Bir karbon yutağı veya CO 2 yutağıtabakanın (doğal veya yapay) bir haznedir karbon gelen karbon döngüsü . Bu karbon daha sonra ikamet süresinin atmosferdekine kıyasla çok uzun olduğu bu rezervuarda tutulur. CO 2 miktarını azaltmaya yardımcı olarak Atmosferik , karbon yutucular küresel iklimi ve dolayısıyla çevrenin iklime bağlı tüm bileşenlerini etkiler.
Carboniferous'un sonuna kadar ana havuzlar kömür , petrol , doğal gaz , metan hidratlar ve kireçtaşı üretiminin biyolojik süreçleriydi . Bugün, okyanuslar , topraklar ( humus ) ve bitki örtüsü ( orman , turba bataklığı , çayırlar ).
Karbon haciz (veya "tutucu" ya da "karbon tutma") işlemleri kaldırma karbon ya da CO belirtir 2Atmosfer karasal ve bir karbon lavabo depolanması.
Günümüzde biyosfer , doğal ve aktif karbon tutma mekanizmasının temeli olan fotosentez sayesinde havaya salınan antropojenik karbonun yaklaşık% 20'sini emmektedir . Fotosentetik bakteriler, bitki organizmaları ve besin zincirinin yanı sıra bunlara bağlı nekromasın karbon yutaklarına katkıda bulunduğu kabul edilir.
In France , Grenelle II yasası olarak Meclis'e Hükümet bir rapor sağlamaktadır “karbon lavabolar değerlendirilmesi tarafından tutulan orman alanlarının ” ve onların “bölgeler için olası mali değerleme” (md. 83).
Bu ekosistemler en iyi karbon yutucular arasındaydı, ancak pek çok turbalıktan yararlanıldı, kurutuldu (bu da karbon kaybıyla mineralleşmeye yol açtı), yakıldı (örneğin Endonezya'da palmiye ağaçları dikmek için) veya kısaca Isınmanın etkisi altında. topraklarının hızla geliştiğini görmek (ve hafifçe ısınan toprakların deneysel çalışmaları, karbon stoklarının en önemli olduğu peri-arktik bölgede ısınmanın neden olduğu topraktan kaynaklanan karbon kayıplarının en fazla olduğunu gösteriyor; su ısınma eksik değilse fotosentezi artırır, ancak CO 2 emisyonlarını telafi etmek veya toprak mikroplarının artan aktivitesinden dolayı metan, toprak karbon açısından zengin olduğu için daha da önemli bir aktivite).
2016'da 2100'de 2 ° C'lik bir ısınma için yapılan bir tahmin , karbon kaybı açısından en ihtiyatlı varsayımla, 2015 ile 2050 arasında en az 55 petagram karbon (1 Pg = 10 15 g) net kaybı buldu. beş yıllık mevcut antropojenik emisyonlar. Kayıpların çoğu kuzey yarımkürede olacak.
Orman ekosistem (ve özellikle ağaç / toprak sistemi) okyanus plankton sonra ile, bir turbalık ve otlaklar için gerekli ana planet doğal karbon lavabo, karbon döngüsü . Fotosentez yoluyla ağaçta, köklerde, toprakta ve ekosistemde büyük miktarda karbon biriktirir . BM / FAO tahminlerine göre "ağaç tarlaları genişlemesi oluşturan olabilir" fosil yakıtlardan kaynaklanan karbon emisyonlarının "% 15'i ilk yarısında XXI inci yüzyılın onlar zamanından önce tuz Ayırmaya olarak ve biz abartmış değil' ormanlık olduğu alanları ve depolama kapasiteleri ve bunun sadece hızlı büyüyen türlerin ekilmesi meselesi olmadığını.
Gerçekten de bitkiler CO 2'yi emerbir atmosfer , bazı depolanması kaldırılan karbon ve serbest bırakma oksijen atmosfere. Ağaçlarda, hızlı büyüyen öncü türler (örneğin , ılıman bölgelerde kavak , söğüt veya huş ağacı , tropikal bölgelerde ağaç fıçı ( bambu gibi içi boş )) genellikle çok az karbon emer ve salınımı hızlı ve kolay bir şekilde yapar. Aksine, sert ve yoğun ağaçlar çok daha fazlasını içerir ve en uzun süre boyunca, ancak genellikle çok daha yavaş büyürler (" çok büyük ağaç " için yüzyıllardan bin yıllara ). Olgunlukta emilim daha azdır, ancak karbon ağırlıklarının% 20'sini temsil eder (ortalama olarak ve yoğun tropikal ahşaplar için% 50'ye kadar ve daha fazlası).
Ağaç kalıplar, bu tarafından dekompoze zaman saproxylophagous toplulukları (bakteri, mantar ve omurgasızlar) şeklinde olan karbon geri biyokütle , necromass ( cesetleri , dışkı ve dışkı CO (bu organizmaların) ve gaz formunda 2metan, atmosfere veya suya salınır). Orman ve diğer ekosistemler, doğal yenilenme yoluyla bu karbonu depolamaya veya geri dönüştürmeye devam edecek . Tüm ılıman ormanlar (yangınlar ve tomrukçuluk hariç) karbon biriktirir. Tropikal ormanların büyük bir kısmının (turba ormanları hariç) dengede olduğu bilinmektedir (kaynak = yutak) ve kuzey ormanlarının daha karmaşık bir rol oynadığı (yaprak dökülmesine ve yangına daha duyarlı).
Yerel olarak, ölü ağaçlar, sazlıklar ve bataklık bitkileri, anaerobik koşullar altında, bataklık yüzeyinin altında, turba üreterek yavaş ve kusurlu bir şekilde ayrışırlar . Mekanizma yeterince yavaştır, çoğu durumda bataklık yeterince hızlı büyür ve ayrışmayla salınandan daha fazla atmosferik karbonun sabitlenmesine izin verir. Ormanlar tarafından emilen karbonun dörtte biri bitkiler ve toprak tarafından emilir.
İçin BM , FAO , onun için istatistikler ve orman envanterleri, beş farklı karbon stoklarının ayırır:
Not : 2015 yılında araştırmacılar Bremen Üniversitesi (içinde en Atmosferik Kimya ve Fizik . Avrupa ormanlar iki katından beklenen çok daha karbondioksit gibi daha ayıklamak olacağını tahmin uydu verileri, Ocak başında), şimdiye kadar düşündü, ama orman veya karadağlar turbalıklarında sürekli bir azalma veya mineralleşme eğilimi ve biyokütle enerjisinde odun (hatta küçük odun ve ölü yapraklar) değerlemesinin hızlı gelişimi, bu karbon emiliminin genellikle atmosfere hızlı salınımla takip edilebileceğini göstermektedir.
Ancak belirsiz bir iklim bağlamında , bazı daha savunmasız ormanlar CO 2 "kaynakları" haline gelebilir .(bir karbon yutucusunun tersi), özellikle yangın durumunda veya şiddetli fırtınaların neden olduğu büyük rüzgar yağışlarından sonra veya büyük net kesintilerden sonra geçici olarak . 2016'da yapılan bir araştırma, tundra ve taygaların orantılı olarak (özellikle topraklarının karbon açısından çok zengin olması nedeniyle), 2100 yılına kadar toprağın en fazla karbonunu kaybetme riski taşıyan ekosistemler olduğu sonucuna vardı. karbon yutması durumu, daha sonra küresel ısınmayı daha da kötüleştirebilecek bir yayıcı durumuna doğru.
Bazı ekolojik mühendislik teknikleri ( brf , büyük ölü ağaç, yeniden yerleştirilmesi korunumu kunduz , restorasyonu sulak ve turbalıkların , vb ) artırabilirsiniz ekolojik esneklik belirli ormanlar (Avrupa, Kanada, Kuzey Amerika, bir vb ). OCO-2 uydusundan alınan verilere dayanan son çalışma (2017) , özellikle 2010'larda CO 2'nin yaklaşık dörtte biriantropojenik okyanus tarafından ( onu asitleştirerek ) emilir ve diğer bir çeyrek karasal topraklar ve ekosistemler tarafından emilir. Bununla birlikte, karasal karbon yutaklarının yerleri ve süreçleri, özellikle ılıman , tropikal ve ekvator ormanlarının , özellikle Avrasya'daki (Baccini ve diğerleri (2017) gibi bazı yazarlar, MODIS verilerinden önemli bir kısmının bu bölgelerin halen CO net ve önemli kaynağıdır 2ormansızlaşma, yangınlar ve artan kuraklık, arazi bozulması ve orman yangınları riskiyle daha da kötüleşebileceğinden dolayı ). Bu lavaboların miktar olarak yıldan yıla büyük ölçüde değiştiği konusunda en azından bir fikir birliği var. Kısa, orta veya uzun vadede fiilen depolanan ve / veya salınan karbon miktarı konusunda henüz bir fikir birliği yoktur, ancak OCO-2 uydusu 2020 yılına kadar bu olayların daha iyi anlaşılmasına izin veren veriler sağlamalıdır. OCO-2, özellikle çeşitli gezegensel yutakların rolünü, parçasını ve etkililiğini belirlemeyi ve böylece iklim tahminini ve düzeltme ve adaptasyon olanaklarını iyileştirmeyi mümkün kılacaktır .
Dünyada, Fransız metropol ormanının karbon stoğu bakımından çok azı var. Ülke genelinde önemli bir rol oynar, ancak bölgesel olarak değişir. Boyutu artıyor, ancak uzun bir düşüş döneminden sonra.
Birkaç tahmin yapıldı: 1990'da IFN'nin yaklaşık iki milyar ton olduğu tahmin edildi. Bu rakam 2004 yılında 2,5 milyar tona yükseltildi ( 9,2 milyar ton CO 2'ye eşdeğer)emilir). 2000'den 2004'e kadar, yaklaşık 24,4 milyon ton (Mt) / yıl karbon böylelikle geçici olarak ağaçlar ve orman toprakları tarafından tutulurdu (89 Mt / yıl CO 2). Tahmin sonra 62 Mt / CO yıla düştü 2 (yani 17 Mt / yıl karbon), 2009 fırtına ve 2003 kuraklık nedeniyle dahil olmak üzere 2005 ve 2011 yılları arasında. Büyükşehir Fransa'nın ağaçlık alanı göz önüne alındığında, 1,68 ton karbon / ha / yıl olacaktı. 2000'den 2004'e (14.5 Mha) ve 2005-2011'e göre 1.04 t / ha / yıl (16.5 Mha) tutuldu.
Bu karbon miktarı yarı yarıya toprakta (çöp artı humus) ve daha çok geçici olarak ağaçlarda (yapraklar, dallar, kökler dahil) depolanacaktır. Bu karbonun yalnızca küçük bir kısmının kalıcı olarak depolandığı düşünülebilir.
Ton CO 2 başına fiyatNisan 2006'da 32 € 'dan, ardından 2007'de 0.20 €' dan düşmüştür), bu 0,6 milyar €, 2,8 milyar € ve 0,02 milyar € tasarruf edilecektir. Piyasanın belirlediği bu fiyat değişimi, ormanların karbon yutağı işlevinin mali değerini değerlendirmeyi mümkün kılmaz, ancak bu değer zaman içinde a priori artmalıdır.
Odun endüstrisi, çıkarılan ve üretilen ahşabın ömrüne bağlı olarak, küresel ısınmaya karşı mücadeleye katkıda bulunabilir veya etmeyebilir. 2004 yılında, 98 kullanılan Mt 359 (eşdeğer karbon Mt CO 2) ancak bir kısmı (kağıt, karton, kasalar vb. ) karbon depolamaya katkıda bulunmaz.
Okyanuslar, plankton , mercanlar ve balıklar aracılığıyla asimile edilen ve daha sonra tortul veya biyojenik kayalara dönüştürülen ana doğal karbon yutaklarıdır . Atmosferin 50 katı,% 90'ı fiziksel pompa (en) ,% 10'u biyolojik pompa ile yoğunlaştırdığı tahmin edilmektedir . Ancak bu stok rakamları yıllık akışlara göre nitelendirilmelidir. 2000–2006 dönemi için bir tahmin aşağıdaki rakamları vermektedir: % 45 antropojenik karbondioksit emisyonları atmosferden,% 30'u karadan ve% 24'ü okyanuslardan emilmektedir.
Son yıllarda sıcak su mercanlarının yaklaşık% 50'si hasta veya ölü görünüyor ve CO 2 seviyesiatmosferde kritik bir eşiğin ötesine yükselir, aynı zamanda deniz sularının asitliğini de arttırır, potansiyel olarak karbonu en iyi tutan planktonları öldürebilecek ve okyanusu daha zayıf, hala asidik hale getirebilecek feci asidik okyanuslar yaratır . Ek olarak, ölü bölgeler karbon veya metan yayan okyanuslara uzanır. Denizler değişen miktarlarda CO 2 içerirçözünmüş, biyokütle ve nekromaya , besin maddesi mevcudiyetine, sıcaklığa ve basınca bağlıdır.
Fitoplankton deniz, ağaçlar gibi, kullanım CO çıkarmak karbon fotosentez 2. Okyanus besin zincirinin başlangıç noktasıdır . Plankton ve diğer deniz organizmaları CO 2 kullanırMineral kireçtaşı , CaCO 3 bazlı iskelet ve kabuklarını oluşturmak için suda çözünmüş veya yiyeceklerinden alınmış. Bu mekanizma CO 2'yi ortadan kaldırırsuda bulunan ve havada bulunanların çözünmesini teşvik eder. Kalkerli iskeletleri ve kabukları yanı "organik karbon" (aynı necromass , dışkı ve dışkı Bu organizmaların) nihayet sürekli "yağmur" düşmek ( "denilen deniz kar onlar deniz dibine") çöktürmek yavaşça oluşturmak üzere tortul kayalar . Karbon plankton hücrelerin derin kaya şeklinde yıl milyonlarca veya milyarlarca birkaç bin için kıstırılmış 2.000 ile 4.000 m arasında daldırılmış olmalıdır, yüzey çökeltiler kısmen karıştırılmış yeniden askıya alınır ve yeniden kullanılması besin gelen biyosferden .
Okyanusal karbon yutaklarının durumu ve kapasiteleri hakkında çelişkili sonuçlarGöre Flinders Üniversitesi ( Avustralya ), sperm balinaları, örneğin, geri dönüşüm önemli bir rol oynamaktadır demir onun aracılığıyla, dışkı, bunun büyük miktarda içerir; demir - biyolojik olarak kullanılabilir olduğunda - okyanusal karbon pompasının temeli olan fitoplankton üretkenliğinin bilinen bir uyarıcısıdır . 12.000 Antarktika sperm balinası böylece yaklaşık 400.000 ton karbonu emmeye yardımcı olur (sperm balinalarının nefes aldıklarında yaydığı yaklaşık iki katı). Dışkıları yılda 50 t / yıl (demir) okyanuslarda dağılır , eğer iki yüzyıldır kovalanmamış olsalardı, bu en az on kat daha fazla olurdu. Balina avlama olmasaydı , bugün yalnızca Güney Okyanusu'nda yaklaşık 120.000 (gerçekte olduğundan% 90 daha fazla) ispermeçet balinası olacağı tahmin ediliyor .
Bazı ormanlar, biyokütlelerinde ve nekromaslarında ve toprakları yoluyla çok fazla karbon depolar (örneğin , Endonezya'daki bazı ağaçlık turbalıklar 40 metre kalınlığa ulaşır ). Diğer ormanlar çok az karbon depolarlar ve yutak ancak daha fazla büyürlerse veya toprakları sürdürülebilir bir şekilde karbonla zenginleştirilirse var olur. Tekrarlanan yangınlar, onlarca yıl veya yüzyıllarca depolanan karbonun büyük bir bölümünü birkaç saat içinde kaybetmelerine neden olabilir.
Bununla birlikte, orman tutumu CO 2 emisyonları açısından düşüktürilgili yakma bölgesinin fosil karbon (kömür, petrol ve doğal gaz). Kalan ormanları özellikle orman yangınlarına karşı korumanın önemi konusunda bir fikir birliği var , ancak en iyimser senaryolar bile büyük ölçekte yeni ormanlar dikmenin sera gazı emisyonlarındaki artışı dengelemeye veya küresel ısınmayı durdurmaya yetmeyeceği sonucuna varıyor. . Okul dekanı William H. Schlesinger'e göre , Kyoto Protokolü'nde öngörüldüğü gibi ABD karbon emisyonlarının% 7 oranında azaltılması, her 30 yılda bir Teksas büyüklüğünde bir ormanın dikilmesini gerektirecektir. Çevre ve Dünya Üzerine Nicolas Durham, NC'deki Duke Üniversitesi'nde Bilim ”Emisyonlarını dengelemek için çoğu gelişmiş bölge, tüm bölgelerinden çok daha büyük bir alan dikmek zorunda kalacaktı. Toplamda, arazi yüzeyinde mevcut olandan daha büyük bir alan ağaçlandırılmalıdır (tarlalar, kasabalar ve yollar dahil).
Yine de, özellikle ılıman bölgelerde sert ve yoğun ormanları ve toprakların organik maddeyle zenginleştirilmesini hedefliyorsak, potansiyel önemsiz değildir.
Son zamanlarda bazı orman topraklarının da barındırdıkları metanotrofik bakteriler sayesinde önemli bir “metan yutağı ” olduğu, meşcerelerin yaşı ve toprakların gözenekliliği ile metan tüketiminin arttığı gösterilmiştir.
Orman türü önemlidir: ılıman ormanlar en hızlı büyür, ancak kuzeydeki turba ormanları da iyi karbon yutaklarıdır ( turbalıklar ). Tropikal ormanlar başlangıçta karbon nötr olarak kabul edildi, ancak yakın zamanda yapılan bir araştırma (dünya çapında iki milyon ağaç üzerinde yapılan ölçümler), bunların aynı zamanda küresel olarak karbon yutakları olduğunu gösterdi; bu, yakında su stresi ile sınırlanabilecek bir işlev .
Uygulanan tedavi şekli de önemlidir: net ekili çok genç orman kesim o mağazalarda daha fazla karbon kaybetme, ilk on ya da on iki yıl boyunca negatif karbon dengesini sahip olabilir. Net kesim, toprak erozyonunu ve içerdikleri karbon kaybını artırır (ılıman ve soğuk bölgelerde önemlidir).
"CO 2 yutaklarından oluşan orman ağı Uzun vadede yangınlara, fırtınalara, hastalıklara maruz kalır. Kanopi, güneş ışığının veya albedo'nun yansımasını değiştirir . Yüksek ve orta enlem ormanları, kar yağışı dönemlerinde, düşük enlem karla kaplı ormanlara göre daha düşük albedoya sahiptir, bu da artan evapotranspirasyonla dengelenen yerel ısınmaya katkıda bulunur. Çeşitli programlar, şirketlere endüstriyel veya özel emisyonları dengeleyen "karbon kredileri" karşılığında onları korumak için orman arazileri satın almalarını (örneğin " Soğuk Dünya " eylemi) sunar. Bu yaklaşım tartışılır. Ekim 2007'de, Davi Kopenawa ( 1991'de UNEP Global 500 ödülünü kazanan Amerikan şamanı ( yanomami )) Gordon Brown'a (İngiltere Başbakanı), yerli halklarının toprak haklarının tanınmasıyla ormanın korunduğunu gösteren bir rapor sundu. " Soğuk Dünya " programı ile ilgili bölgeyi 15.000 kez hızlı bir şekilde koruyacaktı (162 milyon hektar tropikal orman, özellikle Chico tarafından başlatılan hareketin ardından, orada yaşayan nüfusların haklarının tanınmasıyla bu şekilde korunmuştur. 1970'lerde Mendes ).
2008. Kuzey yarımkürede 519 eski orman arazisi üzerinde yürütülen Beverly Yasası çalışmasına göre, bu yaşlı ağaçların gerçekten de CO 2 tutma dengesi var. pozitif.
Kentsel ağaç ve kentsel orman kentsel emisyonları ile ilgili olarak çok küçük bir rol oynamaktadır, ancak onların depolama kapasitesi göz ardı edilmiş gibi görünüyor; Leicester'da karbon yutaklarıyla ilgili yapılan bir çalışma (2011'de yayınlandı), kentsel floranın burada toplam 231.521 ton karbon veya ortalama 3.16 kg m −2 depoladığını gösterdi . Özel bahçeler kırsal tarım ortamından daha fazla depolar (yaklaşık 0,76 kg , bu bir İngiliz çayırından biraz daha fazladır (0,14 kg m −2 ).
Ama her şeyden önce ana karbon yutağını oluşturan (toplam kentsel bitki biyokütlesindeki toplam karbon miktarının% 97'sinden fazlasını depolayan), ağaçlıklı halka açık yeşil alanlar için ortalama 28,86 kg m 2 olan büyük kent ağaçları oluşturur . Bununla birlikte, yeşil alanların çoğunlukla çimlendirildiği ve ağaçların fakir olduğu Leicester'da büyük ağaçlar nadirdir . Bu çimlerin% 10'u ağaçlarla dikilmiş olsaydı, bu çalışmaya göre şehrin karbon deposu% 12 artacaktı ve bu da Birleşik Krallık'taki mevcut tahminlerin bu kentsel karbon stokunun önemini büyük ölçüde hafife aldığını gösteriyordu.
Ormanların rolü, ülkelerin iklim değişikliğini azaltma hedeflerine ulaşmalarına yardımcı olmak için özellikle Paris İklim Anlaşması kapsamında uluslararası iklim anlaşmalarına entegre olma eğilimindedir . NDT'ler gerçekten uygulandıysa, orman ülkeler tarafından planlanan emisyon azaltımlarının dörtte birini sağlayabilir. Ancak bu, ülkelerin taahhütlerinde daha fazla şeffaflık ve ulusal raporların tahminlerini bilimsel çalışmalarla (recon 3 GtCO 2/yıl).
Okyanus, gezegenin ana karbon yutucusudur, ancak doymuştur ve asitlenmeye başlıyor gibi görünüyor.
Suya mikro partikül demir ( hematit ) veya demir sülfat ilavesi, karbonun okyanus tarafından plankton tarafından tutulmasını artırmak için önerilmiştir . Doğal demir, fitoplankton büyümesini sınırlayan bir eser elementtir . Bu gelen derin su upwellings kıyılarında ( “ upwellings ”), nehirler ve aerosoller ve toz serpinti. Bazıları, son birkaç on yılda doğal demir kaynaklarının azaldığına, organik üretkenliği ve okyanus biyokütlesini (NASA, 2003) ve dolayısıyla CO2'nin biyolojik pompalanmasını sınırladığına inanıyor .fotosentez ile atmosferik .
2002'de Antarktika yakınlarındaki Pasifik Okyanusunda yapılan bir test , okyanusa bir demir atomu eklendiğinde 10.000 ila 100.000 karbon atomunun emildiğini gösterdi. Alman çalışmaları (2005), okyanuslarda derinlemesine gömülü veya öfotik bölgede geri dönüştürülen her tür karbonik biyokütlenin uzun vadeli karbon depolamasını temsil ettiğini ileri sürdü. Besleme demir besin okyanus belirli bölgelerine, uygun bir şekilde, daha sonra deniz verimliliği artırmak ve insan CO yıkıcı etkileri sınırlayabilir 2 emisyonları. Havada.
P Dr Wolfgang Arlt dan Erlangen-Nürnberg Üniversitesi (Almanya) CO enjekte önermektedir 2gezegensel ölçekte dağıtmaya özen göstererek ve muhtemelen alkali maddelerle tamponlayarak büyük derinlikte çözülür. Bu CO 2 olduğunu tahmin ediyorDerin okyanusa dalan soğuk, yoğun sulara ve CO 2'ye enjekte edilirse asitlenme açısından çok az etkiye sahip olacaktır. Böylece, Avrupa yakınlarına enjekte edilenler, ona göre, deniz yaşamını veya deniz tabanını etkilemeden, bir yüzyılda Avustralya'ya kadar yeniden dağıtılacaktı.
Diğerleri, özellikle uzun vadede yöntemin güvenilirliğinden şüphe ediyor. Demir ilavesinin fitoplankton ve okyanus ekosistemleri üzerindeki genel etkilerinin tam olarak anlaşılmadığını ve daha fazla çalışma gerektirdiğini savunuyorlar .
IPCC, okyanusun daha fazla karbon absorbe etme kapasitesi konusunda çok ihtiyatlı davranmaya devam ediyor, ancak CO 2'nin etkileri ve davranışları üzerine yapılan çalışmayı düşünüyor. derin okyanusta daha iyi araştırılması gerekiyor.
IMO ve Londra Konvansiyonu o 2008 yılı sonunda karar okyanus fertilizasyon faaliyetleri bilimsel deneyler için başka yasaklanmalıdır.
Ekosistemlerdeki ve sudaki metan döngüsü de hala tam olarak anlaşılamamıştır.
Konvansiyonlar ( OSPAR veya KIMO topluluk ağının kararları dahilinde) araştırmalar devam etmektedir .
Kirler sonunda dolu olduğu tahmin edilmektedir XX inci şeklinde karbon 2000 Gt yaklaşık yüzyıl organik madde (ve metan hidratların çok soğuk bölge) temel olarak périarctique bölge ( Tundra , Tundra , donmuş ) ve ılıman ormanlar. Bu, atmosferdeki karbonun neredeyse üç katı ve bitki biyokütlesinin dört katı karbon. Ancak bu işlev, özellikle sürülmüş tarımsal topraklarda hızla ve hemen her yerde bozulur. Toprağın solunumu (sıkıştırılmamış veya çok susuz kalmışsa) sıcaklıkla artar; halihazırda karbon açısından çok zengin olan topraklarda ısınması, negatif dengeye kadar (depolamadan daha fazla emisyon) bir karbon salınımı kaynağı olabilir.
Büyük miktarlarda humus ve turba ( stabilize organik madde bakımından zengin iki malzeme ) geri kazanılması, bu toprakların kalitesini ve tutulan karbon miktarını iyileştirecektir. Doğrudan tohum , gerçek nadasa bırakılmış ve brf tipi teknikleriyle toprağı yaşayan restorasyonu ( Odun parçalanmış ramial ) katkıda bulunabilir.
Alt toprak, çok sığ toprağın iki katı kadar depolar.
CO 2'deki artış4p1000 girişimi tarafından ilan edilen hedeflerin aksine, toprakta daha fazla tutulma ile hava telafi edilemeyebilir . Bir çalışma, CO 2 düzeyinin iki katına çıkmasına uzun süre maruz kaldığını göstermiştir.Atmosferik basınç, meşe ağaçlandırmasında orman topraklarındaki organik maddenin bozulmasını büyük ölçüde hızlandırır (⇒ toprak karbonunun uzaklaştırılması). Ağaçlar daha fazla karbon depoladı ( havada 212 g / m 2 ve köklerde 646 g / m 2 ), ancak toprakta 442 g / m 2 karbon, esasen yüzeyde 10 cm gibi göründüğü için kayboldu. CO 2'nin etkilerindentoprakta (organik maddenin ayrışmasını artıran toprak mikroorganizmalarının enzimatik aktivitesinin asitleşmesi ve uyarılması ve hatta karbon girdisi (çöp) varsa daha da fazla). Bu çalışma, zengin topraklar üzerinde yapılan çalışmalarla doğrulanmalıdır, çünkü bunlar, karbonun% 75'inin kırılgan karbon zincirlerinden oluştuğu fakir topraklardı.
Fransa'daki çevrenin resmi kelime dağarcığı için ( Fransızca zenginleştirme komisyonu tarafından 2019'da tanımlandığı gibi), "antropojenik karbon emilimi" ifadesi şu şekilde tanımlanır: "İnsanlar tarafından korunan veya yönetilen doğal karbon yutaklarındaki karbondioksitin emilmesi veya içinde CO 2 yakalama ve depolama tesisleri " . Bu komisyon, “karbonun antropojenik absorpsiyonu” ifadesinin bazen metan gibi karbondioksit dışındaki belirli sera gazları için genelleştirildiğini ekliyor . (Yabancı muadili: insan kaynaklı uzaklaştırma ).
Karbonu yapay olarak ayırmak için (yani, doğal karbon döngüsü sürecini kullanmadan), önce yakalanması gerekir. Daha sonra farklı yollarla saklanır.
Doğal gaz arıtma tesisleri , kuru buzun tankerleri tıkamasını önlemek veya CO 2 konsantrasyonlarını önlemek için karbondioksiti gidermelidir. doğal gaz dağıtım şebekesinde izin verilen maksimum% 3'ü aşmak.
Bunun ötesinde, gelecek vaat eden karbon yakalama tekniklerinden biri de CO 2 yakalamadır.enerji santralleri tarafından salınır (kömür söz konusu olduğunda, bu "temiz kömür" olarak bilinir). Böylelikle, 1000 MW kapasiteli bir kömüre santral , tipik olarak yılda 6 TWh elektrik üretir, yaklaşık 6 milyon ton CO 2'yi reddeder .her yıl. CO 2'yi yakalamak için en basit ve en yaygın yöntememisyonu, egzoz gazlarının yanmadan bir sıvıya geçmesinden ibarettir, burada CO 2çözülür, daha sonra bu sıvı CO 2'yi geri kazanmak için bir cihaza taşınırçözüldü. Herhangi bir fosil yakıtın yakılmasına uygulanabilen bu yöntem, elektrik üretim maliyetini büyük ölçüde artırır (tipik olarak kömür için ve gelişmiş ülkelerde neredeyse 2 kat) ve fosil yakılarak elde edilen enerjinin% 10 ila 20'sini tüketir. yakıt. Yeni tesislerde kullanılan kömür gazlaştırma teknolojisi , bu ek maliyeti, ancak iptal etmeden düşürmeyi mümkün kılar (elektrik, yakalanmadan geleneksel yakma ile üretilenden% 10 ila 12 daha fazladır).
Nyos Gölü'nün trajik gazdan arındırılmasıyla gösterildiği gibi% 10'un üzerindeki konsantrasyonlarda boğulma yoluyla ölüme neden olduğu için karbondioksitin taşınması katı güvenlik standartlarını karşılamalıdır (oksijenden daha yoğun, yer seviyesinde birikir ve dışarı çıkar). . CO 2 taşıma gemilerinin tasarımı (LNGtaşıyıcıları veya gelecekteki hidrojen taşıyıcıları ileaynı prensipte), çalışma aşamasındadır.
Şu anda CO 2 emilimiamin çözücüler aracılığıyla , özellikle etanolamin ( IUPAC terminolojisine göre 2-aminoetanol) ile büyük ölçekte yapılır . Hızlı sıcaklık / basınç değişimi ile absorpsiyon, gaz ayırma ve kriyojenik gibi diğer teknikler üzerinde çalışılmaktadır .
Kömürle çalışan enerji santrallerinde, CO 2 emicilere ana alternatiflerAmin bazlı, kömürün gazlaştırılması ve oksijen-fuel-oil'in yanmasıdır. Gazlaştırma, karbondioksit vermek için yakılan, hidrojen ve karbon monoksitten oluşan bir birincil gaz üretir. Oksijen-yağ yanması, hava yerine oksijenle kömürü yakar, böylece sadece CO 2 üretir.ve su buharı, kolayca ayrılabilir. Bununla birlikte, bu yanma aşırı bir sıcaklık üretir ve bu sıcaklığı destekleyen malzemeler oluşmaya devam eder.
Diğer bir uzun vadeli seçenek, hidroksitler kullanarak havadan karbon yakalamaktır . Hava anlamıyla tüm CO sıyrılacak 2. Bu fikir, ulaşım sektörü için (otomobil, kamyon, toplu taşıma vb. ) Fosil olmayan yakıtlara bir alternatiftir .
Fransız Petrol Enstitüsü (IFP) öncülüğündeki ve otuz kadar endüstriyel ve endüstriyel bölgeyi bir araya getiren Avrupa Castor projesinin bir parçası olarak, Elsam şirketinin Esbjerg'deki ( Danimarka ) 420 megawatt'lık elektrik santralinde gerçekleştirilen test 15 Mart 2006'da açıldı. bilimsel ortaklar. Bu yanma sonrası süreç , CO 2 yakalama maliyetini yarıya indirmeyi mümkün kılmalıdır.ton başına 20 ila 30 avro arasında geri getiriyor .
Dört yıllık (2004-2008) maliyeti 16 milyon Euro'dur ve bunun 8,5 milyonu Avrupa Birliği tarafından finanse edilmektedir. Castor, elektrik santrali, çelik fabrikası, çimento işleri vb. Gibi büyük endüstriyel birimlere yönelik teknolojileri doğrulamayı amaçlamaktadır . -, faaliyetleri Avrupa CO 2 emisyonlarının% 10'unu oluşturan, böylece bu teknik Avrupa CO 2 emisyon izinleri fiyatı ile uyumludur. (daha sonra ton başına 27 €).
Termik santrallerden yapılan deşarjlar% 20'den az karbondioksitten oluşmaktadır . Bu nedenle, yeraltına gömülmeden önce yakalanması gerekir: bu, yanma sonrası yakalamadır. Asit gazlarla (CO 2 gibi) temas halinde kalarak) sulu bir 2-aminoetanol çözeltisi, oda sıcaklığında bir tuz oluşturur. Çözüm daha sonra yaklaşık 120 ° C'ye ısıtıldığı kapalı bir ortama taşınır ve Le Châtelier'in ilkesine göre CO 2 salınır. (saf) ve sulu çözelti içinde 2-aminoetanolü yeniden oluşturur.
Bir başka olası tecrit türü, karbonun okyanusa doğrudan enjekte edilmesidir. Bu yöntemde CO 2CO 2 "gölü" oluşturmak için derin suya gömülürderinlemesine uygulanan basınç tarafından hapsolmuş sıvı. 350 ile 3600 metre arasında yapılan deneyler , CO 2sıvı , çevreleyen suda yavaş yavaş çözünen , basınçla katılaşan karbondioksit hidratına (inç) reaksiyona girer . Bu nedenle hapis sadece geçicidir.
Bu tekniğin tehlikeli çevresel sonuçları vardır. CO 2karbonik asit H 2 CO 3 oluşturmak için su ile reaksiyona girer. Az bilinen deniz tabanının biyolojik dengesi muhtemelen etkilenecektir. Yaşam formları üzerindeki etkileri bentik pelajik alanlarda bilinmemektedir. Siyasi bir bakış açısına göre, okyanuslarda veya okyanusların altında karbon depolamanın Deniz Kirliliğinin Önlenmesine İlişkin Londra Konvansiyonu [1] ile uyumlu olup olmadığı belirsizdir .
Uzun vadeli okyanus tutmanın bir başka yöntemi, büyük biyokütle balyalarında mahsul kalıntılarının (buğday sapı veya fazla saman gibi) toplanması , ardından bunların derin okyanus havzalarının "alüvyal fanları" ( alüvyal yelpaze ) alanlarında biriktirilmesidir . Bu kalıntıları alüvyon fanlarına batırmak, onları hızla okyanus tabanının çamuruna gömecek ve biyokütleyi çok uzun süre hapsedecektir. Alüvyal fanlar deltalar gelen nehirler gibi, kıta sahanlığı akmaya tüm okyanuslar ve dünyanın denizlerinde mevcut Mississippi alüvyon yelpaze içinde Meksika Körfezi ve Nil fan içinde Akdeniz'de .
Libourne şehri, otoparklarından birini " CO 2 emici sokak lambaları ile donatmayı planlıyor . ". Yosun içeren bir tank sağlanacaktı . Bir ışık kaynağının yanına yerleştirilen bunlar karbondioksiti emer ve oksijen yayar.
Uygun organizmaların seçimi, önemli verimlerin tasarlanmasını mümkün kılar. Bir hacme sahip olan bu tip bir cihaz olduğu tahmin edilmektedir 1.5 m 3 CO bir tona kadar absorbe 2 yıl başına.
Tarımsal Araştırmalar Ulusal Enstitüsü (INRA) Fransa'da önerdi 4p1000 veya "4 1000, gıda güvenliği ve iklim için topraklar" girişimini kendi doğurganlığı ve direncini arttırırken, topraklarda atmosferik karbon kenetleyerek iklim değişikliği azaltmıştır agroekosistemlerde içinde karşısında küresel ısınma . Bu yeni küresel zorluk, 570 milyon çiftliğe ve kırsal alanlardaki 3 milyardan fazla insana sunulmaktadır; antropojenik CO 2 emisyonlarını dengelemek için uygun uygulamalar yoluyla tüm tarım ve orman topraklarının karbon oranını eski haline getirmeyi veya iyileştirmeyi amaçlamaktadır..
Genel ilke, "toprağın en üst 40 santimetresinde her yıl toprağın karbon stoğunun 1000'de 4 artması, teoride, CO 2 miktarındaki mevcut artışı durduracaktır .ormansızlaşmanın durdurulması şartıyla atmosferde yaklaşık 860 milyar ton karbon bu şekilde depolanabilir, hedef 4 ‰ , ulaşıldığı sürece, yerin her yıl 3,4 milyar ton karbon depolanmasına tekabül etmektedir. INRA'ya göre, bu karbon, muhafaza edilirse, iyi uygulamaların uygulanmasından sonra yirmi ila otuz yıl toprakta depolanacaktır.
Bir çalışmada "binde 4 topraktaki karbonu depolamak amacı amacıyla Fransız tarım ve ormancılık Potansiyel" tarafından yaptırılan Fransız Çevre ve Kontrol Dairesi. Enerji (ADEME) ve Tarım ve Gıda Bakanlığı , ve INRA'ya emanet edildi. Fransa'nın bu şekilde depolayabileceği toplam karbonu değerlendirmeyi ve “en iyi uygulamaları” listelemeyi ve nitelendirmeyi (performans ve aynı zamanda maliyet açısından) amaçladı; sunumu 13 Haziran 2019'da Paris'te yapılacak.
Castor projesi dört jeolojik CO çalışma için sağlar 2 depolama siteleri : İspanya kuzeydoğu kıyılarında bulunan Casablanca yağ deposu, Atzbach-Schwanenstadt doğalgaz alan ( Avusturya ), Snohvit akifer ( Norveç ) ve K12B doğalgaz alan tarafından işletilen de France Gaz kapalı Hollanda'ya bırakılması gerektiğinde hangi, sızdırmazlığı sağlayın. Benzer ruha sahip diğer projeler dünya çapında devam ediyor.
BRGM'ye göre , her yıl salınan 20 milyar ton karbondioksitin tuzlu akiferlerde depolanması gerekecek . İkincisi, sömürülemeyecek kadar tuzlu su kütleleridir. Alım kapasitesinin, erişilemeyen kömür yataklarındaki 40 milyar , hidrokarbon yataklarındaki 950 milyar ve mevcut yıllık emisyonlardaki 20 milyar ile karşılaştırıldığında , 400 ila 10.000 milyar ton olduğu tahmin edilmektedir . Gaz, 800 bar basınç altında en az 800 metre derinliğe kadar, 40 ° C sıcaklıkta , çevresi ile denge halinde “ süper kritik ” formda enjekte edilmelidir . Yavaş yavaş köpüklü su oluşturacaktır.
"Jeolojik hapsetme" (daha nadiren "jeoskestrasyon" olarak adlandırılır) karbondioksitin doğrudan yer altı jeolojik oluşumlarına enjekte edilmesinden oluşur. Artık kullanılmayan petrol yatakları ve tuzlu su akiferleri ideal depolama alanlarıdır. Bazen doğal gaz depolamak için kullanılan mağaralar ve eski madenler, depolama güvenliğinin olmaması nedeniyle kullanılmamaktadır ve kullanılmayacaktır.
30 yılı aşkın süredir CO 2kuyu performansını artırmak için azalan petrol sahalarına enjekte edilir. Bu seçenek, üretilen ek yağın satışı ile bir depolama maliyetinin dengelenmesi avantajına sahiptir. İşletmeci aynı zamanda mevcut altyapıdan ve petrol arama yoluyla elde edilen jeofiziksel ve jeolojik verilerden de yararlanmaktadır. Tüm petrol sahalarının, gaz halindeki sıvıların (CO 2 gibi) yükselmesini önleyen jeolojik bir bariyeri vardır.gelecekte), ancak coğrafi dağılımlarının ve kapasitelerinin sınırlı olması dezavantajına sahiptirler. Buna ek olarak, neredeyse sistematik hale gelen kırılma pratiği, ana kayayı parçaladı. Son olarak, enjeksiyon kuyularından sızıntılar beklenenden daha sık görülüyor: üretim ve enjeksiyon kuyularının muhafazalarının fiziksel bütünlüğü sorunlarına odaklanan 25 çalışmanın yakın tarihli bir meta-analizi; geleneksel veya geleneksel olmayan rezervuarlar için hem karada hem de açık denizde aktif, pasif ve / veya terk edilmiş, gövde bütünlüğü kayıplarının ve kuyu tıkanmasının oldukça yaygın olduğu sonucuna varmıştır (sondajın türüne ve kuyuların yaşına bağlı olarak riskte değişiklikler). Eski petrol kuyuları genellikle sızdırıyor (ör . 2005 yılında incelenen Santa Fe petrol sahasındaki kara kuyularının% 70'i bütünlük kaybı gösteriyor (bazen tüpler boyunca yüzeye yükselen gaz kabarcıklarının gözlemleriyle). Bu kuyular eski, ancak Son zamanlarda Marcellus Shale'de açılan ve Pennsylvania'da 2005'ten 2013'e kadar denetlenen 8.030 diğer kuyuda ,% 6.3'ünde en az bir sızıntı vardı. 2008'den 2011'e kadar Pennsylvania'da incelenen 3.533 diğer kuyuda 85 arıza (çimento veya çelik kasa) vardı ve bunlardan 4'ü kuyu patlak verdi ve 2 önemli gaz kaçağı vardı. Şiddetli bir deprem durumunda bu tür kuyuların kasa ve beton tapalarının nasıl davranacağı bilinmemektedir.
Kyoto Protokolü şu bitki örtüsü onaylayan CO emer 2, geniş ormanlara sahip ülkeler emisyonlarının belirli bir bölümünü düşürebilirler (Kyoto Protokolü Madde 3, paragraf 3); kendileri için belirlenmiş emisyon seviyesine erişimlerini kolaylaştırmak.
2030 yılına kadar fosil yakıtların kullanılan enerjinin dörtte üçünden fazlasını oluşturacağı tahmin ediliyor . CO 2'yi nasıl yakalayacağını bilenlerkaynağında (emisyonların% 22'si sanayiden gelir, elektrik üretiminin% 39'u) emisyon ödenekleri için gelecekteki küresel piyasada güçlü bir kaldıraca sahip olacaktır .