Bók um kolefnishringrásina - Útgefin í desember 2012

Sigurður Reynir Gíslason



Inngangur, efnisyfirlit, upphaf 1. kafla og lokaorð

Eftir meira en 100.000 ára dvöl „hins viti borna manns“ á jörðinni hefur hann hraðað kolefnishringrásinni svo mikið, með landnotkun og bruna lífrænna orkugjafa, að við erum komin að hættumörkum. Megnið af þessum breytingum hefur orðið síðastliðin 50 ár. Styrkur koltvíoxíðs í andrúmslofti er orðinn meiri en hann hefur verið undanfarin 800.000 ár. Loftslag hefur hlýnað vegna gróðurhúsaáhrifa sem koltvíoxíð veldur, úthöfin eru að sýrast og sjávaryfirborð hækkar. Spurningin er einungis hvort hækkun sjávarborðs verður talin í sentímetrum eða metrum á þessari öld.
Orkan og koltvíoxíðið, sem losnar við bruna lífrænna orkugjafa eins og kola og olíu, bast í plöntur fyrir milljónum ára. Þessi orka, sem upprunalega var sólarorka, hefur varðveist í jarðlögum í um 200 milljónir ára að meðaltali. Miðað við bruna þessara orkugjafa nú verða þeir uppurnir á innan við 500 árum, og ef ekkert verður gert til þess að binda koltvíoxíðið verður styrkur þess í andrúmslofti hátt í 2000 milljónustu hlutar (ppm) þegar hann verður mestur. Fyrir iðnbyltingu um miðja átjándu öld var styrkurinn um 280 ppm og hafði sveiflast milli hlýskeiða og kuldaskeiða síðustu 800.000 árin, frá um 280 ppm niður í um 180 ppm. Árið 2010 var ársmeðalstyrkur koltvíoxíðs í andrúmslofti kominn í 390 ppm og fer ört vaxandi. Megnið af koltvíoxíðinu er upprunnið úr jarðlögum og það er mögulegt að koma því þangað aftur eftir bruna lífrænu orkugjafanna, þar sem það getur varðveist í árþúsundir. Á þennan hátt er talið að unnt sé að binda í jarðlögum meira en allt það koltvíoxíð sem er nú í andrúmslofti. Það tekur hins vegar tíma og kostar peninga að þróa aðferðir til þessa, og það verður ekki gert af alvöru nema alþjóðlegir samningar skuldbindi þjóðir heims til að takmarka losun koltvíoxíðs til andrúmslofts.
Hringrás kolefnis á jörðinni er flókin, og skaðvaldurinn í hringrásinni – koltvíoxíð – er ósýnilegur og lyktarlaus. Vestræn iðnríki hafa losað mest af koltvíoxíðinu til andrúmslofts allt frá iðnbyltingu upp úr 1750, en vöxturinn í losuninni er nú mestur í fyrrverandi þróunarlöndum, eins og Kína og Indlandi, sem nú iðnvæðast af kappi. Vegna alls þessa er erfitt að taka á vandanum og hætt er við að það verði um seinan. Það er því mikilvægt að upplýsa almenning, hvar sem er í heiminum, um kolefnishringrásina. Til þessa hefur vantað bók um kolefnishringrásina á íslensku og er tilgangur þessarar bókar að bæta úr brýnni þörf. Í henni er fyrst sagt frá hringrás kolefnis á jörðinni. Hringrásin er rakin eins og hún er nú og aftur í árdaga jarðarinnar. Hringrás kolefnis á Íslandi eru einnig gerð sérstök skil. Áhrifum mannsins á kolefnishringrásina er lýst og hvernig hægt er að bregðast við þeim.

Höfundur bókarinnar, Sigurður Reynir Gíslason er vísindamaður við Jarðvísindastofnun Háskólans. Hann er fæddur í Reykjavík 1957. Hann útskrifaðist sem jarðfræðingur frá Háskóla Íslands í júní 1980 og lauk doktorsprófi í jarðefnafræði frá Johns Hopkins-háskólanum í Bandaríkjunum 1985. Sigurður og framhaldsnemar hans hafa á undanförnum árum rannsakað efnaskipti vatns, bergs, lofts og lífvera í náttúrunni og á tilraunastofu, með sérstaka áherslu á hringrás kolefnis á jörðinni og áhrif eldgosa á efnasamsetningu vatn. Sigurður situr í ritstjórn Chemical Geology, sem er vísindatímarit Evrópusambands jarðefnafræðinga, og hann hefur setið í stjórn sambandsins. Hann var forseti Geochemistry of the Earth’s Surface (GES), sem er ein af sjö vinnunefndum Alþjóðasambands jarðefnafræðinga. Alþjóðasambandið hefur veitt honum viðurkenningu fyrir rannsóknir á veðrun basalts og mikilvægi hennar fyrir hringrás kolefnis á jörðinni. Sigurður er formaður vísindaráðs CarbFix, sem er alþjóðlegt vísindaverkefni um bindingu kolefnis í bergi.