Осознание времени. Прошлое и будущее Земли глазами геолога - [57]
По оценкам Американского института физики, себестоимость прямого извлечения CO>2 из воздуха с использованием даже самых многообещающих (но еще непроверенных) технологий будет составлять $780 за тонну CO>2 — почти в 10 раз больше, чем его улавливание на электростанциях[105]. Кроме того, под «леса» из искусственных деревьев придется отвести значительные по площади участки суши, а собираемый ими углерод будет требовать дальнейшей утилизации — либо закачки в подземные хранилища, либо захоронения в какой-либо твердой форме.
Старый добрый фотосинтез
С учетом всех этих сложностей, старый добрый естественный фотосинтез кажется невероятно выгодной сделкой, и не надо ничего изобретать! Почему бы не задействовать эту природную технологию более интенсивно, просто посадив как можно больше деревьев и других растений? Как показывает геологическая летопись, чтобы произошло заметное снижение концентрации СО>2 в атмосфере, поглощение углерода посредством фотосинтеза в каждом отдельно взятом году должно значительно превышать его высвобождение в результате разложения растительной массы. (Горькая ирония состоит в том, что причиной наших сегодняшних проблем является как раз неразложившийся в прошлом органический углерод, из которого образовано ископаемое топливо.) Если же углерод, фиксируемый растениями весной и летом, в том же количестве высвобождается осенью и зимой при их разложении, чистый эффект изъятия углерода равняется нулю. Таким образом, самыми эффективными с точки зрения секвестрации углерода являются быстрорастущие деревья с максимально длительным сроком жизни. Хотя они не хранят углерод вечно, они, по крайней мере, выводят его из циркуляции на несколько десятилетий и даже веков.
Но даже такая простая «технология» борьбы с СО>2, как посадка деревьев, проблематична в реализации. Прежде всего очевидно, что есть предел тому, какую часть суши мы можем отвести под леса, поскольку нам нужно выращивать продовольственные культуры (хотя в конце прошлого века на севере США, в частности в Висконсине и Новой Англии, началось частичное возвращение под лесные угодья сельскохозяйственных земель, на которых леса были вырублены в XIX в.). Кроме того, интуитивное предположение, что активно растущие молодые деревья поглощают больше углерода, поэтому имеет смысл вырубать старые леса и засаживать эти территории новыми, оказывается в корне неверным. Последние исследования показали, что деревья многих видов с возрастом улавливают и фиксируют все больше углерода благодаря тому, что их общая листовая поверхность, а также объем стволов и ветвей продолжают все время увеличиваться[106]. Таким образом, оптимальная стратегия в данном случае — позволить расти старым деревьям и сажать как можно больше новых, но не стоит забывать о том, что деревья имеют конечный срок жизни и в итоге возвращают весь изъятый углерод в атмосферу.
Более продвинутый подход к использованию возможностей фотосинтеза известен под функциональным, но громоздким названием «биоэнергетика с улавливанием и хранением углерода», сокращенно био-УХУ (Bioenergy with carbon capture and storage, BECCS). Идея состоит в том, чтобы использовать биомассу из быстрорастущих фотосинтетиков, таких как прутьевидное просо и культивируемые водоросли, для производства биотоплива, а затем секвестировать выделяющийся при его сжигании углерод. Теоретически эта технология действительно дает отрицательный углеродный выброс и позволяет на длительный срок вывести из обращения органический углерод. В настоящее время уже реализуются небольшие пилотные проекты, но переработка растительной массы в биотопливо сама по себе энергоемкий процесс, а улавливание углекислого газа с использованием биотопливных энергоустановок и его последующее захоронение может оказаться еще дороже, чем на электростанциях, работающих на природном газе или угле[107].
На протяжении миллионов лет важную роль в секвестрации фотосинтетического углерода играла морская, в основном бактериальная биомасса, которая оседала на морское дно и захоранивалась в низкокислородных осадках (часть этой биомассы впоследствии превращалась в нефть, природный газ или газогидраты). Одна из предлагаемых сегодня геоинженерных технологий состоит в том, чтобы активизировать этот процесс: стимулировать рост планктонных сообществ в океанах и таким образом заблокировать как можно больше избыточного углерода на длительное время в отложениях на морском дне. Лучшее удобрение для планктона также известно — это железо, от дефицита которого микробы страдают со времени Великой кислородной революции в протерозое.
Но любые искусственные манипуляции с химическим составом океана вызывают у морских биологов серьезную тревогу. Изменения в основании пищевой цепи неизбежно приведут к негативным и непредвиденным последствиям по всей экосистеме (мы уже непреднамеренно, хотя и осознанно, оказываем такое влияние, допуская сток в море больших объемов фосфорных и нитратных сельскохозяйственных удобрений, приводящих к образованию у побережья аноксических мертвых зон). Вот почему научное сообщество выступило с яростными протестами в 2007 г., когда предприниматель Рассел Джордж приступил к выпуску акций компании под названием
«Что такое на тех отдаленных светилах? Имеются ли достаточные основания предполагать, что и другие миры населены подобно нашему, и если жизнь есть на тех небесных землях, как на нашей подлунной, то похожа ли она на нашу жизнь? Одним словом, обитаемы ли другие миры, и, если обитаемы, жители их похожи ли на нас?».
Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.
Взыскание Святого Грааля, — именно так, красиво и архаично, называют неповторимое явление средневековой духовной культуры Европы, породившее шедевры рыцарских романов и поэм о многовековых поисках чудесной лучезарной чаши, в которую, по преданию, ангелы собрали кровь, истекшую из ран Христа во время крестных мук на Голгофе. В некоторых преданиях Грааль — это ниспавший с неба волшебный камень… Рыцари Грааля ещё в старых текстах именуются храмовниками, тамплиерами. История этого католического ордена, основанного во времена Крестовых походов и уничтоженного в начале XIV века, овеяна легендами.
В книге кандидата биологических наук Г. Свиридонова рассказывается о рациональном и эффективном использовании природных богатств на благо человека, об их охране и воспроизводстве. Издание рассчитано на массового читателя.
В занимательной и доступной форме автор вводит читателя в удивительный мир микробиологии. Вы узнаете об истории открытия микроорганизмов и их жизнедеятельности. О том, что известно современной науке о морфологии, методах обнаружения, культивирования и хранения микробов, об их роли в поддержании жизни на нашей планете. О перспективах разработок новых технологий, применение которых может сыграть важную роль в решении многих глобальных проблем, стоящих перед человечеством.Книга предназначена широкому кругу читателей, всем, кто интересуется вопросами современной микробиологии и биотехнологии.
Книга посвящена чрезвычайно увлекательному предмету, который, к сожалению, с недавних пор исключен из школьной программы, – астрономии. Читатель получит представление о природе Вселенной, о звездных и планетных системах, о ледяных карликах и огненных гигантах, о туманностях, звездной пыли и других удивительных объектах, узнает множество интереснейших фактов и, возможно, научится мыслить космическими масштабами. Книга адресована всем, кто любит ясной ночью разглядывать звездное небо.
Пчелы подобны кислороду — они вездесущи, невероятно важны для нас и по большей части невидимы. Хотя мы их часто не замечаем, эти насекомые составляют важную часть отношений человека с миром природы. В книге «Жужжащие» Тор Хэнсон приглашает нас в путешествие, начавшееся 125 млн лет назад, когда первая оса отважилась кормить свое потомство цветочной пыльцой. Эти насекомые — от медоносных пчел и шмелей до менее известных земляных, солончаковых, роющих, пчел-листорезов и пчел-каменщиц — издавна неотделимы от урожайности наших садов и полей, от нашей мифологии, да и от самого нашего существования.
В книге собраны 181 задача, 50 вопросов и 319 тестов с ответами и решениями. Материал в основном новый, но включает наиболее удачные задания из предыдущих изданий. В целом это не очень сложные, но «креативные» задачи, раскрывающие разные стороны современной астрономии и космонавтики и требующие творческого мышления и понимания предмета. Основой для некоторых вопросов стали литературные произведения, в том числе научно-фантастические повести братьев Стругацких. Работа с этой книгой делает знания по астрономии и космонавтике активными, что важно для будущих ученых и инженеров, а также преподавателей физики и астрономии.
Почему мы помним? Как мы забываем? И что же такое память, в конце концов? Отвечая на эти и другие вопросы, умная и веселая книга «Это мой конёк» позволяет нам по-новому увидеть одну из самых поразительных человеческих способностей. Две сестры из Норвегии, нейропсихолог и известная писательница, искусно вплетают в повествование историю, науку и собственные исследования, открывая перед читателем захватывающую панораму понимания памяти — от эпохи Возрождения и открытия гиппокампа, напоминающего по форме морского конька, до нашего времени. В свете самых актуальных научных идей XXI века показана роль различных отделов мозга, причины забывания детских воспоминаний и трудностей с памятью при стрессе и депрессивных состояниях.
Карло Ровелли – итальянский физик-теоретик, специалист в области квантовой гравитации, автор нескольких научно-популярных книг. В “Сроке времени” он предлагает неожиданный взгляд на такой, казалось бы, привычный нам всем феномен, как время. Время, утверждает он, не универсальная истина, а иллюзия, это просто наше ощущение последовательности событий, их причинно-следственных связей. Время есть форма нашего взаимодействия с миром. Тайна времени, вероятно, в большей степени связана с тем, что такое мы сами, чем с тем, что такое космос.