب سوال لوکوموتیو....