Tosprogede tager klogere beslutninger
25. maj 2012 kl. 12:27At beherske to sprog giver dig fordele, både i baren og på aktiemarkedet. Læs mere
Lattergas kan øge global opvarmning
6. april 2010 kl. 11:36 9 kommentarer
Når den globale opvarmning får permafrosten i Arktis til at tø, kan der potentielt set dannes store mængder lattergas, viser ny dansk forskning. Lattergassen kan øge den globale opvarmning og skade ozonlaget.
Den arktiske permafrost kan under optøning producere store mængder lattergas, der kan øge atmosfærens drivhuseffekt. (Foto: Bo Elberling)
Lattergas er ikke kun et effektivt middel til smertelindring hos tandlægen. Det er også en særdeles stærk drivhusgas, der er hele 300 gange kraftigere end kuldioxid.
Den egenskab kan vi komme til at mærke effekten af, i takt med at den globale opvarmning sætter ind.
Når klimaet bliver varmere, vil en del af den arktiske permafrost tø op, og det kan kickstarte produktionen af store mængder lattergas.
En del af lattergassen vil efter alt at dømme slippe ud i atmosfæren, hvor den både vil accellerere den globale opvarmning samt nedbrydningen af ozonlaget.
Det viser et nyt dansk studium, der er ledet af professor i miljøgeokemi Bo Elberling fra Institut for Geografi og Geologi på Københavns Universitet.
Fakta
VIDSTE DU
Ozonlagets nedbrydning diskuteres ofte i relation til udledning af klorholdige gasser, de såkaldte CFC-gasser. Men lattergas biddrager faktisk væsentligt til nedbrydning af ozon i den øverste del af atmosfæren.
Resultaterne er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature Geoscience.
Effekterne undervurderet
»Hidtil har man troet, at produktionen af lattergas i det arktiske område var for lille til reelt at kunne have en betydning for den globale opvarmning samt for nedbrydningen af ozonlaget, men nu viser vores studier, at vi hidtil har undervurderet effekterne,« siger Bo Elberling.
Igennem de sidste ti år har permafrosten årligt mistet knap en centimeter i tykkelsen. Og skal man tro de officielle prognoser, vil Jordens middeltemperatur stige med to grader de næste 80 år, hvilket medfører, at yderligere 10-20 centimeter af permafrost-laget vil tø op.
Bo Elberling mener imidlertid, at det er sandsynligt, at dele af Arktis vil tø mere op, så det snarere er op mod en halv meter af permafrosten, der vil tø i perioden. Da der findes permafrost i store dele af Arktis, vil lattergassen potentielt set kunne bidrage betydeligt til drivhuseffekten.
»Det, vi kan se i laboratoriet, er, at permafrosten kan frigive overraskende mængder af lattergas. Hvis lattergassen frigøres i takt med varmere klima og nedbør i det arktiske område, så står vi over for en hidtil ukendt og vigtig kilde til den globale opvarmning,« siger Bo Elberling.
Kendt fænomen fra troperne
Studerende udtager borekerner fra den arktiske permafrost i Zanckenbergh (Foto: Bo Elberling)
Det har længe været kendt, at tropiske sumpområder og regnskove frigiver betydelige mængder lattergas, fordi mikroorganismer nedbryder store mængder kvælstof i den vandmættede jord. Det giver en høj frigivelsesrate på omkring 34 milligram lattergas per kvadratmeter per dag.
Nu viser det sig, at det lag af permafrost, som årligt vil tø op på grund af den globale opvarmning i Arktis, formentlig vil kunne frigive lattergas i et tempo af samme størrelsesorden.
»Der ligger en hidtil ukendt begravet kvælstofpulje i den frosne jord i mange artiske egne, der nemt kan omsættes til lattergas, når den globale opvarmning får en større del af permafrosten til at tø. Den naturlige produktion af lattergas i Arktis kan under de rette betingelser nå et niveau, der hidtil kun er set i troperne,« siger Bo Elberling.
Nye forsøg med borekerner
Forskergruppen er kommet til den erkendelse ved at lave forsøg med borekerner, der er hentet op fra seks forskellige arktiske lokationer, deriblandt forskningsstationen Zackenbergh i Nordøstgrønland.
En forudsætning, for at der kan dannes lattergas, er, at jorden er rig på kvælstof, og at den på skift drænes for og mættes med vand. Her viste det sig, at indholdet af kvælstofforbindelsen ammonium i borekernerne var meget højere end forventet, og at permafrosten var overraskende rig på is, der ved optøning giver meget smeltevand. Endelig bugnede permafrosten af de mikroorganismer, der skal til for at omdanne kvælstoffet (se boks).
Permafrosten i borekernerne fra alle seks lokationer viste sig at være i stand til at producere lattergas, når den blev tøet op. Spørgsmålet er så, hvor udbredt denne form for permafrost er i det arktiske område.
Svært at kortlægge permafrosten
Arktis omfatter Grønland, Sibirien, Alaska og store dele af Canada, og det bliver ikke nogen let sag at kortlægge permafrosten i det gigantiske område, indrømmer Bo Elberling.
Desværre findes der ingen satelliter, der kan gennemskue, hvor en kvælstofholdige permafrost findes. Den eneste vej frem er ved at analysere et væld af borekerner. Men selv om det bliver en dyr og omstændig proces, så er det vigtigt at få gjort, påpeger han.
»For at kunne kaste lys over hvor stort problemet bliver, er det vigtigt at finde ud af, om processen kan finde sted over hele Arktis, eller om den kun foregår nogle få steder. Så derfor foreslår vi, at man finder ud af, hvor meget kvælstof der er gemt på forskellige lokationer,« siger Bo Elberling.
Dannelsen af lattergas er en konsekvens af den globale opvarmning, og derfor er det ikke noget, man umiddelbart kan gøre noget ved. Men derfor er det alligevel vigtigt at kende problemets omfang, siger han.
Optøet permafrost bøvser lattergas
Forskerne ræssonerede sig nu frem til, hvordan permafrosten kan danne lattergas i løbet af sommermånederne:
Så længe permafrosten er intakt, er kvælstoffet bundet til jorden. Men i det øjeblik at permafrosten tør, vil smeltevandet pible ned i dybereliggende jordlag. Når jordlagene er drænet for smeltevand, åbner det op for, at luft kan trænge ned ovenfra og ilte kvælstofforbindelserne, så der dannes nitrat.
Permafrosten i de dybere jordlag virker imidlertid som bunden af et badekar, der forhindrer smeltevandet i at løbe helt væk. I stedet hober smeltevandet sig op over permafrosten, så jordlagene ovenover igen mættes med smeltevandet. Den cocktail af nitrat, smeltevand og mikroorganismer sætter gang i produktionen af lattergas.
For at underbygge teorien gennemførte forskerne et forsøg, der efterligner den naturlige proces. Først optøede de permafrosten og drænede borekernerne for smeltevand. Herefter hældte de smeltevandet tilbage i borekernerne, så jorden på ny blev vandmættet. Ved hjælp af elektroder kunne forskerne nu måle, at det satte skub i dannelsen af lattergas.
Lattergas er en af flere drivhusgasser
En drivhusgas er en luftart, som er i stand til at absorbere varmestråling. For at kunne det må luftartens molekyler bestå af mindst tre atomer. Luftarterne nitrogen (kvælstof), oxygen (ilt) og argon, som der er mest af i vores atmosfære, har kun to atomer i hvert molekyle. Vand (H2O), kuldioxid (CO2), metan (CH4) og dinitrogenoxid (N2O, lattergas) har alle tre eller flere atomer pr. molekyle, og de er derfor alle drivhusgasser.
Siden 1800-tallet er atmosfærens indhold af lattergas steget 20 procent og vokser nu med 0,25 procent om året.
Log ind eller opret konto for at skrive kommentarer
Seneste fra Miljø & Naturvidenskab
-
Modeller afslører prisen for luftforurening
Hvad koster det på sundhedsbudgettet at vælge det ene energisystem frem for det andet? Forskere finder svar ved hjælp af nye modeller, der beregner spredning af luftforurening. Det er stort set gratis at skifte til grøn energi.Bringes i samarbejde med Det Strategiske Forskningsråd -
Tænd et lys på afstand
BAR-TRICK CLASSIC: Lær at sætte fut i et stearinlys uden at holde tændstikken tæt på vægen. -
Stævnemøde med Solen: Venuspassage!
Onsdag 6. juni har vi for sidste gang i mere end hundrede år mulighed for at opleve en venuspassage, hvor planeten Venus glider ind foran Solen.Bringes i samarbejde med Tycho Brahe Planetarium
Mest læste på Videnskab.dk
Det læser andre lige nu
Spørg Videnskaben
Abonner på vores nyhedsbrev
Seneste nyheder
Seneste kort nyt
Mest sete video
Seneste kommentarer
Seneste blogindlæg
På forsiden lige nu
-
Diskrimination af ’os i provinsen’? - Om afslag til filmstøtte af film med ’brun’ i hovedrollen
-
Gennembrud i fysik kan føre til nyt syn på magnetisme
-
Så alvorlig er mobning for børns helbred
-
Hvorfor sker der så lidt i pinsen?
-
Vægtløshed er en unik følelse
-
Hvorfor rammer modermærkekræft især rødhårede?
Direkte engagement?
Kunne man ikke formå Bo til at kommentere direkte - det ville da accelerere dialogen betragteligt!(?)
Hvis man 'står fa(d)der' til sådan - interessant - formidling, bør man vel også kunne afse stunder til en enkelt opfølgende kommentar (eller to)? :)
Nedbrydningstiden?
Hej Sybille,
tak for svaret, men der er stadig en del løse ender.
Man regner ofte med drivhuseffekten i 100 år, men metans levetid er 8-10 år! D.v.s. man fortsætter at opsummere metans effekt efter den er forsvundet! Det samme forfold før sig gældende med lattergas, der ved fotokemiske processer i atmosfæren omdannes til nitrat og nitrit.
Mit spørgsmål vedrørende overlapningen i visse bølgelængder er ikke besvaret - pointen er at med høj fugtighedsgrad i luften tager vanddampen sig af hovedparten - et forhold som bl.a. Freeman Dyson har nævnt. Også har har jo opdaget, at klimamodellernes beregninger i 8-12 km højde i de tropiske egne ikke stemmer med virkeligheden. Her var der gfrund til at forske i åragerne i stedet for at lede efter ting, der bekræfter hypotesen - som prof. Humlum peger på i sin bog.
Kan Bo forklare det logiske i, at man summerer en drivhusgaseffekt i 100 år for en gasart, der kun holder i 10 år? Hvad så med vanddampen, hvis levetid er ganske kort?
Den har trods alt over 10 gange større drivhuseffekt pr. molekyle - se figuren nedenfor.
Metanindholdet i atmosfæren er for øvrigt ikke steget nævneværdigt gennem de seneste 10-15 år, en overgang omkring årtusindskiftet var den endda faldende, hvilket måske skyldes en kraftig nedgang i regnskovsarealet?.
CO2s drivhusegffekt er stærkt faldende, faktisk har de første 20 ppm en større drivhuseffekt end de resterende 360 ppm!
Svend Erik, du kan se svaret på kurven her - som ikke tager højde for vanddamps overlapning:
www.gratisimage.dk/image-71BF_4CDFCF46.jpg
Til Per
Her er et svar fra Bo:
Per A. Hansen skal medregne den lange nedbrydningshastighed af lattergas og metan i atmosfæren. Det sker hurtigt i jorden ved tilstedeværelsen af bakterier, men langsom i atmosfæren.
Hvad er højest...
Runde Tårn eller et Tordenskrald?
Det kommer selvfølgeligt lidt an på hvordan og hvad der måles (db eller meter)... det samme gælder for drivhusgasserne. Iøvrigt kan disse to måleenheder ikke sammenlignes.
NASA's satellitprogram (NIMBUS) konstaterede sidst i 1980'erne, at det spektrum hvor CO2'en er aktiv som drivhusgas var fyldt 90 % op ved 350 PPMv CO2, de manglende 10% har vi allerede passeret ved 385 PPMv CO2 i atmosfæren og derfor burde CO2'en ikke længere kunne give stigende drivhuseffekt, da max. er nået.
Iøvrigt kan drivhusgasserne ikke stå alene enkeltvis, de samarbejder som et symbiotisk system... Tænk på ørkendilemmaet.
I ørkener hvor der er stegende varmt om dagen og koldt om natten, netop på grund af den manglende symbiotiske hjælpefunktion 'kaldet vanddamp'. CO2'en er ikke i stand til alene med sine 389 PPMv at holde temperaturerne oppe (læs standse udstrålingen).
Hvis man f.eks. sammenligner 1 PPMv CO2 med 1 PPMv N2O så er det formentlig ingen tvivl om at N2O'en er en sikker vinder som drivhusgas...
Jeg har endnu ikke fundet en opgørelse over hvor meget N2O'en fylder i sit spektrum, på samme måde som CO2'en...
Så længe at vanddamp er Drivhusgassernes Konge 1-4 % (10.000 - 40.000 PPMv) er de øvrige drivhusgasser kun at betragte som hjælpegasser i den store sammenhæng, men sammenlignet i forholdet 1:1 er de ekstremt farlige.
Mvh
S.E.
giv mig et par dage
Hej Per
Godt spørgsmål, jeg prøver lige at høre forskeren ad. Der går nok lige et par dage, men jeg skal nok følge op.
Bh Sybille
Hvorfor er lattergas så effektiv?
Når man ser på absorbtionskurverne for drivhusgasserne, så viser både metan og lattergas nogle meget smalle bånd, der i forhold til vanddampens brede spektrum ikke syner af ret meget. En stor del af båndene overlapper, så med megen vanddamp i atmosfæren ser effekten af metan og lattergas ikke ud til at betyde ret meget.
http://www.gratisimage.dk/image-9C7D_4C35A734.jpg
Alligevel omtaler alle en meget stor effekt af disse sekundære drivhusgasser - ingen fortæller hvorfor. De ofte citerede 23-75 gange større effekt for metan stemmer ikke med de viste kurver.
Vand sammenlignet med lattergas
Hidtil har man troet, at permafrosten ikke producerer lattergas i nævneværdig grad. Men nu viser det nye studium, at permafrost rig på kvælstof og is i de arktiske egne er i stand til at udsende lattergas i et tempo, som man hidtil kun har kendt fra troperne. Det, man endnu ikke ved er, hvor udbredt denne særlige form for permafrost er og dermed heller ikke hvor mange tons, det arktiske område samlet set vil udsende. Det mangler man endnu at få afklaret. Sådanne studier vil kunne kaste lys over, hvor stor en betydning processen har i forhold til de andre drivhusgasser såsom vand, methan mm, der findes i atmosfæren.
Balance
Godt spørgsmål.
Men måske er det ændringen af atmosfærens sammensætning som er vigtig. Når den balance der er/var i vores atmosfære skubbes er det ikke sikkert at den nye sammensætning er så godt for os? Det finder vi jo ud af, men hvis vi kan holde den nuværende balance er det jo nok bedst.
H2O
Er effekten ikke forsvindende (og dermed ligegyldig) i forhold til effekten af vanddamp?