Возможен ли новый ледниковый период?

[mbrane]

Чернозёмные и болотные биотопы - жалкие слёзы по сравнению с фитопланктоном, тайгой и дождевыми лесами.

они может и жалкие слезы - только в них создается ,а в тайге, и дождевых лесах не создается - сколько пришло во врнемя фотосинтеха- столько же ушло при переработке редуцентами

[AlexAV]

а глине и гипсе стало быть находится вместилище углекислоты....

Ну, в гипсе - конечно, нет. А вот большинство глин в том или ином количестве обычно СaCO3 содержат. При обжиге карбонат кальция в них переходит в силикаты и алюминаты кальция, а углекислый газ высвобождается в атмосферу.

[crazy_terraformer]

а глине и гипсе стало быть находится вместилище углекислоты.... чюдны дила твои господи - чнго только не начитаешься на научном форуме

Чёй-та внимание не заострил?!

Следующие абзацы из википедии.

Гипс — минерал из класса сульфатов, по составу гидрат сульфата кальция (CaSO4·2H2O). Волокнистая разновидность гипса называется селенитом, а зернистая — алебастром.

Гли́на — мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении. Глина состоит из одного или нескольких минералов группы каолинита (происходит от названия местности Каолин в Китае), монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов (глинистые минералы), но может содержать и песчаные и карбонатные частицы. Как правило, породообразующим минералом в глине является каолинит (Al₄[Si₄O₁₀](OH)₈), его состав: 47 % (от массы) оксида кремния (IV) (SiO2), 39 % оксида алюминия (Al2О3) и 14 % воды (Н2O).

Al2O3 и SiO2 — составляют значительную часть химического состава глин жёлтого, коричневого, синего, зелёного, лилового и даже чёрного цветов.

Карбонаты(кальцит, доломит и сидерит) могут входить в состав глин в качестве загрязняющих примесей.

[AlexAV]

Карбонаты(кальцит, доломит и сидерит) могут входить в состав глин в качестве загрязняющих примесей.

В реальных глинах карбонатов достаточно много, вот скажем состав глин Русской равнины разного возраста (см. приложенный файл). Все они в том или ином количестве содержат карбонаты, при этом на карбонатный СO2 приходится от 0.7 до 11% всей массы глины.

[Maki]

Чернозёмные и болотные биотопы - жалкие слёзы по сравнению с фитопланктоном, тайгой и дождевыми лесами.

они может и жалкие слезы - только в них создается ,а в тайге, и дождевых лесах не создается - сколько пришло во врнемя фотосинтеха- столько же ушло при переработке редуцентами

А тут уже надо сравнивать. Конечно, в болотах идёт захоронение, а в лесах всего лишь депонирование. Но объёмы могут различаться на порядки. Вредные амазонские леса можно, конечно, вырубить. Но насколько значимые объёмы углекислоты это высвободит - непонятно.
Возможно, самый главный момент - сколько углекислоты может быть захоронено в морях, и способна ли морская биота быстро увеличить поглощение и захоронение карбонатов. Океаны могут оказаться главным врагом нашего "углекислотного зонтика".

P.S.
Зелёныи-то совсем умом тронулися. Углекислоту под землю загонять удумали... https://peretok.ru/articles/trading/21778/

[AndrejM]

Ну, в гипсе - конечно, нет. А вот большинство глин в том или ином количестве обычно СaCO3 содержат. При обжиге карбонат кальция в них переходит в силикаты и алюминаты кальция, а углекислый газ высвобождается в атмосферу.

Забавно что потом сразу начинается обратный эффект.
Известковый раствор как известно любимый пример химиков.

[AlexAV]

Забавно что потом сразу начинается обратный эффект.

Нет, не начнётся. При обжиге глины происходят реакции типа:

CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2
CaCO3 + Al2O3 = Ca(AlO2)2 + CO2

(реальные процессы сложнее, в их результате образуются алюмосиликаты сложного состава, но их суть заключается в этих двух реакциях).

Образующиеся при этом алюмосиликаты - это довольно устойчивые в обычных условиях вещества, разрушение которых и обратное связывание углекислого газа в окружающей среде идёт о-о-очень медленно, со скоростью не сильно выше скорости выветривания естественных силикатных пород (вроде гранита). Характерное время этого процесса имеет масштаб 300 тыс. лет.

Углекислый газ, выделяющийся при производстве стекла и керамики будет сохраняться в атмосфере очень долго, на временах вполне геологического масштаба (в силу достаточной инертности и устойчивости в окружающей среде силикатов и алюмосиликатов, которые возникают при производстве стекла и керамики, в окружающей среде).   

[AndrejM]

Характерное время этого процесса имеет масштаб 300 тыс. лет.

Осталось дело за малым. Наладить производство всего этого без углерода.

[crazy_terraformer]

Зачем без углерода? Тот углекислый газ, что выделяется при сгорании биотоплива, условно говоря — вернётся в цикл, а тот, что из карбонатов, добавится к концентрации CO2 в атмосфере.

А если без углерода то электропечи, получающие энергию от ГЭС и ВЭС, АЭС, а хотя бы от электрогенераторов мельниц(водяных и ветряных).

[Инопланетянин]

Забавно что потом сразу начинается обратный эффект.
Известковый раствор как известно любимый пример химиков.

Разве при гашении извести поглощается углекислота? Я как-то думал, что выделяется.
Но если она поглощается, то гашение должно идти медленно, т.к. когда ещё из воздуха соберётся достаточно углекислоты.
ЗЫ. Вообще никаких газов не выделяется. CaO + H₂O = Ca(OH)₂
https://chemequations.com/ru/?s=CaO+%2B+H2O+%3D+Ca%28OH%292

[AlexAV]

А теперь представьте себе, что повышение концентрации парниковых газов по принципу Ле-Шателье вызовет процессы геохимии массово поглощающие углекислоту и метан быстрее существующих. И разогретая тропосфера и перееохлажденная стратосфера выедят СО2 до тысячных долей нынешнего состава за сто лет, например. Здрваствуй "Земля-снежок".

Для этого нужно чтобы у системы был какой-то эффект памяти или, хотя бы, зависимость концентрации CO2 от времени описывалась бы дифференциальным уравнением выше первого порядка. А этого по сути нет.

Т.е.  динамика в больших масштабах времени тут описывается парой уравнений:
\[
d[CO2]/dt = -f([CO2], T) + F \]
\[ T = g([CO2]) \]

\( f \) - функция зависимости скорости силикатного выветривания от концентрации CO2 и температуры, \( g([CO2])  \)- функция зависимости температуры от концентрации  CO2, \( F \) - приток СO2 в атмосферу в сумме из всех источников. Если математика процесса описывается таким образом (а на сколько известно - это так), то вне зависимости от конкретного вида функций \( f \) и \( g \) описанный Вами сценарий невозможен.

Какой-то эффект памяти на малых временах для температуры тут существует из-за тепловой инерции океана, но из-за того что масштаб времени на котором существенна инерция океана всего около 1000 лет, а масштаб времени связывания СO2 за счёт силикатного выветривания - 300 тыс. лет, т.е. не сопоставимо больше первой цифры, этого опять же недостаточно для того чтобы кратковременный всплеск концентрации СO2 мог бы вызвать её падение ниже исходных значений в последующем.

В общем, то что Вы описали - для Земли вообще невозможно. Эмиссия дополнительных объёмов СO2 с любой скоростью превратить землю в  землю-снежок не может ни при каких обстоятельствах. 

[Скеп-тик]

Так и будем в 1 ваттом радиационного баланса бегать туды-сюды?
Если Гольфстрим занырнёт (медленный апокалипсис) или повернёт на юг вдоль побережья Европы (быстрый полный трындец), то самый простой способ - перекрыть пролив меж Канадой и Гренландией. 300 км, по сравнению с триллионами тонн пережигаемых карбонатов - сущий пустяк, якоря и подводные паруса. Не обязательно сплошной, можно % на 50-60. Тогда Гольфстрим, под действием силы Кориолиса, снова пойдёт на север, но вдоль гренландского побережья. Ледниковью кирдык, но в Гренландии установиться климат  Норвегии, на Ньюфаундленде - климат Британии... И, соответственно, Норвегия превратиться в Гренландию, а Британия - в Ньюфаундленд. Россия - в Баффинову землю. Не подарок, конечно, но тундры на берегу Чёрного моря не будет.

[AlexAV]

Человечество ждет Минимум Маундера и малый ледниковый период между 2020 и 2030

Сейчас - маловероятно. Собственно сейчас на планете температура меньше равновесной даже для 400 ppm (из-за тепловой инерции океана), планета имеет положительный радиационный баланс (получает от солнца больше энергии, чем излучает в космос в виде ИК) и постепенно нагревается (положительное значения радиационного баланса Земли подтверждается прямыми спутниковыми измерениями, это сейчас уже не гипотеза, а факт). Даже если концентрация СO2 далее расти не будет (что маловероятно), то такая ситуация будет сохраняться ещё довольно долго, около 1000 лет (масштаб времени в течение которого океан приходит к тепловому равновесию). И в этом случае, даже если в результате минимума Маундера приток солнечной энергии сократится, это не вызовет никакого похолодания, а лишь в какой-то мере уменьшит величину невязки радиационного баланса Земли, т.е. скорость нагрева океана, не более.

Мы уже достаточно изменили состав атмосферы, чтобы малый ледниковый период в результате минимума Маундера нам не грозил.

[AlexAV]

А какой геохимический механизм увеличивает поглощение углекислоты с ростом температуры?

Главным образом в результате двух эффектов. Первый - при потепление скорость выветривания силикатов (основной канал окончательного связывания СO2 из атмосферы планеты) растёт как результат аррениусовской  зависимости скорости химических реакций от температуры (чем выше температура - тем больше скорость химических реакций при прочих равных). Второе - потепление ведёт к росту количества осадков над сушей, а химическое выветривание силикатов с заметной скоростью идёт только в присутствие жидкой воды.

[mbrane]

А вот большинство глин в том или ином количестве обычно СaCO3 содержат.

почти не содержат  - у меня на работе десятки анализов горных пород разных месторождений лежат... глина - типичный ферроалюмосиликат, нету там карбоната

[mbrane]

При обжиге карбонат кальция в них переходит в силикаты и алюминаты кальция, а углекислый газ высвобождается в атмосферу.

ага - при обжиге мергеля - в коем глины то всего 25%

[AlexAV]

почти не содержат  - у меня на работе десятки анализов горных пород разных месторождений лежат... глина - типичный ферроалюмосиликат, нету там карбоната

От месторождения зависит. Скажем в месторождениях Воронежской области карбонатов весьма много. Вообще там где глины формировалась из морских отложений их всегда более чем достаточно (скажем, все отложения мелового возраста уже упомянутой Воронежской области).

ага - при обжиге мергеля - в коем глины то всего 25%

При обжиге любой глины карбонаты превращаются в алюмосиликаты практически количественно.

[Vadims]

Человечество ждет Минимум Маундера и малый ледниковый период между 2020 и 2030

Сейчас - маловероятно. Собственно сейчас на планете температура меньше равновесной даже для 400 ppm (из-за тепловой инерции океана), планета имеет положительный радиационный баланс (получает от солнца больше энергии, чем излучает в космос в виде ИК) и постепенно нагревается (положительное значения радиационного баланса Земли подтверждается прямыми спутниковыми измерениями, это сейчас уже не гипотеза, а факт). Даже если концентрация СO2 далее расти не будет (что маловероятно), то такая ситуация будет сохраняться ещё довольно долго, около 1000 лет (масштаб времени в течение которого океан приходит к тепловому равновесию). И в этом случае, даже если в результате минимума Маундера приток солнечной энергии сократится, это не вызовет никакого похолодания, а лишь в какой-то мере уменьшит величину невязки радиационного баланса Земли, т.е. скорость нагрева океана, не более.

Мы уже достаточно изменили состав атмосферы, чтобы малый ледниковый период в результате минимума Маундера нам не грозил.

Далее в той статье объясняется что именно глобальное потепление и вызовет ледниковый период. И показано каким образом.

[AlexAV]

Далее в той статье объясняется что именно глобальное потепление и вызовет ледниковый период. И показано каким образом.

Потепление не может вызвать никакого ледникового периода. Даже в случае блокировки AMOC пресной водой от тающей Гренландии никакого оледенения не будет и близкою. Более того, даже в этом случае климат Европы будет теплее, чем в доиндустриальные период (на этот счёт есть детальные расчёты, чуть позже там ссылку). Попросту чтобы такое сильное опреснение вод северной Атлантики могло произойти - нужно на столько сильное потепление, что охлаждения климата Европы из-за замедление AMOC даже не хватит просто для компенсации этого изменения.   

[Vadims]

Уже предлагают морозить землян с Луны.

XLIV  Королёвские академические чтения по космонавтике, 28–31 января 2020 г., стр. 444
https://bmstu.ru/content/documents/Abstracts_K44_V1_site_K.pdf

ПИЛОТИРУЕМОЕ ОСВОЕНИЕ ЛУНЫ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ
ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ КЛИМАТА НА ЗЕМЛЕ
Г.Л. Сизенцев 
В.В. Синявский   Victor.Sinyavsky@rsce.ru
Б.А. Соколов 
Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва

Для частичного парирования потепления климата Земли предлагается разработать
из лунных материалов резервный космический энергоклиматический комплекс с солнеч-
но-парусными кораблями, функционирующими в линейной точке Лагранжа L1ф фото-
гравитационного поля Земля–Солнце, требующий значительных финансовых затрат.
Решение проблемы возможно при условии пилотируемого освоения Луны с добычей и до-
ставкой к Земле редкоземельных металлов астероидного происхождения.
Специалисты-климатологи утверждают, что потепление климата больше чем на 2 °С
до конца столетия чревато тяжелыми последствиями для Земли. Если не ограничи-
вать выбросы парниковых газов, глобальное потепление к 2100 г. может составить 
6 °С, что повлечет за собой катастрофические последствия. Однако возможность удер-
жания роста температуры не более 2 °С при использовании только возобновляемых
источников энергии вызывает сомнение из-за разногласий в политических и экономи-
ческих интересах стран мирового сообщества [1]. В дополнение к принятому миро-
вым сообществом решению проблемы «удержания роста температуры не более 2 °С»
предлагается  использовать  нераскрытые  потенциалы  космонавтики,  прежде  всего
пилотируемой, в решении глобальной проблемы потепления климата.
В работе [2] предложено создать из лунных материалов резервный космический
энергоклиматический комплекс (РЮКК), ключевыми элементами которого, выполняю-
щими регулирование температуры земной атмосферы, являются солнечно-парусные
корабли (СПК). Сборка СПК производится в окололунном пространстве, а функциони-
рование — в линейной точке Лагранжа L1ф фотогравитационного поля Земля–Солнце.
Для обеспечения равновесия сил основную массу СПК должен составлять балласт из
лунного грунта. Проектные проработки РКЭКК с коэффициентом перекрытия солнеч-
ного потока 0,001 и соответственно с защитным уровнем 0,3 °С должны содержать 3
СПК с радиусом паруса каждого 220 км и при коэффициенте отражения поверхности
паруса 0,1 масса СПК составит 3,75 млн т, в том числе масса балласта 2,95 млн т [2].
К работам по строительству СПК можно приступить после начала функциониро-
вания лунной производственной инфраструктуры (ЛПИ), содержащей жилой, энерге- тический,  добывающе-перерабатывающий,  производственный,  ресурсно-разведы-
вательный комплексы, самопроизводящийся комплек автоматических средств и др.
Транспортная система Земля–Луна–Земля должна содержать высокоэффективные
средства многоразового использования, в частности электроракетные буксиры, ра-
ботающие на лунном топливе, которые доставляют с Земли элементы для производ-
ственного, добывающего и перерабатывающего и других комплексов [3]. С помощью
комплекса электромагнитных катапульт и налунного энергетического комплекса на
окололунной «окололинейной» орбите (NRO) формируется сборочное производство
(СбП) СПК. Размещение солнечно-энергетического комплекса на южном полюсе Луны
в районе кратера Шаклтона позволяет обеспечивать энергией всю промышленную
инфраструктуру на Луне полные лунные сутки.
В работе [2] авторами исследована эффективность РКЭКК при начале уменьше-
ния выбросов СО2 в атмосферу с 2030 г.
Проектные исследования показали, что даже для частичного парирования угрозы
потепления климата Земли потребуется разработка новых технологий для создания
космических конструкций огромной массы при значительных финансовых затратах.
Решение этих проблем возможно лишь при условии пилотируемого освоения Луны.
В работе [4] показано, что при скорости падения астероида на поверхность Луны
меньше 12 км/с ударник может частично сохраниться в механически раздробленном
состоянии. Следовательно, к числу возможных ресурсов, присутствующих на Луне, сле-
дует отнести никель, кобальт, платину и редкие металлы астероидного происхождения.
В результате падения «медленных» астероидов только размером порядка 1000 м общая
масса платины и платиноидов на поверхности Луны может составить до 14,1 млн т.
К ключевой составляющей комплекса добычи и доставки (КДД) на Землю редко-
земельных металлов относится грузовая транспортная система, способная обеспе-
чить грузопоток с Луны на Землю масштабностью в десятки тысяч тонн полезного
груза (ПГ) в год. Такой грузопоток, по мнению авторов, может быть обеспечен лишь
при использовании электромагнитных катапульт, разгоняющих контейнеры с ПГ до
скорости порядка 3 км/с. Оценки показали, что для контейнеров, рассчитанных на
перегрузку в 50 единиц, длина разгонной части катапульты будет составлять поряд-
ка 10 км.
Конструктивно грузовой контейнер для ПГ должен представлять собой аналогию
возвращаемого  со  второй  космической  скоростью  аппарата  орбитального  корабля
типа «Союз», выполненного в масштабе, необходимом для размещения ПГ. Аналогия
распространяется и на состав бортовых систем контейнера, обеспечивающих управ-
ление движением в плотных слоях земной атмосферы. Посадку предлагается совер-
шать в выбранных районах водной незамерзающей круглый год акватории Земли, для
чего контейнер должен обладать приемлемым запасом плавучести. Если КДД содер-
жит три катапульты с контейнерами массой ПГ 50 т каждый, которые будут произво-
дить в среднем за месяц залповый выброс из двух катапульт один раз в земные сут-
ки в направлении, противоположном движению Луны вокруг Земли, то создаваемый
при этом грузопоток ПГ составит 36 500 т в год. В соответствии с данными [4] рыноч-
ная стоимость по ценам 2017 г. платины и платиноидов массой 1650 т оценивалась в
51 млрд долл. США. Следовательно, рассматриваемый комплекс способен доставлять
на Землю ПГ стоимостью более триллиона долларов в год.
Финансирование  выполнения  задач  по  созданию  лунной  инфраструктуры  мо-
жет быть обеспечено за счет международного кредитования и инвестиций под эги-
дой ООН, а вот наиболее энергоемкой задачи — создания СПК и ввода в эксплуатации
РКЭКК — за счет самокомпенсации финансовых затрат от реализации добытых на
Луне редких на Земле элементов [2], с использованием части этой прибыли для адап-
тации к потеплению климата на Земле.
Пополнение Адаптационного фонда ООН за счет реализации редких материалов,
добытых на Луне, позволит увеличить финансовую помощь развивающимся странам
в борьбе с последствиями изменения климата и оказать поддержку развития лунной
промышленной  инфраструктуры  и  создания  космической  системы  регулирования
термического режима, стабилизировать географические координаты климатических
зон, уровень океана и т. д., уменьшив потери живой природы. Одновременно, исполь-
зуя технологии и производство РКЭКК, человечество получит возможность создания
автономных планетных баз, масштабных орбитальных сооружений и солнечно-парус-
ного флота для дальнейшего развития космонавтики и освоения Солнечной системы.
Литература
[1]  Кокорин А.О. Изменение климата: обзор Пятого оценочного доклада. М.: Всемирный фонд
дикой природы (WWF), 2014. 80 с. URL: http://www.wwf.ru/resources/publ/book/916 (дата об-
ращения 28.07.2015).
[2]  Сизенцев Г.А., Синявский В.В., Соколов Б.А. Концепция космического энергоклиматическо-
го комплекса для парирования превышения глобальной температуры над допустимым
уровнем» // Космическая техника и технологии. 2019. № 1. С. 107–119.
[3]  Грибков А.С., Романов С.Ю., Севастьянов Н.И., Синявский В.В. Лунный добывающий и про-
мышленно-перерабатывающий комплекс на базе атомной теплоэлектростанции // Изве-
стия РАИ. Энергетика. 2007. № 3. С. 22–34.
[4]  Шевченко В.В. Утилизация привнесенного на Луну астероидного вещества как более эко-
номичный путь к получению космических ресурсов высокой ценности // Космическая тех-
ника и технологии. 2018. № 1. С. 5–22. 

Но можно ли использовать Луну для полного или частичного подогрева Земли различными методами? Например, для защиты от наступления ледниковых периодов, для расширения пригодных для земледелия и проживания территорий. Не обязательно в ближайшем будущем.