Bekæmpelse af klimakrisen:Plantager binder kuldioxid og bringer regn til ørkenen

Store plantager i ørkenområder byder på flere fordele. For det første, planter binder kuldioxid og er dermed med til at lagre kulstof. For det andet store plantager kan sænke middeltemperaturen og udløse nedbør i tørre områder. Denne særlige bio-geoengineering metode er særlig relevant for klimakrisen, da plantagerne dermed kan modvirke vandknaphed og mindske udledningen af ​​drivhusgasser. Dr. Oliver Branch og prof. Dr. Volker Wulfmeyer fra University of Hohenheim i Stuttgart har udviklet et nyt globalt indeks for at finde ud af, hvor disse plantager mest effektivt kan øge nedbøren. Forskernes resultater er nu offentliggjort i det anerkendte videnskabelige tidsskrift Proceedings of the National Academy of Sciences .

Lidt gode nyheder på et tidspunkt, hvor medierne er fyldt med historier om den negative menneskelige indflydelse på jordsystemet:"Store plantager, f.eks. med jojobaplanter, markant øge mængden af ​​solenergi absorberet af jordens overflade, " sagde Dr. Branch, jordsystemforsker og leder af studiet ved University of Hohenheim.

"Planterne frigiver så det meste af energien til den omgivende luft i form af varme, " sagde forskeren. Et varmt område med lavt lufttryk, kaldet en termisk varme-lav, udvikler sig derefter over ørkenen. "Trykforskellene i nærheden af ​​plantagerne skaber opvoksningsområder, der kan føre til dannelse af skyer og nedbør."

Med plantagerne, regn kan produceres i ørkenen, og det regionale klima kan påvirkes positivt. "Selvfølgelig, vi kan kun ændre det globale klima, hvis CO ₂ optagelse har en global indflydelse, " sagde prof. Wulfmeyer, som var med til at overvåge projektet. "Men selv dette skridt kan påvirke vejret og gøre livet i tørre og varme områder mere tåleligt for folk."

Global Feedback Index:Simuleringer viser de bedst egnede områder

Effektens styrke afhænger af regionen og årstiden. "Om og hvor godt dannelsen af ​​skyer og nedbør virker afhænger af mange faktorer, " forklarede Dr. Branch. F.eks. de fremherskende vindhastigheder og atmosfærisk stabilitet er nøglen.

Takket være en ny metode, dette kan nu kvantificeres for første gang, og specifikke tiltag for genplantning kan startes og overvåges:Oliver Branch udviklede "Global Feedback Index" baseret på numeriske modelsimuleringer. Værdien, mellem 0 og 3, angiver, hvor godt et område er egnet til dyrkning af plantager med henblik på nedbørsdannelse. "Tre er den bedste værdi, " sagde Dr. Branch. "Områder, der har denne værdi omfatter dele af den Arabiske Halvø, Namibia, og Sahara. Vi planlægger yderligere simuleringer for disse områder."

På baggrund af vejrdata fra de sidste 40 år, forskerne udviklede månedlige kort for hele kloden. "Da det kræver mange beregninger at gøre sådan et projekt til virkelighed, vi brugte Cray supercomputeren på HLRS, det højtydende computercenter ved universitetet i Stuttgart. Der udfører vi højopløsningssimuleringer for at finde de bedst egnede områder, " sagde Dr. Branch.

Ved at bruge mange variabler, simuleringerne kan pålideligt afgøre, hvor denne metode til sky- og nedbørsdannelse kan fungere. Forskerne kalder det bio-geoengineering - en betegnelse for metoder, hvormed mennesker sigter mod bevidst at optimere klimaet på jorden ved at påvirke biosfæren. "Hver ørken er forskellig, " forklarede Branch. "Mens en 100 km x 100 km plantage ville gøre en stor forskel og producere sommerskyer og regn i Oman, effekten ville ikke være så stærk i Israel, for eksempel."

Jojoba:én plante – mange fordele

Plantetypen er også vigtig. Jojobabuske er særligt velegnede, fordi de binder store mængder CO ₂ under vækst og kan modstå høje temperaturer. De bidrager derved til 'negative emissioner, " det er, genvinding af CO ₂ fra atmosfæren. "På denne måde plantagerne kan afbøde virkningerne af klimakrisen og samtidig modvirke dens videre udvikling, " opsummerede Dr. Branch. Derudover, disse planter transpirerer meget lidt i løbet af dagen, så den termiske varme-lav-effekt er særligt udtalt.

Plantagerne byder også på yderligere fordele for befolkningen:"Jojoba, for eksempel, kan bruges til at producere en olie af høj kvalitet, som er meget efterspurgt på markedet, " sagde Branch. "Buskene kan derfor også bruges økonomisk." Som fornybar råvare biomasse fra planterne kan bruges til energiproduktion. "Da jojoba er et anlæg med lav vedligeholdelse, den kan også trives godt i ørkenområder, " sagde Dr. Branch. "Den behøver kun moderat vanding, og at vand ikke nødvendigvis behøver at være drikkevandskvalitet."

Den seneste publikation viser, at forskere nu forstår komplekse feedbackprocesser tilstrækkeligt til at kunne påvirke regionalt vejr og klima kvantitativt. Af denne grund, dette arbejde fra University of Hohenheim repræsenterer en ny måde at bruge biogeoengineering til at imødegå en af ​​vor tids mest presserende udfordringer:at påvirke vejret og klimaet til gavn for menneskeheden.