Варианты глобального изменения климата и их последствия для жизни и цивилизации

[Ulkolainen]

Вопрос был конкретно про захоронение в лесах.

... и ответ на него был правильным.
В заболоченном лесу отмершая органика захоранивается как торф. В обычном с пользовательской т.з. лесе  накопления не происходит (выросло = сгнило), он нейтрален, и для  пользователя это ломка стереотипа.
А "не помогло", потому что далее последовало:

Если бы растения были "нейтральны" по углероду, в частности СО2, то он копился бы и достиг весьма приличной концентрации.

- стереотип остался не сломан.

Молекулярного кислорода у нас в атмосфере порядка 10^15 тонн. Если весь высвобожден фотосинтетиками (из углекислого газа и воды, как учили), то где та субстанция, ради которой он ими высвобождался?

Абсолютно невозможный для ответа вопрос.

"Глупо искать решение, коли оно и так есть"(с)- АБС

Разве О2 у нас только в атмосфере?

Вопрос был только об атмосферном.

Сколько именно его ушло на это дело - вычислить невозможно.

И для ответа - не нужно.

Да и по резервуарам СО2 у вас тоже список неполный.

А они меня не интересовали совсем, поскольку из СО2 кислород не высвобожден. Из карбонатов тоже, поэтому и они не должны нас интересовать.

И сколько СО2 в составе морских осадков было затянуто в мантию субдукциоными плитами

Аналогично.

Итого подозреваю, что вопрос Вы оценили как "абсолютно невозможный", потому что отвечали не на него. Смотрите: кислорода как хим.элемента на Земле много, это неоспоримый факт. Но на ранней Земле свободного кислорода не было, весь элемент был в составе каких-то соединений, а на нынешней он есть в молекулярном виде - в атмосфере и в воде (растворенный, не путаем с кислородом воды, связанным). Откуда?

Чтобы вас не запутывать, уточню: кислород - это такие какашки, которые растение выделяет днём, когда есть солнце, и СО2.

Ответ был не мне, а на что-то предыдущее, и он опять-таки правильный, но тут пришла пора его уточнить: кислород - отход, побочный продукт реакции фотосинтеза. А основной-то где? Где те вещества, ради получения которых эта реакция затевалась?

А вот:

Лишь малая часть углерода содержится в полезных ископаемых. В основном же он находится в виде рассеянного керогена. Там в Википедии указана общая масса керогена - 1016 тонн, то есть 1022 г, что соответствует данным из картинки выше.

Спасибо, хоть и рановато. Хотелось сперва погонять страшилку о "метановом ружье".

[Maki]

Кислород имеет свойство окислять (уже писал) вулканические выбросы, например. Или превращаться в оксиды железа, за что ему спасибо ото всей нашей индустриальной цивилизации. Или растворяться в Океане. А в составе живой и даже погребённой органике его разве нет? И, да, блин SiO2 - это разве раритет в земной коре? В общем, кислорода в разных формах на Земле более чем. И тот, который в воздухе - вовсе не изолированная и связанная с другими формами субстанция. "Химия Земли - это динамическая равновесная система" - я не слишком грязно выругался?

Смотрите: кислорода как хим.элемента на Земле много, это неоспоримый факт. Но на ранней Земле свободного кислорода не было, весь элемент был в составе каких-то соединений, а на нынешней он есть в молекулярном виде - в атмосфере и в воде (растворенный, не путаем с кислородом воды, связанным). Откуда?

Углекислотная, традиционная для каменистых планет атмосфера. Дегазация мантии в виде вулканизма с выбросами СО2. Вам такие источники СО2 и отхода фотосинтеза в виде О2 не внушают доверия?

P.S.
Не ушёл ли разговор куда-то в сторону от современного климата?

[Vavanzer]

В обычном с пользовательской т.з. лесе  накопления не происходит (выросло = сгнило), он нейтрален, и для  пользователя это ломка стереотипа.

  Хорошо. Откуда вы эту информацию берете? Я тож не проч ознакомиться. Из какой нибудь интересной содержательной статьи . (А не первого попавшегося шлама, который выдает поисковик))
 

А они меня не интересовали совсем, поскольку из СО2 кислород не высвобожден. Из карбонатов тоже, поэтому и они не должны нас интересовать.

Тогда откуда он взялся? Волшебной палочкой наколдовали его!?)))
 

Но на ранней Земле свободного кислорода не было, весь элемент был в составе каких-то соединений,

  Вот здравая логика говорит что он все таки был. Фотолизный. В небольшой концентрации. Какой именно, не могу сказать. Но тот факт что он есть и на Марсе, и на Венере, и около крупных спутников планет-гигантов, и даже около Луны его концентрация выше чем в межпланетном пространстве. И никакаких растений там нет. Эт чисто моя теория, что первый кислород на Земле дали вовсе не растения и не водоросли. А ультрафиолет и вода!
 
 Я особо не заморачивался с подсчетом скорости фотолиза (за неимением исходных данных). Так, лишь предположу, что небиогенный кислород при таком количестве воды на Земле мог составлять концентрацию даже первые единицы % .

[Vavanzer]

P.S.
Не ушёл ли разговор куда-то в сторону от современного климата?

  Так состав атмосферы практически и определяет то какой будет климат!
  Вся полемика началась с того, насколько влияет на климат изменение и без того микроскопической концентрации СО2... И потом понеслось, что делать, и в итоге "ничо не делать", дальше жечь нефть и рубить леса еще сильнее!

[Nomadesk]

А так, самый лучший способ - пронаблюдать, как к примеру весна наступает в городе, пригороде, и на различных расстояниях, в тч и с учетом розы ветров.
   До температурных карт дорасти еще надо! Иначе просто не воспримутся!

Вставлю я свои пять копеек здесь.
Ну пища для размышлений какая-никакая имеется здесь. Взять допустим центр Москвы - остров Балчуг, самое "горячее" место во всём Московском регионе, метеостанция здесь фиксирует среднюю годовую температуру данного места на уровне 7,3 градуса Цельсия за период 1991-2020 год. Возьмём теперь основную метеостанцию Москвы - ВДНХ, по которой отслеживается фактическая погода для Москвы в целом, и средняя температура здесь уже составит порядка 6,3 градусов, период тот же. А ещё есть аэоропорт Шереметьево, совсем окраина Москвы, даже за пределами МКАД расположен. средняя годовая фиксируемая температура воздуха там уже 5,7 градуса цельсия! Данные температуры взяты из источника Гидрометцентра РФ (считаю данный источник надёжным, надежнее в данном вопросе некуда). По меньшей мере, превышение температуры в Москве, из-за всех энерговыделяющих процессов, бетонных покрытий, парниковых газов и прочее, по меньшей мере составляет 1,6 градусов Цельсия (термин остров тепла!). Но к данной оценке следует подходить осторожно, ведь существует множество климатообразующих факторов, которые вносят вклад в среднегодовую температуру для данной метеостанции.

[Maki]

ак состав атмосферы практически и определяет то какой будет климат!
  Вся полемика началась с того, насколько влияет на климат изменение и без того микроскопической концентрации СО2... И потом понеслось, что делать, и в итоге "ничо не делать", дальше жечь нефть и рубить леса еще сильнее!

Всё это т.н. "белый шум". Милутин Миланкович не даст соврать... ) И, да, наши предки не задумывались над тем, чтобы оставить нам мамонтов для мясного животноводства. Эгоисты, блин. Ну и что? Живём. Вот и наши далёкие потомки выкарабкаются из любой ситуации.

[Ulkolainen]

Хорошо. Откуда вы эту информацию берете? Я тож не проч ознакомиться. Из какой нибудь интересной содержательной статьи . (А не первого попавшегося шлама, который выдает поисковик))

Виталий Бианки, "Битва в лесу". Науч-поп рассказ для очень юных натуралистов. Рекомендую.

Углекислотная, традиционная для каменистых планет атмосфера. Дегазация мантии в виде вулканизма с выбросами СО2. Вам такие источники СО2 и отхода фотосинтеза в виде О2 не внушают доверия?

Внушают.
Но вопрос-то был в том, где основной продукт, с производства которого появилось 10^15 тонн отхода? А именно к Вам я с ним пристал потому, что заподозрил Вас в ношении его одного стереотипа - что растения выделяют кислород не только побочно, но и избыточно.
Выделяют-выделяют, потом берут какую-то часть восстановленных остатков и пользуются ею для своих нужд. Остальное девается... ну, неинтересно куда. Куда-то.
А "части-то" нет, как и "остального" нет, есть такой же строгий баланс "сколько убыло - столько прибыло".
СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О
Реакция вправо - это горит метан.
Реакция влево - через _сколь_угодно_длинную_цепь_промежуточных - это метан образуется.
Из углекислого газа и воды, с выделением кислорода в соотношении 1:2 по молям и 1:4 по массам. Метана Х тонн, кислорода 4Х.
Аналогично и с другими углеводородами (в других соотношениях, но аналогично).

А они меня не интересовали совсем, поскольку из СО2 кислород не высвобожден. Из карбонатов тоже, поэтому и они не должны нас интересовать.

Тогда откуда он взялся? Волшебной палочкой наколдовали его!?)))
 

Извините, но я в шоке от вопроса. Допустим, меня заинтересовали карбонаты - качественно и количественно. Откуда бы он взялся ТОГДА?

Вот здравая логика говорит что он все таки был. Фотолизный. В небольшой концентрации. Какой именно, не могу сказать.

Ниже точки Юри, т.е. в наших дальнейших рассуждениях его можно не учитывать. Был - да, но ни на что не влиял, жизнь начиналась с анаэробной.
Если хотите поговорить за диссипацию, то давайте все же сперва закончим/разберемся с круговоротами, а после перейдём к ней.

[Лунный заяц]

Вот вот! Найдете, обязон выкладывайте!

Есть статья китайских товарищей Временная динамика и механизм воздействия на содержание кислорода в воздухе для различных типов растительности. Они в своей провинции Гуандун мерили, сколько кислорода в разных типах леса и там, где леса нет. Правда, они походу работают по офисному графику и поэтому измерения у них только с 9 до 17 часов:


Как видите, разница между лесом и безлесной местностью может доходить до 0,5% кислорода. Примерно такая же разница между дневными и утренними часами в июле. При этом во всех типах леса кислорода всегда больше, чем в поле. Очень жаль, что нет ночных данных, вдруг ночью стало бы наоборот? 

Среднее содержание кислорода в приземном воздухе, напомню, 20,95%.

Зима в тех краях - понятие условное, зимой там +15 +20 градусов, так что какой-то фотосинтез без сомнения идёт и в это время.

Все четыре места измерений находятся не далее 5 километров друг от друга.

[Vavanzer]

Виталий Бианки, "Битва в лесу". Науч-поп рассказ для очень юных натуралистов. Рекомендую.

  Я не приколы спрашивал.
А современные научные данные. На которые вы, то бишь, лоббисты вырубки лесов, опираетесь!

 

Ниже точки Юри, т.е. в наших дальнейших рассуждениях его можно не учитывать. Был - да, но ни на что не влиял, жизнь начиналась с анаэробной.

  Вот вам, свеженькое!
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,9068.msg6015967.html#msg6015967
  Эт в 25 раз меньший солнечный поток, на маленькой ледяной планете около Юпитера из воды воспроизводит!
  1000 тонн кислорода в сутки, с поверхности Европы!
 
Разница в солнечном потоке 5,2(а.е)^2 = 27
Разница в площади сечения 16,67 раз.
Перемножаем, и, итого, на Земле этот процесс может идти до 451х больше.

Правда, у нас в сутки нефти добывается ~102 мильена бареллей в сутки. Эт 16 000 000 тонн!)) Эт сколь кислорода в итоге сжигается!?) И какова нижняя планка скорости его восстановления, исходя из этого!

[Maki]

Выделяют-выделяют, потом берут какую-то часть восстановленных остатков и пользуются ею для своих нужд. Остальное девается... ну, неинтересно куда. Куда-то.

"Куда-то" - это, животные, например. Которые замечательно кислород утилизируют, и производят полезный углекислый газ.

[Vavanzer]

"Куда-то" - это, животные, например. Которые замечательно кислород утилизируют, и производят полезный углекислый газ.

  Так и толща планеты тоже химически активна, не нейтральна! Хоть и состоит в основном из оксидов и прочих соединений навороченых)) Так то кислорода у нас очень и очень много. Связанного. Ладно там вода, океаны. Его и в кварцевых песках около 50% по массе!
И почти во всех минералах он есть.

 Получается, чтоб атмосфера была кислородной, надо чтоб он был в избытке во всем остальном "барахле" до определенных глубин, и на него ничто не претендовало.

[Vavanzer]

1000 тонн кислорода в сутки, с поверхности Европы!
 
Разница в солнечном потоке 5,2(а.е)^2 = 27
Разница в площади сечения 16,67 раз.
Перемножаем, и, итого, на Земле этот процесс может идти до 451х больше.

  Решил прикинуть, сколь времени надо, чтобы нынешнюю массу атмосферного кислорода получить с помошью фотолиза. Без у чета потерь.
  Масса атмосферы Земли 5,2*10^18кг.
 Массовая доля кислорода ~ 22%.
 Кислорода 5,2*0.22 = 1,144(*10^18кг)

Теперь делим это на 451 000 000кг в год. (4,51*10^8)
И получаем 2,54 миллиарда лет!  Ну почти адекватный срок.

 А если более реальные цифры взять, например 2-3% концентрацию, то на такое времени уйдет от 231-347 млн лет!

[Ulkolainen]

"Куда-то" - это, животные, например. Которые замечательно кислород утилизируют, и производят полезный углекислый газ.

Но это и есть "реакция вправо". Я в ней для примера выбрал метан за максимальную простоту, Вы для большего реализма вправе подставить на то же место любой белок/жирок/углевод и пересчитать через _сколь_угодно_длинную_цепь_промежуточных, если оно Вам надо. В продуктах может появиться немного "золы", суть останется той же.
Животные же поедают не абы что, а ту самую органику, которая ранее продуцирована растениями по "реакции влево". В этом смысле ветка, откушенная с живого дерева и съеденная лосем (и умершая уже у него в животе) не отличается от ветки, умершей вместе с деревом, упавшей и "сгнившей", т.е. съеденной на земле бактериями+инфузориями+грибами. В конечном счете они и лосиный помёт (не переваренные остатки ветки№1) съедят, а когда-нибудь съедят и останки лося.

Я не приколы спрашивал.

Приколами были бы прибаутки типа "юн ты еще, пацан, натурализмом заниматься!". А Бианки - рекомендация.

А современные научные данные. На которые вы, то бишь, лоббисты вырубки лесов, опираетесь!

а) я не лоббист вырубки, но по другим причинам.
б) эти данные не современные, а чуть более поздних годов, чем опыт ван Гельмонта, доказавшего, что растения не питаются почвой. Строго говоря, Вы сейчас пытаетесь оспорить (требуете от современников заново доказать) закон Ломоносова-Лавуазье.

Вот вам, свеженькое!

Елки-палки, ну предупредил же специально прям в том абзаце, к которому Вы это свеженькое ответили: "Если хотите поговорить за диссипацию, то давайте все же сперва закончим/разберемся с круговоротами, а после перейдём к ней".

[Vavanzer]

специально прям в том абзаце, к которому Вы это свеженькое ответили: "Если хотите поговорить за диссипацию, то давайте все же сперва закончим/разберемся с круговоротами, а после перейдём к ней".

   О диссипации никто и не собирается говорить. Тк речь шла о фотолизе, как о небиогенном источнике кислорода. Вы видимо даже не поняли о чем речь )))
 

Строго говоря, Вы сейчас пытаетесь оспорить (требуете от современников заново доказать) закон Ломоносова-Лавуазье.

  Я хочу лишь более подробную химию процесса узнать. Тк все это как то поверхностно выглядит)))
  Что образуется, куда это девается, как растворяется в талых и грунтовых водах, куда то там утекает, в осадок выпадает... Минералы какие образует. (Которые можно ввиде золы наблюдать, к примеру. Или костей...)
 Мож не за 1 цикл, а за 10-100-1000 жизней растений углерод становится "землей" в итоге...

[Ulkolainen]

О диссипации никто и не собирается говорить.

Как так никто? Я собираюсь, но после и, видимо, опять с Вами. Это же Вы хотите объяснить наш атмосферный кислород фотолизом - так вот, без диссипации у нас  в атмосфере был бы гремучий газ.

Я хочу лишь более подробную химию процесса узнать. Тк все это как то поверхностно выглядит)))

Не надо подробную, Вы общую сначала поймите.
Сейчас попробуем разобраться, в чем у Вас траббл. Вы понимаете, что биомасса зрелого леса квазистабильна? Просто на бытовом уровне, как человек бывавший в лесу - понимаете это или Вас "терзают смутные сомненья", что она неуклонно меняется в какую-то одну сторону?

[Vavanzer]

Как так никто? Я собираюсь, но после и, видимо, опять с Вами. Это же Вы хотите объяснить наш атмосферный кислород фотолизом - так вот, без диссипации у нас  в атмосфере был бы гремучий газ.

  Водород первым покидает атмосферу. Да и около ледяных спутников, не замечена гремучая смесь, именно кислород преобладает.
 Кстати, она такая штука, эта смесь. Еще с химии помню,  училка наполняла ей консервную банку, и подносила спичку. Банку подбрасывало с хлопком приличным. Нам естественно, это оч понравилось))
 Прикольто в том, что эта смесь спокойно себя вела в аппарате с серной кислотой с цинком, где ее нарабатывали, в шланге и в банке, где она копилась. Т.е вполне себе способна разделиться даже при н.у., тк кислород тяжелее воздуха, а водород легше.
 

Вы понимаете, что биомасса зрелого леса квазистабильна?

Нет ничего стабильного. Я неоднократно наблюдал с годами, как деревья сползают в низины, в овраги, как образуются и растут новые промоины. Как вообще меняется состав леса местами, изза каких то изменений условий, климата, чего то еще.
 Например в наших лесах, там где склоны, почва вообще не успевает образовывать толстый слой. Едва ли полметра и голимый песок с глиной. Вымывает все ... Только в ложбина, низинах пологих, поймах рек и ручьев все это дело копится большим слоем, где это все частенько копают экскаватором и продают садоводам))

[Vavanzer]

Не надо подробную, Вы общую сначала поймите.

  Вот и пытаюсь.
https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Гумус
"Степень гумификации органического вещества — отношение количества углерода гумусовых кислот к общему количеству органического углерода почвы, выраженное в массовых долях"

  https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Гумификация
"В узком смысле гумификация — биохимические реакции, происходящие с участием микроорганизмов, преобразующие мёртвый органический материал в гуминовые вещества: гуминовые кислоты, гумины и фульвокислоты[2]. Эти высокополимерные соединения подвергаются разложению («минерализации») гораздо медленнее, чем негуминизированные органические остатки и тем самым создают возможность для накопления органических веществ в почве[3]."

https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Гуминовые_кислоты
"Гуминовые кислоты — сложная смесь высокомолекулярных природных органических соединений, образующихся при разложении отмерших растений и их последующей гумификации (биохимического превращения продуктов разложения органических остатков в гумус при участии микроорганизмов, воды и кислорода). В сухом состоянии — неплавкий аморфный тёмно-бурый порошкообразный продукт. Гуминовые кислоты входят в состав органической массы торфа, углей, некоторых почв и лигносульфоната (побочный продукт переработки древесины),"
"Гумусовые кислоты образуют прочные соединения с ионами металлов, чем определяется их глобальная геохимическая роль. Различающиеся по растворимости группы гумусовых кислот — фульвокислоты и гуминовые кислоты — выполняют противоположные геохимические функции. Фульвокислоты повышают миграционную способность элементов в земной коре, а гуминовые кислоты представляют собой мощный геохимический барьер. Взаимодействие с гумусовыми кислотами — начальный шаг в цепочке процессов, ведущих к аккумуляции благородных металлов в углеродистых породах и формированию рудных месторождений[2]."

     В общем, все намного сложнее и интереснее... Читать не перечитать про все это дело!
 В конце концов, торф, бурый и каменный уголь откуда то взялись. И , видимо кое что до сих пор продолжает образовываться... Тк их основа - штука достаточно стойкая, растворяется или вымывается водой. И никуда не "испаряется". Идет дальше, внедряясь в геологический оборот.
  Все эти торфы и угли содержат большую долю углерода, и не очень то спешат с ним расставаться...
 
  Пока никаких 1:1 по углероду я не вижу! Как тут пытаются мне впарить лоббисты странных теорий!

[Vavanzer]

Это же Вы хотите объяснить наш атмосферный кислород фотолизом -

  Замечу, что лишь малую часть, и "первичный" кислород свободный, еще до того как растения начали его производить.
  Всем этим анаэробным существам "первых времен" вообще не зачем было наполнять свою среду обитания сильнейшим окислителем. Их и так не плохо кормили (и продолжают кормить, тех кто остался в изолированых условиях, став для нас "экстремофилами"))
  А если кислород уже был, чуть накопился, изза физических процессов, тогда им интересно было "приспособиться", обособиться и включить в метаболизм.

[MenFrame]

  А если кислород уже был, чуть накопился,

Не мог он накопиться. Весь фотолизный кислород уходил на окисление вулканических газов, атмосфера в те времена была востановительной. При этом его было очень мало из за холодной ловушки в а мосфере которая недавала парам воды насыщат  верхние слои атмосферы где много жесткого излучения которые и отвечают за фотолиз.

[Ulkolainen]

Водород первым покидает атмосферу.

Т.е. диссипирует. Угу?

Прикольто в том, что эта смесь спокойно себя вела в аппарате с серной кислотой с цинком, где ее нарабатывали, в шланге и в банке, где она копилась. Т.е вполне себе способна разделиться даже при н.у., тк кислород тяжелее воздуха, а водород легше.

Она не разделяется в объемах банки, а просто стабильна сама по себе при н.у. Взрывается от искры или высокой температуры.

Всем этим анаэробным существам "первых времен" вообще не зачем было наполнять свою среду обитания сильнейшим окислителем. Их и так не плохо кормили (и продолжают кормить, тех кто остался в изолированых условиях, став для нас "экстремофилами"))

Maki уже разъяснял пару страниц назад (прочли? запомнили?), что кислород при оксигенном фотосинтезе - побочный продукт. Он и тогда был не нужен и сейчас не стал, он высвобождается и выбрасывается при добыче (восстановлении) углерода, который идёт дальше на пр-во различных вкусностей.
Но.
Когда свободного кислорода накопилось "много", продуценты вынужденно научились от него защищаться и даже дышать им. Анаэробы стали аэробами. Но не все, некоторые так и остались в укромных нишах, где для них по-прежнему кислород - яд. А некоторые (напр. - дрожжи) могут и так и этак, по обстоятельствам.

Вы понимаете, что биомасса зрелого леса квазистабильна?

Нет ничего стабильного.

Поэтому добавлено "квази-".
Биомасса естественно колеблется по сезонам и годам (засушливый/влажный, холодный/жаркий), но вокруг какого-то усредненного значения "N ц/га", которое будет разным для разных климатических зон и даже для разных склонов одной сопки. А вот для конкретного рассматриваемого участка леса - оно по-Вашему что делает: убывает, растёт или ничего?

Я неоднократно наблюдал с годами, как деревья сползают в низины, в овраги, как образуются и растут новые промоины.

Эрозия это сокращение площади биотопа.

Например в наших лесах, там где склоны, почва вообще не успевает образовывать толстый слой. Едва ли полметра и голимый песок с глиной. Вымывает все ...

Гы! Это вы в Среднем Поволжье кучеряво живёте, к северо-западу от вас лесные почвы - примерно на пол-штыка. Да и к северо-востоку (за Урал) тоже.