|
|
 |
|
|
|
|
| |
|
|
|
Az óceánok
Alap |
Az éghajlat szempontjából fontos egyéb gázok - 1
Változatos gázok kerülnek a tengervízből a légkörbe, és sok közülük hatással van az éghajlatra. Néhány, mint a dimetil-szulfid, a fitoplankton növekedésekor keletkezik. Mások akkor képződnek, amikor a napfény kölcsönhatásba lép az óceán felszíni vizeiben lévő szerves (szén alapú) anyagokkal. Ezen szerves vegyületek közül sok eredetileg a fitoplanktonokból származik. Itt megvizsgálunk néhány gázt, ami a troposzférát, a légkör alsó rétegét befolyásolja.
|
|
|
|
|
|
Halogénezett szénhidrogének
A halogénezett szénhidrogének az egyszerű szerves (széntartalmú) vegyületek csoportja, melyek halogén atomokat tartalmaznak. A halogén speciális neve a periódusos rendszer 7. csoportjának, amelyhez többek között a klór, bróm, jód tartozik. A halogének a tengervíz nagyon fontos alkotórészei. Valójában a halin szó, melyet a sótartalomra értünk, eredetileg a halogén szóból származik. A klór töltött anionja, a klorid (Cl-), a leggyakoribb, a viztől eltérő vegyület a tengervízben.A tengerből származó egyik legfontosabb halogénezett szénhidrogén a metil jodid, melynek képlete CH3I..
Honnan származnak a tengeri halogénezett szénhidrogének? |
 |
|
|
1. Kép a tengeri hínárról. Kép: NOAA.
|
|
|
A halogénezett szénhidrogének a tengervízben biológiai folyamatok és a napfény segítségével képződnek. A metil jodidot néhány hínár és fitoplankton faj állítja elő, de nem tudjuk teljesen biztosan, hogy miért állítják elő ezt a vegyületet. Arra is van bizonyíték, hogy a metil jodid a napfény és a jodidot tartalmazó szerves molekulák kölcsönhatásakor képződik, a nyílt óceánokon, lehet, hogy ez a legfontosabb forrás. A képződött halogénezett szénhidrogének kis része a tengervízből bekerül a légkörbe. |
Miért fontosak a halogénezett szénhidrogének?
A napfény sok jódot és brómot tartalmazó halogénezett szénhidrogént bonthat le a troposzférában (a légkör alsó rétege), így igen reagens gyököket hozva létre. Ezen a módon különböznek a klór tartamú halogénezett szénhidrogénektől (CFC-k), melyek az ember által készített halogén tartalmú vegyi anyagok. A CFC-k is képesek felbomlani halogén gyökökre az UV sugárzás hatására, de csak a sztratoszférában (felső légkörben).
A halogén gyökök rendkívül reagensek és a sok fontos reakciójuk közül az egyik az ózon bontása (O3). A troposzférában az ózon káros az emberi egészségre, és jelentős üvegházgáz (az üvegházhatás növekményének körülbelül 15 %-ért felelős). Így a tengerből kibocsátott halogénezett szénhidrogének csökkenthetik troposzférikus ózon szintjét, ezáltal csökkentik a globális felmelegedést. Azonban a csökkenő ózon koncentráció a hidroxil (OH) gyökök mennyiségét is csökkenti a troposzférában. Ezek a hidroxil gyökök megtisztítják a levegőt a káros vegyületektől, alacsonyabb koncentrációjuk miatt romolhat a levegő minősége.
|
 |
|
|
2. A tengeri jód körforgalmáról láthatsz vázlatot, ami tengervízben lévő fő metil jodid forrásokat mutatja, a jód szállítását a légkörbe, és a jódid szerepét az ózon bontásban. A jód mozgását is mutatja a tengerből a szárazföld felé, ami segít megelőzni több, az emberi egészséggel kapcsolatos problémát. szerző: Lucinda Spokes, ötlet: by Dr. Alex Baker, Kelet Angliai Egyetem, Norwich.
|
|
A jód szállítás az óceántól a szárazföld felé nagyon fontos része a jód körforgásának. Ez a jód forrás az emberi egészség kritikus pontja. Ha a jód nem szállítódna a szárazföld felé, az emberek gyakrabban szenvednének agykárosodásban és golyvában, melyet a pajzsmirigy megdagadása okoz.
|
Metán (CH4)
A metán (a természetes gáz fő alkotórésze) jelentős üvegházgáz, ami természetes és emberi forrásokból is származik. Rizsföldek és az intenzív állattartás a légkör legnagyobb metán forrásai, de az óceán is kismértékű természetes forrása ennek a gáznak.
Mi a forrása a tengeri metánnak?
|
Amikor a vízben vagy az üledékekben az oxigén koncentrációja nulla, a baktériumok metánt termelnek, amikor a szerves anyagot megeszik. Tölcsértorkolatok, sós mocsarak és a partmenti vizek felelősek a teljes óceáni metán kibocsátás körülbelül 75 %-ért.
A fűtés és a szerves anyagok nyomás alatti elégetése is termelhet metánt, az óceáni üledékekben is hatalmas metán készletek találhatók, ami gázellátásra használunk fel. Az ezekből az üledékekből származó, természetes módon kibocsátott metánt a baktériumok felhasználják, mielőtt eléri a légkört.
|
|
 |
|
|
3. A sós mocsarak nagyon fontos metán források. Kép: NOAA.
|
|
A metán miért olyan fontos?
A troposzférában a metán egy fontos üvegházgáz (20 éves időskálán 62-szer hatékonyabb, mint a széndioxid) és ennek következtében jelentősen hozzájárul a globális melegedéshez. Valójában az üvegházhatás 15-20 %-ért felelős. Fontos a sok hidroxil gyökök szabályozásában betöltött szerepe. Ezek a gyökök felelősek a légkörnek, a káros vegyületektől való megtisztításáért. Ha a metán szint emelkedik, az OH gyökök koncentrációja ugyanolyan mértékben csökken. Ez az a képesség, amivel a légkör tisztítja magát.
Az eutrofizáció egyik következménye a víz alacsonyabb oxigén szintje. Ha az eutrofizáció folytatódó probléma lesz a partmenti vizekben, valószínűleg a tengeri metán forrás erősödni fog.
Végezetül, hatalmas mennyiségű metán tárolódik az óceánokban, mint metán hidrát. A globális melegedés egyik lehetséges következménye a növekvő metán kibocsátás lehet az óceáni üledékekből. Eddig nincsen arra való utalás, hogy az elmúlt 800,000 ezer év alatt ezekből a forrásokból származó metán mennyisége a Föld éghajlatának meleg periódusaiban felszabadult volna. Azonban ha ez történne, ebben a pillanatban nem vagyunk biztosak, hogy a baktériumok képesek lennének megbirkózni a koncentráció emelkedésével. Nem lehet teljesen kizárni, hogy a metán hidrátok tengeri metán forrássá válhatnak, hozzájárulva az üvegházhatáshoz.
|
Nem metán szénhidrogének (NMHC)
Szénhidrogének a szerves vegyületek egy csoportja, melyek főleg szénből és hidrogénből állnak, és főként tüzelőanyagként használjuk őket. A legegyszerűbb szénhidrogén a metán, erről már beszéltünk a fentiekben. Azonban más szénhidrogének is fontosak az éghajlat szempontjából. Az óceán a légkörbe kerülő NMHC-nek kisebb forrása, mint a szárazföldi források. Ezek lehetnek természetesek, emberi tevékenységből származóak, és magukba foglalják a növényeket, talajt és a szerves üzemanyagokat.
Honnan származnak az NMHC-k? |
 |
|
|
4. Az izoprén szerkezeti képlete. szerző: Lucinda Spokes
|
|
|
A tengervízben a szénhidrogének biológiai folyamattal és a napfény, valamint a szerves anyag kölcsönhatásaként képződnek. Az egyik legfontosabb NMHC az izoprén (2, metil buta-1, 3 dién H2C=C(CH3)CH=CH2). A szárazföldi növények és mindegyik eddig említett tengeri fitoplankton faj előállítja ezt a vegyületet. Jelenleg nem tudjuk, hogy a növények miért termelnek izoprént, lehet, hogy egyszerűen csak a fotoszintézis mellékterméke. |
Miért fontosak az NMHC-k?
Ha az NMHC-k egyszer kikerülnek a levegőbe, reakcióba lépnek a levegőben lévő oxidánsokkal, mint az OH, vagy az ózon. A szennyezett levegőben hozzájárulnak az ózon képződéshez, míg a tiszta levegőben, így a tengerek felett, bontják az ózont. Az NMHC-k légköri reakciói fontosak a hidroxil gyökök OH szintjének szabályozásában és így szerepet játszanak a levegő káros anyagoktól való megtisztításában.
Az oldalról:
szerző: Lucinda Spokes - Environmental Sciences, Kelet Angliai Egyetem, Norwich - Anglia
1. tudományos lektor: Dr. Bill Sturges, Environmental Sciences, Kelet Angliai Egyetem, Norwich - Anglia
2. tudományos lektor:
pedagógiai lektor:
utolsó módosítás: 2004-06-22
|
|
|
|
