Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Біосеквестра ція це захоплення та зберігання вуглекислого парникового газу атмосфери шляхом природних або модифікованих

Біосеквестрація

Біосеквестрація

Біосеквестра́ція — це захоплення та зберігання вуглекислого парникового газу атмосфери шляхом природних або модифікованих біологічних процесів.

image
Біосеквестрація в лісах.

Ця форма секвестрації вуглецю відбувається за рахунок збільшення темпів фотосинтезу через зміну методів землекористування, таких як лісовідновлення та генна інженерія. Існують методи та практики для посилення захоплення вуглецю в обох галузях сільського господарства та лісового господарства. Крім того, в контексті промислового виробництва енергії такі стратегії, як біоенергетика з використанням технології уловлювання та зберігання вуглецю від спалення вугілля, нафти або природного газу, можуть використовувати біосеквестрацію водоростей (Біореактор з водоростей).

Історія

Біосеквестрація як природний процес відбувалася в минулому (Вугільний ліс) і завдяки їй утворилася велика кількість вугілля та нафти, які зараз спалюють люди. Зазвичай термін не стосується секвестрування вуглекислого газу в океанах (закислення океану) або скельних утворень (геологічне секвестрування), виснажених нафтових або газових резервуарів (пік нафти) чи промислового хімічного очищення вуглекислого газу.

Одну з гіпотез зниження температури Землі називають Азолова подія, за назвою папороті Azolla, що росте на поверхні води та може дуже швидко збільшувати біомасу. Вона росла на місці сучасного Північного океану, а їхні рештки осідали й не розкладалися.

Секвестрація вуглецю в рослинах

image
Дім лілій у ботанічному саді Кью.
image
Останній річний приріст атмосферного СО 2

Після водяної пари (концентрація якої має обмежений вплив на людину) вуглекислий газ є найпоширенішим парниковим газом в атмосфері. Атмосферний вуглекислий газ збільшився з приблизно 280 проміле в 1750 році до 383 проміле в 2007 році, тепер зростає із середньою швидкістю 2 ppm в рік. Раніше світові океани відігравали важливу роль у секвестерації атмосферного вуглекислого газу через розчинність та фотосинтез фітопланктону. Враховуючи несприятливі наслідки закислення океану, глобального потепління та зміни клімату для людства науковці досліджують можливість захоплення вуглецю за допомогою рослин.

Лісовідновлення

image
Лісовідновлення та зменшення вирубки лісів можуть рятувати людство від глобального потепління. Пандані () біля озера Добсон, Національний парк Маунт-Філд, Тасманія, Австралія

Міжурядова група з питань зміни клімату (МГЕЗК) підрахувала, що вирубка лісів зараз спричиняє близько 20 відсотків загальних парникових газів, що потрапляють в атмосферу. Канделл і Раупах стверджують, що лісовідновлення та зменшення вирубки лісів можуть збільшити біосеквестрацію.

Нещодавній звіт австралійської організації CSIRO показав, що лісогосподарські та пов'язані з лісом варіанти біосеквестрації є найважливішими і завдяки їм найлегше домогтися захоплення вуглецю, що може становить 105 млн тонн на рік CO2

Посилений фотосинтез

image
Sprekelia formosissima в Тасманії, Австралія.
image
Hakea epiglottis, мис Рауль, півострів Тасман, Тасманія, Австралія.

Біосеквестрацію можна підвищити за рахунок зміни фотосинтетичної ефективності шляхом редагування генів рибулозобісфосфаткарбоксилази в рослинах для підвищення каталітичної, оксигенаційної активності цього ферменту.

Одне з таких напрямків дослідження передбачає збільшення в Землі частки фотосинтетичних рослин, що фіксують вуглець С4. Рослини С4 становлять близько 5 % рослинної біомаси та 1 % відомих видів рослин але на них припадає близько 30 % наземної фіксації вуглецю. У листках рослин С3 захоплені фотони сонячної енергії проходять фотосинтез, який засвоює вуглець у вуглеводи (триосефосфати) у хлоропластах клітин мезофілу. Первинний етап фіксації CO2 каталізується рибулозо-1,5-бісфосфат карбоксилазою / оксигеназою (рибулозобісфосфаткарбоксилаза), яка реагує з O2, що призводить до фотодихання, що захищає фотосинтез від фотоінгібування, але витрачає 50 % потенційно фіксованого вуглецю. Фотосинтез С4, однак, концентрує СО2 в місці реакції рибулозобісфосфаткарбоксилази. Дослідження в галузі рослинництва направлений на розвиток генетичної інженерії харчових культур С3 (наприклад, пшениці, ячменю, сої, картоплі та рису) за допомогою фотосинтетичного апарату рослин С4.

Примітки

  1. (2008). The Emerald Planet: How Plants Changed Earth's History. Oxford University Press. с. 194—5. ISBN .
  2. National Academies Of Sciences, Engineering (2019). Negative Emissions Technologies and Reliable Sequestration: A Research Agenda (англ.). Washington, D.C.: National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. с. 45—136. doi:10.17226/25259. ISBN . PMID 31120708.
  3. Jansson, Christer; Wullschleger, Stan D.; Kalluri, Udaya C.; Tuskan, Gerald A. (2010). Phytosequestration: Carbon Biosequestration by Plants and the Prospects of Genetic Engineering. BioScience. 60 (9): 685—696. doi:10.1525/bio.2010.60.9.6. ISSN 1525-3244.
  4. . Azolla Foundation (амер.). Архів оригіналу за 25 грудня 2021. Процитовано 11 квітня 2022.
  5. Raven JA, Falkowski PG (1999). Oceanic sinks for atmospheric CO2. Plant, Cell & Environment. 22 (6): 741—55. doi:10.1046/j.1365-3040.1999.00419.x.
  6. Intergovernmental Panel on Climate Change * The IPCC web site [ 15 вересня 2017 у Wayback Machine.]
  7. Canadell JG, Raupach MR (2008). Managing Forests for Climate Change. Science. 320 (5882): 1456—7. Bibcode:2008Sci...320.1456C. CiteSeerX 10.1.1.573.5230. doi:10.1126/science.1155458. PMID 18556550.
  8. CSIRO Technical Report. Economic activity, resource use, environmental performance and living standards, 1970—2050. 5 November 2015. https://www.csiro.au/~/media/Major-initiatives/Australian-National-Outlook/CSIRO-TECHNICAL-REPORT-National_Outlook_2015-DOCX.docx?la=en&hash=447E2F6885E954B3AB11FA73F157764DFD3F6AABAustralian National Outlook 2015 (Звіт). 2015. с. 82. ISBN .
  9. Spreitzer RJ, Salvucci ME (2002). Rubisco: structure, regulatory interactions, and possibilities for a better enzyme. Annu Rev Plant Biol. 53: 449—75. doi:10.1146/annurev.arplant.53.100301.135233. PMID 12221984.
  10. Bond WJ, Woodward FI, Midgley GF (2005). The global distribution of ecosystems in a world without fire. New Phytologist. 165 (2): 525—38. doi:10.1111/j.1469-8137.2004.01252.x. PMID 15720663.
  11. Osborne, C. P.; (2006). Nature's green revolution: the remarkable evolutionary rise of C4 plants. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 361 (1465): 173—94. doi:10.1098/rstb.2005.1737. PMC 1626541. PMID 16553316.
  12. Leegood RC. (2002). C4 photosynthesis: principles of CO2 concentration and prospects for its introduction into C3 plants. 53 (369): 581—90. doi:10.1093/jexbot/53.369.581. PMID 11886878.
  13. Mitsue Miyao (2003). Molecular evolution and genetic engineering of C4 photosynthetic enzymes. J. Exp. Bot. 54 (381): 179—89. doi:10.1093/jxb/54.381.179. PMID 12493846.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Biosekvestra ciya ce zahoplennya ta zberigannya vuglekislogo parnikovogo gazu atmosferi shlyahom prirodnih abo modifikovanih biologichnih procesiv Biosekvestraciya v lisah Cya forma sekvestraciyi vuglecyu vidbuvayetsya za rahunok zbilshennya tempiv fotosintezu cherez zminu metodiv zemlekoristuvannya takih yak lisovidnovlennya ta genna inzheneriya Isnuyut metodi ta praktiki dlya posilennya zahoplennya vuglecyu v oboh galuzyah silskogo gospodarstva ta lisovogo gospodarstva Krim togo v konteksti promislovogo virobnictva energiyi taki strategiyi yak bioenergetika z vikoristannyam tehnologiyi ulovlyuvannya ta zberigannya vuglecyu vid spalennya vugillya nafti abo prirodnogo gazu mozhut vikoristovuvati biosekvestraciyu vodorostej Bioreaktor z vodorostej IstoriyaBiosekvestraciya yak prirodnij proces vidbuvalasya v minulomu Vugilnij lis i zavdyaki yij utvorilasya velika kilkist vugillya ta nafti yaki zaraz spalyuyut lyudi Zazvichaj termin ne stosuyetsya sekvestruvannya vuglekislogo gazu v okeanah zakislennya okeanu abo skelnih utvoren geologichne sekvestruvannya visnazhenih naftovih abo gazovih rezervuariv pik nafti chi promislovogo himichnogo ochishennya vuglekislogo gazu Odnu z gipotez znizhennya temperaturi Zemli nazivayut Azolova podiya za nazvoyu paporoti Azolla sho roste na poverhni vodi ta mozhe duzhe shvidko zbilshuvati biomasu Vona rosla na misci suchasnogo Pivnichnogo okeanu a yihni reshtki osidali j ne rozkladalisya Sekvestraciya vuglecyu v roslinahDim lilij u botanichnomu sadi Kyu Ostannij richnij pririst atmosfernogo SO 2 Pislya vodyanoyi pari koncentraciya yakoyi maye obmezhenij vpliv na lyudinu vuglekislij gaz ye najposhirenishim parnikovim gazom v atmosferi Atmosfernij vuglekislij gaz zbilshivsya z priblizno 280 promile v 1750 roci do 383 promile v 2007 roci teper zrostaye iz serednoyu shvidkistyu 2 ppm v rik Ranishe svitovi okeani vidigravali vazhlivu rol u sekvesteraciyi atmosfernogo vuglekislogo gazu cherez rozchinnist ta fotosintez fitoplanktonu Vrahovuyuchi nespriyatlivi naslidki zakislennya okeanu globalnogo poteplinnya ta zmini klimatu dlya lyudstva naukovci doslidzhuyut mozhlivist zahoplennya vuglecyu za dopomogoyu roslin LisovidnovlennyaLisovidnovlennya ta zmenshennya virubki lisiv mozhut ryatuvati lyudstvo vid globalnogo poteplinnya Pandani bilya ozera Dobson Nacionalnij park Maunt Fild Tasmaniya Avstraliya Mizhuryadova grupa z pitan zmini klimatu MGEZK pidrahuvala sho virubka lisiv zaraz sprichinyaye blizko 20 vidsotkiv zagalnih parnikovih gaziv sho potraplyayut v atmosferu Kandell i Raupah stverdzhuyut sho lisovidnovlennya ta zmenshennya virubki lisiv mozhut zbilshiti biosekvestraciyu Neshodavnij zvit avstralijskoyi organizaciyi CSIRO pokazav sho lisogospodarski ta pov yazani z lisom varianti biosekvestraciyi ye najvazhlivishimi i zavdyaki yim najlegshe domogtisya zahoplennya vuglecyu sho mozhe stanovit 105 mln tonn na rik CO2Posilenij fotosintezSprekelia formosissima v Tasmaniyi Avstraliya Hakea epiglottis mis Raul pivostriv Tasman Tasmaniya Avstraliya Biosekvestraciyu mozhna pidvishiti za rahunok zmini fotosintetichnoyi efektivnosti shlyahom redaguvannya geniv ribulozobisfosfatkarboksilazi v roslinah dlya pidvishennya katalitichnoyi oksigenacijnoyi aktivnosti cogo fermentu Odne z takih napryamkiv doslidzhennya peredbachaye zbilshennya v Zemli chastki fotosintetichnih roslin sho fiksuyut vuglec S4 Roslini S4 stanovlyat blizko 5 roslinnoyi biomasi ta 1 vidomih vidiv roslin ale na nih pripadaye blizko 30 nazemnoyi fiksaciyi vuglecyu U listkah roslin S3 zahopleni fotoni sonyachnoyi energiyi prohodyat fotosintez yakij zasvoyuye vuglec u vuglevodi triosefosfati u hloroplastah klitin mezofilu Pervinnij etap fiksaciyi CO2 katalizuyetsya ribulozo 1 5 bisfosfat karboksilazoyu oksigenazoyu ribulozobisfosfatkarboksilaza yaka reaguye z O2 sho prizvodit do fotodihannya sho zahishaye fotosintez vid fotoingibuvannya ale vitrachaye 50 potencijno fiksovanogo vuglecyu Fotosintez S4 odnak koncentruye SO2 v misci reakciyi ribulozobisfosfatkarboksilazi Doslidzhennya v galuzi roslinnictva napravlenij na rozvitok genetichnoyi inzheneriyi harchovih kultur S3 napriklad pshenici yachmenyu soyi kartopli ta risu za dopomogoyu fotosintetichnogo aparatu roslin S4 Primitki 2008 The Emerald Planet How Plants Changed Earth s History Oxford University Press s 194 5 ISBN 978 0 19 954814 9 National Academies Of Sciences Engineering 2019 Negative Emissions Technologies and Reliable Sequestration A Research Agenda angl Washington D C National Academies of Sciences Engineering and Medicine s 45 136 doi 10 17226 25259 ISBN 978 0 309 48452 7 PMID 31120708 Jansson Christer Wullschleger Stan D Kalluri Udaya C Tuskan Gerald A 2010 Phytosequestration Carbon Biosequestration by Plants and the Prospects of Genetic Engineering BioScience 60 9 685 696 doi 10 1525 bio 2010 60 9 6 ISSN 1525 3244 Azolla Foundation amer Arhiv originalu za 25 grudnya 2021 Procitovano 11 kvitnya 2022 Raven JA Falkowski PG 1999 Oceanic sinks for atmospheric CO2 Plant Cell amp Environment 22 6 741 55 doi 10 1046 j 1365 3040 1999 00419 x Intergovernmental Panel on Climate Change The IPCC web site 15 veresnya 2017 u Wayback Machine Canadell JG Raupach MR 2008 Managing Forests for Climate Change Science 320 5882 1456 7 Bibcode 2008Sci 320 1456C CiteSeerX 10 1 1 573 5230 doi 10 1126 science 1155458 PMID 18556550 CSIRO Technical Report Economic activity resource use environmental performance and living standards 1970 2050 5 November 2015 https www csiro au media Major initiatives Australian National Outlook CSIRO TECHNICAL REPORT National Outlook 2015 DOCX docx la en amp hash 447E2F6885E954B3AB11FA73F157764DFD3F6AABAustralian National Outlook 2015 Zvit 2015 s 82 ISBN 978 1 4863 0588 9 Spreitzer RJ Salvucci ME 2002 Rubisco structure regulatory interactions and possibilities for a better enzyme Annu Rev Plant Biol 53 449 75 doi 10 1146 annurev arplant 53 100301 135233 PMID 12221984 Bond WJ Woodward FI Midgley GF 2005 The global distribution of ecosystems in a world without fire New Phytologist 165 2 525 38 doi 10 1111 j 1469 8137 2004 01252 x PMID 15720663 Osborne C P 2006 Nature s green revolution the remarkable evolutionary rise of C4 plants Philosophical Transactions of the Royal Society B Biological Sciences 361 1465 173 94 doi 10 1098 rstb 2005 1737 PMC 1626541 PMID 16553316 Leegood RC 2002 C4 photosynthesis principles of CO2 concentration and prospects for its introduction into C3 plants 53 369 581 90 doi 10 1093 jexbot 53 369 581 PMID 11886878 Mitsue Miyao 2003 Molecular evolution and genetic engineering of C4 photosynthetic enzymes J Exp Bot 54 381 179 89 doi 10 1093 jxb 54 381 179 PMID 12493846

Дата публікації:
Топ