Alsó légkör - Alap

ENVIRONMENTAL SCIENCE PUBLISHED FOR EVERYBODY ROUND THE EARTH

Alsó légkör: Alap

1. A troposzféra bemutatása
A troposzféra - változás a magassággal és a hõmérséklet
Különbözõ tájak - vízszintes kiterjedés
Mibõl áll a troposzférikus levegõ?
Munkalap 1.1
Munkalap 1.2

2. Üvegházhatás, napsugárzás és a bioszféra
Üvegházhatás és a napsugárzás
Üvegházgázok és hatásaik
Bioszféra kibocsátása
A növénytakaró égése
Munkalap 2.1
Munkalap 2.2
Munkalap 2.3

3. Ózon és nitrogén oxidok, mint kulcsvegyületek
Troposzférikus ózon
Nitrogén oxidok - Kialakulásuk és fontosságuk
Ózon szmog
Munkalap 3.1
Munkalap 3.2

Földünkön a tûz természetes jelenség. A száraz idõszak és villámlás következtében mindig kialakulnak ezek a természetes tüzek, melyek a növényzet újjászületését szolgálják. Azonban manapság a legtöbb tüzet az ember okozza, különösen a trópusi térségben.

Az emberi tüzek az emberi figyelmetlenség, vagy szándékos gyújtogatás következtében alakulhatnak ki. Sok esetben az ok a földhasználat szervezett megváltoztatása. Fõleg a trópusi esõerdõ nagy területeit felégetik, hogy a területet mezõgazdasági mûvelésre használják.

Tüzek hatalmas esõerdõkben óriási területet pusztítottak el Indonéziában 1997-ben:

A bal oldali kép a szennyezést mutatja, amit a TOMS mûhold észlelt Indonézia és az Indiai-óceán fölött 1997 október 22-én. A fehér szín az aeroszolokat mutatja (füst), ami a biomassza égésekor került közvetlenül a levegõbe, és a tûz közelében marad. A zöld, sárga, és piros pixelek a növekvõ troposzférikus ózont (szmog) mutatják, melyet nyugat felé szállítanak a nagy magasságú szelek. Az ózon nem közvetlenül a tüzekben alakul ki. A légkörben képzõdik, amikor a szerves vegyületek oxidációja nagy mennyiségû nitrogén oxid (NO, NO2) jelenlétében történik. A nitrogén oxidok a forró lángokban alakulnak ki.
Amint látjuk a tûz nemcsak a tájképet változtatja meg, hanem a levegõ kémiai összetételét is.

1. Füst az indonéziai növényi tûzbõl.
Kép: NASA GSFC Scientific Visualization Studio, TOMS adatokból
Kattints a képre a nagyításhoz! (50 K)!
http://svs.gsfc.nasa.gov

Mit bocsátanak ki a tüzek?

A biomassza égésébõl származó kibocsátás gáznemû vegyületeket tartalmaz:
széndioxid CO2,
szénmonoxid CO,
nitrogén oxidok NOx (= NO + NO2),
metán (CH4), valamint nagyobb szénhidrogének,
és részecskékbõl álló anyagok, fõleg szerves szén és korom

A biomassza égetés a globális CO és NOx háztartás fontos eleme. Sok CO2-t bocsátunk ki akkor is, ha az öreg, sok biomasszát tartalmazó erdõket felégetjük. Másrészt a természetes szavannatüzek, nem feltétlenül CO2 források, mivel a korom részben a talajon tárolódik, mint üledék, és a tûz utáni friss fû a következõ évszakban felveszi a CO2-t növekedése alatt. Ezért valamilyen egyensúly áll fenn, és nem lenne problémánk, ha az ember nem avatkozna be.

2. Szavannatûz nyitott szavannán Közép-Kenyában
forrás: Global Fire Monotoring Centre

Példa: Szénmonoxid, CO

A kördiagram egyfajta áttekintést ad a globális légköri szénmonoxid forrásokról [Tg = millió tonna]. A biomassza égetés dominál.

A: Technológiai = 400 Tg CO / év
B: Biomassza égetés = 748 Tg CO / év
C*: Szárazföldi bioszféra = 100 Tg CO / év
D: Óceánok = 13 Tg CO / év

*elsõdlegesen a talajok (növényi anyagok bomlása), IPCC 1996 CO becslése az óceánokra és talajokra együtt 80-360 Tg CO / év.

Körülbelül 20 %-a a globális nitrogén oxid kibocsátásnak a növényi tüzekbõl származik. Mivel az NOx hozzájárul az ózon kialakulásához, nagy koncentrációban találhatunk ózont a tüzek fáklyáiban.

3. CO forrásai
diagram: Elmar Uherek

Földhasználat megváltozása

Ha az évszázados erdõket átalakítjuk mezõgazdasági területté, vagy kis városokká, utcákká, akkor az ember lerombolja az eredeti növényzetet, és visszafordíthatatlan folyamatot okoz ezáltal a szerves anyagok CO2-dá való átalakulásában. Ez az, amit mi a földhasználat megváltozásának nevezünk. Ez a dolgot például az afrikai, brazíliai esõerdõkben már részletesen tanulmányozták…tekintsük át a Rodoniában (Brazília) folytatott kampányt.

4. Mérõhely Rondônia tartományban, Brazíliában - LANDSAT mûholdkép
fotó: Greg Roberts

A mûholdkép megmutatja a mérõhely elhelyezkedését (nyíl) a Dél-Közép-Amazóniai medencében, valamint a területen végzett nagy erdõirtást. Itt az erdõirtás mintegy 25 évvel ezelõtt kezdõdött, miután 1968-ban a Cuiabá-Porto Velho autópályát átadták, a telepesek elkezdték "megtisztítani" a erdõt, kialakítva a mûholdképen is jól látható tipikus halszálkás mintát.

5. bal fotó: Jacques Descloitres, MODIS Land Rapid Response Team / NASA látható Föld
Kattints a képre a nagyításhoz! (70 K)

A tüzek a júniustól-novemberig terjedõ idõszakban fordulnak elõ. A jobb oldali kép összehasonlítja az 1999-es májust (felsõ kép, nedves évszak) és az 1999-es szeptembert (alsó kép, száraz évszak). A különbség nyilvánvalóvá válik, ha megnézed a jobboldali térképen a tüzet jelzõ pixeleket. A piros és sárga színek jelképezik a tüzeket. A kutatók szûrõvel aeroszolokat gyûjtöttek mindkét évszakban. A nedves évszakban a mintavétel után a szûrõk általában tiszták voltak (felül balra), addig teljesen feketék a koromtól és szerves anyagoktól az erdõtüzek idõszakában (alul balra).
A földhasználat megváltozásából származó CO2 90%-a ilyen erdõtüzeknek köszönhetõ.

6. Mérés az esõerõben a nedves és a száraz, erdõtüzes évszakban.
Képek: Greg Roberts / Pascal Guyon
A nagyításhoz kattints a képekre! (70KB)
Képeket készítette: Greg Roberts, a területen folytatott kampány alatt, a fentebb látható mérõtoronyból (hely: D 10° 04', NY 61° 58').

Kapcsolódó oldalak

Több információt találsz a növényi tüzek kiterjedésérõl, kémiai folyamatairól: 
Alsó légkör - Haladó - 2. Fejezet - Tüzek 
Az európai tüzekrõl további információt itt találsz:
Élelmiszer és Éghajlat - Alap - 3. Fejezet - Aszály és tûz

Az oldalról:

szerzõ: Elmar Uherek - MPI for chemistry Mainz
1. tudományos lektor: Dr. Jörg Trentmann, University of Washington, Seattle - 2003-02-21
2. tudományos lektor: Dr. Pascal Guyon, Max Planck Institute for Chemistry, Mainz - 2003-05-10
pedagógiai lektor: Michael Seesing - Duisburgi Egyetem - 2003-07-02
utolsó frissítés: 2004-05-16