Ведущая национальная лаборатория возобновляемых источников энергии США (NREL) опубликовала отчет, в котором даны весьма противоречивые отзывы об установках, работающих за счет концентрированной солнечной энергии (или технологии CSP – concentrated solar power).
Речь идет о проекте Solar Two, в рамках которого была построена солнечная электростанция Crescent Dunes. Это уникальное сооружение, состоящее из 10347 зеркал-гелиостатов, установленных на площади 647,5 гектаров вокруг 195-метровой башни.
Зеркала могут изменять свое положение, концентрируя солнечные лучи на емкости со специальным соляным раствором в верхней части башни. В результате соль нагревается до 575 °C, после чего полученное тепло можно хранить длительное время (до 10 часов), и использовать для получения пара, необходимого для работы генераторов.
Однако в процессе работы CSP-установки возник ряд серьезных проблем. Одна из них – гибель большого количества птиц, случайно попадающих в зону действия гелиостатов, где они превращаются буквально в пепел.
Еще одна, более серьезная проблема – протечка соляного резервуара, обнаруженная в 2016 году и связанная с ошибками в инженерных расчетах. Хотя особых повреждений при этом не возникло, электростанцию пришлось остановить на восемь месяцев для установления причин.
Подвела и производительность. Вместо запланированных 52 % солнечная электростанция показала средний коэффициент мощности всего лишь 20,3 %.
«Зеленая» энергетика впервые обогнала ископаемое топливо в ЕС
Возобновляемые источники энергии впервые обогнали уголь, нефть и газ в производстве электроэнергии в Европейском Союзе. Ветроэнергетика, солнечная энергия, гидроэнергия и биоэнергетика произвели 40% электроэнергии в 27 государствах в первой половине года, опередив ископаемое топливо, которое составляло 34%. Эти данные появились в новом докладе климатического аналитического центра Ember.
В результате выбросы углекислого газа в энергетическом секторе сократились почти на четверть за первые шесть месяцев 2020 года.
Старший аналитик по электроэнергетике Ember Дэйв Джонс сказал, что это исторический момент для европейского электроэнергетического сектора. Он заметил, что еще девять лет назад ископаемое топливо производило вдвое больше электроэнергии в ЕС, чем возобновляемые источники.
Авторы исследования говорят, что спрос на электроэнергию в ЕС упал на 7% из-за COVID-19 в целом, однако даже при этом генерация возобновляемых источников энергии выросла на 11%, в основном за счет ветровых и солнечных установок. В одной только Дании 64% электроэнергии вырабатывается за счет ветра и солнца.
А вот производство ископаемого топлива сократилось на 18%. Основной удар пришелся на уголь, его производство сократилось во всех странах. Например, в Португалии он упал на целых 95%. В Испании угольная промышленность рухнула на 58% еще до того, как страна закрыла половину производства в конце июня. Однако есть и противоречивые результаты, Польша наоборот впервые произвела электроэнергии из угля столько же, сколько остальные 25 государств ЕС вместе взятые. На данный момент у страны нет плана поэтапного отказа от угля, и она еще не подписала договор ЕС по углеродной нейтральности до 2050 года.
Что касается газа, то его производство упало на 6%, значительное снижение было зафиксировано в 11 странах.
Теперь эксперты уверены, что тенденция будет только набирать обороты. Однако для того чтобы достичь цели углеродной нейтральности к 2030 году этого недостаточно. «Ветреные и солнечные электростанции увеличили свои показатели, но не до достаточного уровня, который мы должны увидеть в 2020-х годах», — говорят авторы исследования. Для того, чтобы ЕС успели за своим графиком необходимо развернуть в два-три раза больше ветреных станций в год, чем за последнее десятилетие.
Выяснилось, чем закончилось прошлое глобальное потепление и что нас может ждать
Вопросы о стабильности Восточно-Антарктического ледникового щита являются основным источником неопределенности, если речь заходит об оценке повышения уровня моря, когда Земля продолжит нагреваться. В течение десятилетий ученые считали, что Восточно-Антарктический ледяной щит оставался стабильным в течение миллионов лет, но недавние исследования начали подвергать сомнению эту идею. Теперь исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Крус сообщили о новых доказательствах существенной потери льда в Восточной Антарктиде во время межледникового теплого периода около 400 000 лет назад. Детали исследования публикует журнал Nature.
Внимание ученых было обращено к бассейну Уилкса, одному из нескольких чашеобразных бассейнов на краях ледяного покрова, которые считаются уязвимыми для таяния. Тут лед лежит на земле, которая находится ниже уровня моря. В бассейне Уилкса в настоящее время достаточно льда, чтобы поднять уровень моря на 3-4 метра.
Лед медленно течет через бассейны от внутренней части континента к плавающим шельфовым ледникам на окраинах. Потеря льда приводит к тому, что линия заземления — точка, в которой лед теряет контакт с землей и начинает плавать — смещается.
Данные ученых показывают, что линия заземления в бассейне Уилкса отступила на 700 километров во время одного из последних теплых межледниковых периодов, когда глобальные температуры были на 1-2 °C выше, чем сейчас. Это, вероятно, способствовало повышению уровня моря на 3–4 метра, а таяние Гренландии и Западной Антарктиды вместе дали еще 10 метров.
Другими словами, период глобального потепления, сопоставимый с тем, что ожидается в текущих сценариях выбросов парниковых газов, созданных человеком, привел к повышению уровня моря примерно на 13 метров. Конечно, это не произойдет сразу — для таяния льда требуется время.
Проблема изучения межледниковых периодов в плейстоцене состоит в том, что все они закончились в другом ледниковом периоде, когда ледяной покров снова продвинулся и скрыл доказательства. Для нового исследования Блэкберн и его коллеги использовали новую методику, основанную на изотопных измерениях в месторождениях полезных ископаемых, которые регистрируют прошлые изменения в подледниковых флюидах.
Уран-234 (U-234) — это изотоп урана, который очень медленно накапливается в воде, которая находится в контакте с породами из-за высокоэнергетического распада U-238. Это происходит повсеместно, но в большинстве мест гидрологические процессы уносят воду от источников обогащения, и U-234 растворяется в больших водоемах. В Антарктиде, однако, вода удерживается у основания ледяного покрова и движется очень медленно, пока лед стабилен, что позволяет U-234 расти до очень высоких уровней в течение длительных периодов времени.
Блэкберн объяснил, что ледяной покров действует как изолирующее одеяло, так что тепло изнутри Земли вызывает таяние у основания. Но температуры холоднее там, где на краях ледяного покрова лед тоньше, что приводит к замерзанию подледниковой воды.
Вода, текущая подо льдом, начинает замерзать по краям, что концентрирует все растворенные минералы до тех пор, пока она не станет перенасыщенной, и минералы выпадут в осадок, образуя отложения опала или кальцита. В этих отложениях есть и U-234, поэтому ученые могут датировать и измерять их состав. Таким образом исследователи получают более полную историю состава воды под ледниковым щитом..
В итоге, U-234 в подледниковой воде в бассейне Уилкса был смыт в межледниковый период 400 000 лет назад, когда лед растаял, а линия заземления отступила. Это сбрасывало концентрацию U-234 до низких уровней, а затем накопление возобновлялось, когда лед снова нарастал.
Глобальное потепление не вызовет апокалипсис
Новости о глобальном потеплении все чаще наводят ужас. Ученые по всему миру бьют тревогу и говорят, что изменения погодных условий на планете приведут к катастрофе. Но так ли это? Новое исследование говорит о том, что будет сложно, но апокалипсис отменяется.
В новой работе представлены как хорошие, так и плохие новости. Наихудшие климатические сценарии могут оказаться несколько менее вероятными, чем предполагали предыдущие исследования. Однако самые лучшие климатические сценарии, то есть те, которые предполагают наименьшее потепление, почти наверняка не произойдут.
Данная работа конкретизировала и дала более точные оценки предстоящему глобальному потеплению. «Главный посыл заключается в том, что, к сожалению, мы не можем ожидать, что удача спасет нас от изменения климата», — говорит Рето Кнутти, один из авторов. «Хорошо то, что мы несколько сузили диапазон будущего долгосрочного потепления, плохо то, что мы больше не можем надеяться или утверждать, что проблема просто волшебным образом исчезнет».
До сих пор группа экспертов ООН по изменению климата оценивала повышение температуры от атмосферного углекислого газа с вероятностью 66% от 1,5°С до 4,5°С.
Новое исследование сокращает этот вероятный диапазон чувствительности климата с 2,6°С до 3,9°С. Эта меньшая полоса все еще опасно высока, но самые мрачные прогнозы теперь считаются менее вероятными (но и самые лучшие тоже).
«Это в меру хорошие новости. Это снижает вероятность некоторых катастрофически высоких оценок. Если бы мы планировали худшее, то худшее стало менее вероятным. Но, по сути, это означает, что мы должны сделать больше, чтобы ограничить изменение климата», — говорят авторы.
Получить такие точные данные удалось с помощью анализа множества аспектов. Большинство предыдущих работ были сосредоточены на отдельных категориях, например, рассматривали только древний климат Земли, или исследовали исключительно облака.
Как комментируют авторы, данные раньше никогда не собирались и не анализировались вместе. А это очень важно для вопроса климата, в котором слишком много факторов влияют на изменения.
Физики предсказали коллапс человеческого общества с вероятностью в 90%
Новое исследование физиков теоретиков приводит действительно ужасающие цифры. Результаты большой работы показали, что если человеческое общество продолжит двигаться в прежнем направлении, то цивилизация в том виде, в каком мы ее знаем сейчас, придет к «необратимому коллапсу» уже через несколько десятилетий.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Scientific Reports, являются моделью нашего будущего. В основе работы лежат данные о текущих темпах обезлесения и использования других ресурсов. Ученые говорят, что даже самые позитивные прогнозы показывают 90% вероятность катастрофы.
Физики из Института Алана Тьюринга и Университета Тарапаки предсказывают, что последние леса будут вырублены на Земле где-то между 100 и 200 годами этого века. В сочетании с глобальными изменениями численности населения и потреблением ресурсов — это невероятный удар для человечества. В свете этого ученые говорят, что общество, каким мы его знаем, может прекратить свое существование в течение следующих 20 — 40 лет.
Есть и хорошие новости, исследователи отмечают, что в глобальной перспективе темпы обезлесения фактически снизились в последние годы. Однако они до сих пор слишком велики и по-прежнему несут убыток, так как недавно посаженные деревья не могут защитить окружающую среду так же хорошо, как возрастные леса.
«Расчеты показывают, что при сохранении реальных темпов прироста населения и потребления ресурсов, в частности лесных, нам остается несколько десятилетий до необратимого краха нашей цивилизации», — говорится в статье.
Чтобы предотвратить коллапс потребуется фундаментальная трансформация. Авторы говорят, что сейчас основной движущей силой коллапса является то, что потребление планетарных ресурсов воспринимается несерьезно, поскольку управляется экономикой. Наша цивилизация отдает предпочтение интересам отдельных людей, стран или территорий, не заботясь при этом обо всей экосистеме.
Поэтому чтобы остановить катастрофу людям необходимо пересмотреть нынешнюю модель общества, и принять ту, которая ставит интересы экосистемы выше индивидуальных.
В Германии продолжают эксперименты с окраской рельсов в белый цвет
Железные дороги Германии (DB) подвели промежуточные итоги испытаний рельсов, окрашенных в белый цвет с целью снижения их температуры в жаркую погоду. После успешного завершения тестирования технологии окраски летом 2019 г. DB уже в течение почти 10 мес опробуют эту технологию на практике.
В качестве опытного участка осенью 2019 г. был выбран виадук Пфиффеталь на высокоскоростной линии Ганновер — Вюрцбург, где в белый цвет окрасили рельсы на одном пути и на обоих путях установили датчики, непрерывно измеряющие температуру окрашенных и неокрашенных рельсов. Результаты измерений анализируются компьютерной системой. Эксплуатационные испытания продолжатся до конца 2020 г., после чего будет принято решение о распространении технологии окраски рельсов на другие линии.
Согласно предварительным результатам испытаний, отражающая способность белого лакокрасочного покрытия позволяет снизить температуру рельсов на 7 ‒ 8 °C, однако это покрытие требует регулярного обновления.
DB рассматривают эту технологию как один из способов обеспечить устойчивую работу железных дорог в условиях глобального потепления, вследствие которого летние температуры в Германии существенно выросли (фото: DB).
Человечество «сдвинет» Землю на три миллиона лет в прошлое
Ученые Университета Саутгемптона выяснили, что климат Земли собирается сдвинуться на несколько миллионов лет в прошлое. К 2025 году уровни углекислого газа в атмосфере достигнут рекордного уровня за последние 3,3 миллиона лет. Причиной этого является деятельность человечества. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.
Исследователи проанализировали химический состав окаменелостей, собранных из глубоких донных отложений Карибского моря. Полученные данные были использованы для реконструкции концентрации углекислого газа в атмосфере Земли около трех миллионов лет назад, во время эпохи плиоцена (от 5,3 до 2,8 миллиона лет назад), когда Земля была на три градуса теплее, чем сегодня. Тогда полярные шапки занимали меньшую площадь, а уровень моря был выше.
Чтобы оценить древнюю концентрацию углекислого газа, ученые определили соотношение изотопов бора в остатках раковин фораминифер. Изотопный состав зависит от кислотности морской воды, а та, в свою очередь, от содержания углекислого газа в атмосфере.
Оказалось, что в самый теплый период плиоцена концентрация углекислого газа в атмосфере достигала 380-420 частей на миллион. Это сравнимо с нынешним значением, равным 415 частям на миллион. Это показывает, что человечество уже достигло уровня, при котором происходят значительные климатические изменения. По оценкам, к 2025 году содержание углекислого газа превзойдет все значения за последние три миллиона лет. Это также значит, что в будущем уровни, скорее всего, достигнут рекордных значений за последние 15 миллионов лет.
Новый тест ДНК может за пару часов определить, есть ли на дереве вредители
Новый метод быстрого обнаружения ДНК, разработанный в Университете Британской Колумбии, позволяет идентифицировать вредителей и патогенные микроорганизмы менее чем за два часа без использования сложных процессов или химикатов. Это позволит существенно сэкономить время, так как сейчас результаты тестирования необходимо отправлять в лаборатории, исследование может занять до нескольких дней. Информация опубликована в PLoS ONE.
Исследования Хамелина направлены на то, чтобы использовать геномику для разработки более эффективных методов обнаружения и мониторинга инвазивных вредных организмов и патогенов, которые угрожают лесам. В течение почти 25 лет он искал быстрый, точный и недорогой анализ ДНК, который можно было бы провести даже в таких местах, как леса, без быстрого интернета или постоянного энергоснабжения.
Представленный метод отвечает по всем характеристикам. Части листьев или ветвей, а также насекомых помещаются в пробирку, а сама пробирка в небольшое устройство с батарейным питанием. Устройство проверяет, соответствуют ли эти фрагменты ДНК геномному материалу целевых видов, в результате машина генерирует сигнал, который можно визуализировать на сопряженном смартфоне.
Исследования Хамелина были поддержаны Genome Canada, Genome BC и Genome Quebec, а также опубликованы в PLOS One. Команда UBC, в том числе ведущий автор Арно Капрон, проверила этот подход на таких видах, как азиатская цыганка, ржавчина белой сосны и патоген внезапной смерти дуба, которые входят в число самых разрушительных инвазивных вредных организмов в мире.
Удивительно гиблые места: как природа возвращает отнятое человеком
От корейской границы до атомных полигонов: как опасные для людей территории становятся убежищами для дикой природы.
За краткое время своего существования человек сделался главным разрушителем на планете. Не найдется другого вида столь же инвазивного и зловредного в глобальном масштабе. Где бы мы ни появились, везде продолжается одна и та же безжалостная эксплуатация природы, одно и то же перекраивание естественной среды под себя. Время от времени это заканчивается плохо для самого человека. Техногенные катастрофы, ядерные испытания, политические конфликты делают целые районы непригодными уже для самих людей. Избегая вреда или прямой опасности для жизни, мы оставляем эти территории — и природа быстро возвращает их себе.
Такое происходит в окрестностях бывшего плутониевого завода «Рокки Флэтс» в американских Скалистых горах: чересчур загрязненные, они покинуты людьми с начала 1990-х, когда производство было закрыто. Практически не посещаются и зарастают многие участки французского национального парка Айфель, где сохранились минные поля Второй мировой. Не стоит забывать и про чернобыльскую зону отчуждения, — удивительно, что, несмотря на реальные опасности, связанные с пребыванием здесь, дикая природа в таких районах процветает.
Вред, наносимый человеком, настолько силен, что на его фоне не такими уж и значительными оказываются и противопехотные мины, и радиоактивное загрязнение. Как только снимается давления людей, живая среда быстро восстанавливается. Милитаризированные зоны, области природных и техногенных катастроф превращаются в заповедники, в национальные парки, возникшие словно бы сами по себе, не по плану, случайно. Их так и называют, Involuntary Parks — «ненамеренные», «неумышленные» национальные парки.
Этот термин придумал футуролог и фантаст Брюс Стерлинг, описывая процесс восстановления естественной среды после глобальной катастрофы, разрушившей человечество. Однако постепенно им стали называть районы, которые сделались неподходящими для жизни и деятельности человека, и в результате были снова захвачены дикой природой. Такие островки природы служат «рефугиумами» — относительно спокойными убежищами, где многие виды переживают нынешние, совсем неблагоприятные для них времена.
Демилитаризованная зона (DMZ) Корейского полуострова
Christopher John, FlickrОкрестности DMZ отданы дикой природе
250-километровая DMZ тянется вдоль границы КНДР и Республики Корея полосой в четыре километра ширины. Она была установлена еще в 1953 г. и до сих пор разделяет корейский народ на два враждебных друг другу государства. На DMZ существуют несколько «мирных деревень», своего рода витрин, которые обе стороны поддерживают скорее для видимости. Фактически населены лишь окрестности пограничного пункта Пханмунджом, в остальном же постоянных жителей здесь нет, хозяйственная деятельность не ведется, а плотные минные поля делают посещение большей части DMZ прямо опасным. Это положение вряд ли можно назвать хорошим, хотя многие экологи оценивают роль DMZ весьма позитивно, называя его лучше всего охраняемым заповедником в мире.
Здесь, за густыми рядами колючей проволоки и противотанковых «ежей», между минными полями и дотами, встречаются редкие японские и даурские журавли, корейские лисицы, гималайские черные медведи. По некоторым сообщениям, в DMZ появились даже амурские леопарды. На узкой полосе обитают 2900 видов растений, 70 видов млекопитающих и 320 видов птиц. Неудивительно, что еще с 1966 г. продолжаются попытки провозгласить DMZ национальным парком, а в 2000-х прозвучало даже предложение включить ее в список природных памятников Всемирного наследия ЮНЕСКО.
Зона отчуждения Чернобыльской АЭС
TREE, Сергей ГащакЗубр, рыси, лоси и медведь в Чернобыле
Наиболее известный в мире «ненамеренный заповедник» находится в Украине, окружая аварийную Чернобыльскую АЭС 30-километровой зоной отчуждения. С 1986 г. сюда запрещен свободный доступ, населенные пункты эвакуированы, земли выведены из хозяйственного оборота. Площадь зоны составляет около 2600 кв. км, официальное население — 0 человек, неофициальное — до 300. Верхние слои почвы здесь до сих содержат опасные количества радионуклидов, что делает жизнь в зоне отчуждения не самым полезным занятием.
Тем не менее, по словам профессора Ника Бересфорда (Nick Beresford), эколога, который исследует чернобыльскую зону отчуждения, «общий эффект» аварии для дикой природы оказался положительным. За прошедшие годы здесь расплодились медведи и рыси, ондатры и барсуки, не говоря уж о более распространенных лосях, волках, кабанах и зайцах. Несколько зубров и лошадей Пржевальского, выпущенных на заброшенной территории, сделались процветающими и многочисленными популяциями. Ученые активно исследуют этот мир, на зоне размещены «камеры-ловушки», не так давно зафиксировавшие даже такую редкость, как орлан-белохвост.
Железный занавес — Зеленый пояс Европы
LifegateБывшие границы военных блоков стали «зеленым коридором», протянувшимся через целый континент
«Железный занавес», появившись как политическая метафора, быстро воплотился в реальность. Так часто называют приграничные территории, разделявшие Западную Европу и страны Варшавского договора в годы Холодной войны. Пунктиром тянутся они от Норвегии и Финляндии, через Польшу, Чехию и Германию — и до Черногории, Италии, Болгарии и Турции. Ее размеры и характер использования менялись от места к месту, но так или иначе около полувека эти территории находились под контролем военных, хозяйственная деятельность здесь почти не велась, передвижения были ограничены, а многие области застроены оборонительными сооружениями, превратившись в целую череду «ненамеренных заповедников».
Считается, что именно они способствовали тому «возвращению» многих лесных животных, прежде считавшихся полностью истребленными на континенте. Эта ситуация привлекла к себе внимание уже после окончания Холодной войны, распада СССР и Варшавского блока. Уже на рубеже 1990-х ученые, политики и активисты начали продвигать идею превращения бывшего приграничного «железного занавеса» в «зеленый пояс», который протянется на 6800 км через всю Европу. Понемногу этот проект реализуется, отдельные участки в Скандинавии, Германии, на юге континента уже стали национальными парками не только де факто, но и юридически. Инициатива «Зеленый пояс Европы» поддерживается на уровне правительств, в том числе и в России.
Испытательный полигон Уайт-Сэндз
National Park Service, White Sands National Park«Белесый» подвид игуан Holbrookia maculata, обитающих в Уайт-Сэндз
Старейшее в мире место проведения ядерных испытаний: именно на Уайт-Сэндз летом 1945 г. была подорвана первая атомная бомба «Тринити». Расположенный в штате Нью-Мексико полигон продолжает активно использоваться до сих пор, поблизости расположены базы американских ВВС и армии. Недаром здесь же со временем были организованы и национальные парки Сан-Андрес и Уайт-Сэндз. К последнему относится и район испытаний «Тринити» на севере полигона. Это пространство площадью более 20 тыс. гектаров объявлено в США исторической достопримечательностью общенационального значения.
Строгие запреты на посещение также сделали его «невольным заповедником»: уровень радиации здесь до сих пор вдесятеро выше естественной. Лишь дважды в год, в апреле и октябре, место открывается для туристов. За это время его посещает около 3000 человек, но в остальном оно отдано во власть дикой природе американской пустыни. В Уайт-Сэндз обитает около 800 видов удивительных животных, приспособленных к этим суровым условиям. Местность недаром называется «Белыми песками», она действительно отличается светлым оттенком. Поэтому многие местные животные эндемики, приспособленные и к жизни на таком фоне и сделавшиеся необычно белыми в сравнении со своими прочими родственниками.
