Elegáns hatás - Suess effect

A Suess-hatás , más néven 13 C-os Suess-effektus , a szén nehéz izotópjainak ( 13 C és 14 C) légköri koncentrációjának arányában bekövetkező változás , nagy mennyiségű fosszilis tüzelőanyagból származó CO 2 összekeverésével , amely 13 CO 2 -ban kimerült és 14 CO 2 -ot nem tartalmaz . Úgy nevezték az osztrák kémikus Hans Suess , aki megjegyezte, a hatása ennek hatása a pontossága radiokarbon . Újabban a Suess -effektust alkalmazták az éghajlatváltozás vizsgálatában . A kifejezés eredetileg csak a légköri 14 CO 2 hígítására vonatkozott . A koncepciót később kiterjesztették a 13 CO 2 hígításra és más széntartályokra, például az óceánokra és a talajokra.

Szén izotópok

A szénnek három természetben előforduló izotópja van . A Földön lévő szén körülbelül 99% -a szén -12 ( 12 C ), körülbelül 1% -a szén-13 ( 13 C ), és nyomokban szén-14 ( 14 C ). A 12 C és 13 C izotópok stabilak, míg a 14 C radioaktív módon nitrogénre -14 ( 14 N ) bomlik, felezési ideje 5730 év. 14 C a Földön szinte kizárólag a kozmikus sugárzás és a felső légkör kölcsönhatásából keletkezik. A 14 C atom jön létre, amikor a termikus neutron kiszorítja a proton a 14 N. Apró mennyiségű 14 C által termelt egyéb radioaktív folyamatok, valamint jelentős mennyiségű adták a légkörbe nukleáris kísérletek előtt Limited Atomcsend Szerződés . A természetes 14 C termelés és így a légköri koncentráció csak kismértékben változik az idő múlásával.

A növények 14 ° C -ot vesznek fel a légköri szén fotoszintézis útján történő rögzítésével . Az állatok ezután 14 C -ot vesznek a szervezetükbe, amikor növényeket fogyasztanak (vagy más állatokat fogyasztanak, amelyek növényeket fogyasztanak). Így az élő növények és állatok aránya 14 C és 12 C között van, mint a légköri CO 2 . Amint az élőlények meghalnak, abbahagyják a széncserét a légkörrel, és így már nem vesznek fel új 14 C -ot. A radioaktív bomlás fokozatosan kimeríti a 14 C -ot a szervezetben. Ez a hatás a radiokarbon -kormeghatározás alapja .

A szárazföldi növényekben fotoszintetikusan rögzített szén 13 ° C -ban kimerül a légköri CO 2 -hoz képest . Ez a kimerülés csekély a C4 növényekben, de sokkal nagyobb a C3 növényekben, amelyek a szárazföldi biomassza nagy részét alkotják világszerte. A CAM növények kimerülése a C3 és C4 növényeknél megfigyelt értékek között változik. Ezenkívül a legtöbb fosszilis tüzelőanyag tíz -százmillió évvel ezelőtt előállított C3 biológiai anyagból származik. C4 növények nem vált általánossá, amíg körülbelül 6-8000000 évvel ezelőtt, és bár CAM fotoszintézis van jelen modern rokonai a pikkelyfák a karbon alföldi erdők, akkor is, ha ezek a növények is volt CAM fotoszintézis nem voltak a fő összetevője a teljes biomassza.

A fosszilis tüzelőanyagok, például a szén és az olaj elsősorban növényi anyagból készülnek, amelyet millió évvel ezelőtt helyeztek el. Ez az időtartam 14 ezer C felezési időnek felel meg , tehát lényegében a fosszilis tüzelőanyagok összes 14 C- ja elbomlott. A fosszilis tüzelőanyagok a légkörhöz képest 13 ° C -ban is kimerültek , mivel eredetileg élő szervezetekből keletkeztek. Ezért a fosszilis tüzelőanyagokból származó égés során a légkörbe visszatérő szén 13 C -ban és 14 C -ban is kimerül a légköri szén -dioxidhoz képest.

Lásd még

Hivatkozások

További irodalom

  • Cabaneiro, A .; Fernandez, I. (2015. október). "A biomák érzékenységének feltárása a légköri változásokkal szemben: Stabil C izotóp ökofiziológiai függőségek a fotoszintetikus CO 2 felvétel során a délnyugat -európai tengeri fenyő és erdei fenyő ökoszisztémákban". Környezetvédelmi technológia és innováció . 4 : 52–61. doi : 10.1016/j.eti.2015.04.007 .(25 éves dendrokronológiai vizsgálat (1978-2002), amely stabil C izotóparányú tömegspektrometriát alkalmaz a dél-atlanti Európából származó évelő fák növekedési gyűrűiben, amely a Suess Effect-ökoszisztéma összefüggéseket vizsgálja a biom 13 C-CO 2 légköri változás)
  • Suess, HE (1955. szeptember). "Rádiószén -koncentráció a modern fában". Tudomány . 122 (3166): 415–417. Bibcode : 1955Sci ... 122..415S . doi : 10.1126/science.122.3166.415-a . (az északi féltekén)
  • Lerman, JC; Mook, Wim ; Vogel, JC (1970). Olsson, Ingrid U. (szerk.). Rádiószén -variációk és abszolút kronológia: az Uppsalai Egyetem Fizikai Intézetében tartott tizenkettedik Nobel -szimpózium közleményei . New York: Wiley. 275–301. LCCN  73115769 . (a déli féltekén)

Külső linkek