Ваша дровяная печь вызывает большее потепление климата, чем вы думаете

Но, к счастью, ваша дровяная печь вызывает большее охлаждение климата, чем вы думаете! Наш новый исследование опубликовано в Природах Научные отчеты проливает свет на то, как сжигание древесины в жилищах Норвегии влияет на климат.

Дровяная печь в моем доме. Норвежцы любят свои дрова и дровяные печи. Из 2,5 млн жилищ в Норвегии 1,2 млн отапливаются дровами. (Норвежское «косефиринг» примерно переводится как «выжигание дровами с целью расслабления и удовольствия».)

Итак, я заявил, что сжигание дров вызывает большее потепление и похолодание климата, чем вы думаете. Затем необходимо ответить на несколько вопросов: Как происходит потепление? Как осуществляется охлаждение? И если мы вычтем охлаждение из потепления, каков будет чистый эффект? И может ли этот чистый эффект быть более значительным, чем вы думаете?

Я отвечу на эти вопросы, но прежде чем перейти к подробностям, позвольте мне представить два основных и общих способа воздействия человека на климат.

Как люди влияют на климат

По сути, люди сегодня влияют на климат двумя способами:

А) Изменяя количество приходящей солнечной радиации, которая отражается обратно в космос

Б) За счет изменения количества уходящего теплового излучения, испускаемого с Земли в космос

Самый известный способ изменения климата людьми — это выбросы углекислого газа ( CO₂), так называемый парниковый газ. В атмосфере СО₂ поглощает тепловое излучение, тем самым уменьшая количество радиации, которую Земля может излучать в космос.То же самое относится и к другим парниковым газам, таким как водяной пар и метан, но величина и продолжительность эффектов варьируются от одного газа к другому. Парниковый эффект относится к категории B.

Теперь нам нужен пример для категории A. Поскольку пример для категории B был связан с выбросами, давайте воспользуемся другим примером для категории A.

Рассмотрим это изображение леса:

Лес и лесная тропа. Фото с https://flic.kr/p/UXTVRp.

Как видите, деревья кажутся темными (темно-зелеными). Это связано с тем, что деревья в основном поглощают, а не отражают солнечный свет (хотя зеленые части света отражаются, поэтому деревья кажутся зелеными, а не черными).

Заснеженная лесная тропа на картинке, напротив, кажется яркой. Это связано с тем, что снег в основном отражает, а не поглощает свет.

Мы можем предположить, что люди очистили деревья и растительность, чтобы создать лесную тропу. Следовательно, меньшая часть поверхности темная (темно-зеленая), а большая часть светлая; и меньше энергии солнечного света поглощается, и больше солнечного света отражается обратно в космос. Отражение солнечного света назад означает, что он не нагревает Землю, а конечным результатом является охлаждение климата — и вот у нас есть пример эффекта категории А.

Далее, давайте обратим наше внимание на климатические эффекты, связанные с дровяными отопительными печами, помня о вышеуказанных категориях A и B.

Как дровяные печи влияют на климат

Вот четыре заметных типа воздействия на климат, вызванного сжиганием древесины в жилых домах в Норвегии:

Номер 1: парниковый эффект, связанный с CO₂ и другие теплоулавливающие газы. Вопреки распространенному мнению, СО₂ от сжигания возобновляемой биомассы, такой как древесина, может способствовать потеплению климата. Деревья, будучи возобновляемыми, будут повторно поглощать CO.₂, но поскольку для этого им нужно время, может возникнуть временный эффект потепления. Хотя отличается от ископаемого CO₂ (поскольку запасы ископаемого топлива не восстанавливаются), эффект все же есть.

В дополнение к СО₂, дровяные печи выделяют метан парниковых газов (CH₄) и закись азота ( N₂О). Печи также выделяют угарный газ (CO) и неметановые углеводороды (НМЛОС), прекурсоры озона (O₃), еще один парниковый газ. Напомним, что парниковый эффект (независимо от того, от CO₂, CH₄, Н₂О и О₃) является эффектом категории B.

Номер 2: вырубка древесины в лесах обычно приводит к увеличению количества солнечного света, отражаемого от поверхности Земли, и, следовательно, к похолоданию климата, точно так же, как описано ранее в нашем примере с лесной тропой. Это принцип категории А.

Номер 3: дровяные печи выделяют крошечные частицы, называемые черным углеродом. Черный углерод получил свое название, потому что он поглощает видимый свет (отсюда и «черный») и является чистым углеродом. Поглощая солнечный свет, черный углерод в воздухе оказывает эффект потепления климата, относящийся к нашей категории А. Но черный углерод представляет собой нечто большее: когда он оседает на снегу, снег становится темнее и теряет часть своей способности отражать солнечный свет — еще одна категория. Согревающий эффект. Кроме того, черный углерод взаимодействует с облаками и тем самым сложным образом влияет на климатическую систему.

Номер 4: у черного углерода есть родственник, называемый органическим углеродом. В отличие от черного углерода, поглощающего солнечный свет, частицы органического углерода в воздухе рассеивают солнечный свет обратно в космос. Другими словами, органический углерод вызывает эффект охлаждения климата, относящийся к категории А.

Оценка воздействия дровяных печей на климат

На приведенном ниже рисунке показаны расчетные климатические последствия, связанные с бытовыми дровяными печами в Норвегии в 2010 году. Я скажу больше о самой цифре, но сначала коротко о всестороннем анализе, лежащем в ее основе: Ключевые элементы анализа включают первоначальный набор выбросов факторов для различных классов дровяных печей, составление карт заготовок древесины, поставок и деятельности по сжиганию дровяных печей, а также уникальный набор значений потенциала глобального потепления (ПГП).Наше исследование объединяет эти элементы, чтобы проанализировать воздействие сжигания дров на климат в национальном масштабе. ПГП — это всего лишь одна мера, которую можно использовать для изучения воздействия на климат различных загрязнителей и видов деятельности, изменяющих климат, с помощью одной общей единицы, CO.₂-эквиваленты (СО₂д). В нашем исследовании мы используем ПГП, оцененный на временном горизонте в 100 лет (ПГП₁₀₀), как ПГП₁₀₀ на сегодняшний день является предпочтительным показателем в рамках климатической политики.

Ежегодное воздействие биоэнергетики на дровяных печах на климат в Норвегии. На основании результатов Arvesen et al. (2018).

Как видно из рисунка, воздействие черного углерода на потепление климата составляет 1,6 миллиарда тонн (Мт) CO.₂e, что делает черный углерод единственной наиболее важной причиной воздействия потепления климата в нашем анализе. Другой важной причиной потепления является CO.₂ из биомассы, что способствует примерно половине потепления в виде черного углерода, в то время как CH₄, Н₂O и ископаемый CO₂ от деятельности цепочки поставок вместе взятые способствуют примерно половине потепления, поскольку CO₂ из биомассы. С учетом всех изменений климата совокупное потепление составляет 3,1 млн т CO.₂е.

3,1 млн т CO₂е много? Чтобы получить представление о величине этого числа, учтите, что текущие общие выбросы ископаемого CO в Норвегии₂ — то есть из промышленности, транспорта и всех других источников — составляют 45 Мт CO.₂. Кроме того, примите во внимание обязательство Норвегии по Парижскому соглашению существенно сократить выбросы парниковых газов (на 40% к 2030 году). Учитывая эту перспективу, я бы сказал, что 3,1 млн тонн CO₂е довольно много.

К счастью, как показано на рисунке, изменения поверхности земли и органический углерод приходят на помощь, вызывая значительное охлаждение климата. Точнее, мы оцениваем комбинированное охлаждающее воздействие 1,7 млн ​​тонн CO.₂е. Другими словами, комбинированное охлаждение компенсирует более половины комбинированного эффекта нагрева дровяных печей.

Что это дает нам с точки зрения чистого эффекта (потепление минус охлаждение)? Ответ: 3,1 – 1,7 = 1,4 млн т CO.₂e, что соответствует 3% от общего объема выбросов ископаемого CO в Норвегии.₂. Это больше или меньше, чем вы думали?

Сложная картина

Наконец, наши выводы отображают сложную картину и подвержены большой неопределенности. Например, то, как вы управляете печью, имеет значение, как и то, откуда вы заготавливаете дрова. Дополнительные результаты, раскрывающие эти и другие сложности, можно найти в нашей статье — которая может быть более интересной для чтения, чем вы думаете?

Полная цитата статьи:

Арвесен, А. Керубини, Ф., дель Аламо Серрано, Г., Аструп, Р., Бесидан, М., Бельбо, Х., Гойле, Ф., Грютли, Т., Гест, Г., Лосселе, К. , Рёрстад, П.-К., Рюдсо, Л., Сельеског, М., Скрейберг, О., Вежаппарамбу, С., Стрёмман, А.Х. 2018. Охлаждающие аэрозоли и изменения альбедо противодействуют потеплению от CO.₂ и черный углерод от лесной биоэнергетики в Норвегии. Научные отчеты. DOI: 10.1038/s41598-018-21559-8.

Подтверждение:

Исследование было проведено в сотрудничестве между Норвежским университетом науки и технологий (NTNU), SINTEF Energy Research, Норвежским институтом биоэкономических исследований (NIBIO) и Норвежским университетом наук о жизни (NMBU). Он финансировался Исследовательским советом Норвегии через Инновационный центр биоэнергетики (CenBio).