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dimanche 27 décembre 2015

Variation des émissions de carbone

Images montrent l'état des tourbières
 suivant un incendie, deux feux, trois
feux et plus de trois incendies.
Les émissions de carbone causées par les incendies de tourbières tropicales en Indonésie varient considérablement en fonction si les feux sont initiaux ou périodique, selon une nouvelle étude menée à l'Université de Leicester.
L'étude, qui a été co-écrit par le professeur Susan page et le Dr Kevin Tansey de l'Université du Département de Leicester de géographie, a également constaté que les tourbières plus proches de canaux ont une probabilité plus élevée de feux de haute fréquence, qui libèrent les émissions nocives de carbone dans l'atmosphère.
L'étude, «les pertes de carbone variable de feux récurrents dans les tourbières tropicales drainés», qui a été menée avec des chercheurs de la Ludwig-Maximilians-Universität de Munich (LMU) et publiées dans la revue Global Change Biology, présente la première enquête spatialement explicite de feu axées sur l perte de tourbières tropicales et sa variabilité, ce qui suggère qu'il ya une forte relation entre la profondeur de la superficie brûlée, la fréquence des incendies et de la distance des canaux de drainage dans les tourbières tropicales.
Les tourbières tropicales stockent d'énormes quantités de carbone comme matériau végétal incomplètement décomposée qui a accumulé au fil des milliers d'années, dans les milieux anaérobies gorgés d'eau. Ils sont l'une des plus grandes piscines près de la surface de carbone organique terrestre, avec un pool total de tourbe de carbone de 82-92 gigatonnes, dont 65% est situé en Indonésie.
Sous certaines conditions, des feux allumés pour défricher la végétation peut enflammer le tourbe, résultant dans des incendies de longue durée et fumantes qui libèrent de grandes quantités de carbone dans l'atmosphère.
Professeur Susan page de l'Université du Département de géographie de Leicester a expliqué: "les feux de tourbières tropicales jouent un rôle important dans le contexte du réchauffement climatique par les émissions de quantités importantes de gaz à effet de serre.
"Toutefois, l'état des connaissances sur la perte de carbone de ces incendies est encore peu développé avec quelques études rapportant la masse associée de tourbe consommée.
"En outre, les variations spatiales et temporelles de la profondeur de la brûlure ont pas déjà été quantifié."
Dans le cadre de l'étude, un LiDAR aéroportée vaste (Light Detection and Ranging) jeu de données a été utilisé par l'équipe de développer une méthodologie de modélisation de surface de la tourbe pré-le-feu, permettant la quantification spatialement différenciée de la profondeur de la superficie brûlée sur l'ensemble de la superficie brûlée.
Pour la première fois, ils ont également montré que, par rapport brûlé la profondeur de la zone et du carbone perte diminue au cours des quatre premières épreuves d'incendie et est constant par la suite.
Alors que la profondeur relative de la superficie brûlée a diminué pour chaque événement de feu successifs au cours des trois premiers feux, des zones avec quatre feux ou plus sont survenus seulement jusqu'à une distance maximale spécifique de 600 m de canaux de drainage, tandis que les sites avec moins d'effets indésirables incendie est survenu dans une zone plus large place à 1.300 m de canaux.
Cela suggère que la proximité aux canaux non seulement influences profondeur de la superficie brûlée, mais aussi la probabilité d'événements d'incendie à haute fréquence.
Professeur page ajouté: "Nous avons montré que de plus en plus la proximité des canaux de drainage à la fois brûlé profondeur de la zone et la probabilité d'incendies récurrents augmentation et les équations présents expliquant profondeur de la superficie brûlée en fonction de la distance au canal de drainage.
"Toute tentative visant à obtenir un soutien financier pour la réduction des émissions nécessite des méthodologies fiables permettant de mesurer, rapporter et vérifier les émissions de gaz à effet de serre sur une base régulière, avant, pendant et après toute intervention de l'atténuation des émissions a été entrepris.
"Cette meilleure connaissance permet une approche plus précise à la comptabilité des émissions et appuiera la déclaration des émissions de feu."

Comment se débarrasser du problème du gaz du dioxyde de carbone ?

Modèle sismique montrant le champ
 de Sleipner et des couches minces
de CO2. Les variations de son sont
représentées par des couleurs dif-
férentes; rouge est haute vitesse et
 bleu est faible.
Le dioxyde de carbone (CO 2) est le grand bouc émissaire de notre âge. Y a-t-il un moyen de se débarrasser de lui en l'enfouissant dans le sol ou sous le lit de la mer?
"Si nous voulons injecter du gaz sous terre ou sous le lit de la mer, nous devrons surveiller ce qui lui arrive. Nous devons être tout à fait sûr qu'il reste là où il est censé le faire." Ainsi dit SINTEF chercheur Peder Eliasson. Lui et ses collègues dans leur immeuble de bureaux en face Lerkendal Stadium, sont l'analyse des données sismiques et électromagnétiques prises à partir du réservoir de séquestration du CO 2 en dessous du lit de la mer au champ de Sleipner en mer du Nord. "Mais comment pouvons-nous être sûrs que le gaz va rester là où il est censé"? "Par l'interprétation des données géophysiques. Pendant les levés sismiques, nous faisons descendre signaux acoustiques qui sont ensuite réfléchies, qui nous permet de déterminer les distances et les dimensions sur la base des échos. Nous utilisons ensuite ces besoins pour déterminer l'emplacement et l'étendue du gaz. Qu'est nous faisons est de comparer les données sismiques avant et après injection ", dit Eliasson.
Il dit qu'il y a beaucoup de centres dans le monde qui étudient les données à partir de divers réservoirs de stockage de CO 2, car il est important d'apprendre comment faire le meilleur usage possible de ces informations. Il soutient que la sécurité est le facteur clé dans la séquestration du CO 2. Le risque de fuite est très faible, mais cela a au documentée de façon très précise. L'équipement de mesure doit être robuste et pas trop cher, et les données doivent être exacts. Il doit également être possible de personnaliser les analyses.
Défi du changement climatique
CO 2 est devenu le symbole de la consommation humaine et la production industrielle. Le gaz qui se déverse sur les cheminées d'usines de ciment et crache sur les tuyaux d'échappement et les installations de combustion est la raison derrière le plus grand défi environnemental de notre époque. Ceci est la raison pour laquelle les chercheurs du monde entier travaillent à trouver des moyens de capturer le CO 2 et de pompage sous la surface de la Terre, où il peut rester stocker en toute sécurité des milliers d'années.
De nombreux projets industriels ont démontré que cela est possible. Cependant, il y a beaucoup de travail reste à faire avant une solution de stockage optimale CO 2 est en place. La question est également de savoir si nous pouvons stocker des volumes suffisamment importants pour aider à prévenir les températures mondiales croissantes de plus de deux degrés.
Norvège ouvre la voie
Dans le champ de gaz de Sleipner, Statoil exploite le CO 2 plus ancien projet de séquestration dans le monde, avec près de 15 millions de tonnes de CO 2 déjà stockés sous terre - plus que le montant généré par toutes les voitures en Norvège dans une période de deux ans. Près d'un million de tonnes sont pompés vers le bas sous le lit de la mer chaque année.
En 2008, les opérations de stockage de CO 2 ont commencé à partir de l'installation de traitement sur Melkøya dans le nord de la Norvège. De là, le gaz est transporté dans un gazoduc sur le champ de Snøhvit, où il est injecté dans une formation dédiée sous les réservoirs contenant au gaz du champ. Eliasson dit que SINTEF a travaillé pendant de nombreuses années avec l'Université norvégienne de Science et Technologie (NTNU) et la société britannique BGS sur le développement de méthodes pour faire un suivi plus précis et fiable. Au cours des quelques dernières années, il a également travaillé avec GFZ en Allemagne, où les chercheurs ont mis en place un projet pilote sur terre pour l'injection de CO 2 à une profondeur de 600 mètres sous terre. Depuis 2014, des chercheurs norvégiens ont été en contact avec l'Université de l'Illinois sur le projet Decatur aux Etats-Unis, et avec CAMI à sa station de recherche sur le terrain au Canada. Mais en général, les tests ont été sur une petite échelle.
"SINTEF Petroleum Research effectue une série d'expériences comme un moyen d'analyse de CO 2 questions de séquestration», dit Eliasson. "Nous étudions actuellement dans tout, de la façon dont le gaz se comporte dans le réservoir et à quel point le risque est pour les fuites à travers la roche couverture ou les puits, les calculs de capacité de stockage et la mise au point de méthodes de surveillance. Cette dernière est ma spécialité. Ailleurs au SINTEF, la recherche se concentre sur le principal centre de recherche en BIGCCS ", dit-il.
Surveillance pourrait être mieux
Un réservoir de CO 2 sous la séquestration fond de la mer doit être au moins de 800 mètres en dessous de la surface de la mer si l'on veut exercer une pression qui donne au gaz une densité similaire à celle de l'eau. Cela rend plus efficace le stockage. Les images sismiques de la Formation Utsira au champ de Sleipner indiquent que le réservoir est stable et ne fuit pas du gaz jusqu'au fond de la mer.
Eliasson creuse sur un graphique. Il montre le gaz comme une mince couche bleue entourée par une zone rouge. Au cours des dernières années, le gaz à Sleipner a migré vers le sommet de la couche de grès, et est située dans une bande mince sous le schiste imperméable qui forme le toit du réservoir. "Le champ est bleu. Pourquoi est-ce que"? "Les variations de vitesse sismique sont représentés par des couleurs différentes. Dans les zones où le CO 2 est présent, les ondes sonores se déplacent plus lentement que dans les roches environnantes. Ceci est exprimé par la couleur bleue dans la figure. Cependant, il ne suffit pas pour nous simplement obtenir une image du gaz qui est là-bas. Selon Eliasson, les images ne nous disent rien sur ce degré de certitude que nous avons, ou s’il y a un risque de petites fuites. Il croit qu'il est essentiel pour nous de trouver combien y at-il, et de mettre un chiffre sur notre marge d'incertitude. Est-il dix millions de tonnes plus / moins de 50 pour cent, ou est-il plus / moins de 5 pour cent? Nous devons atteindre le plus haut degré possible de certitude, et voilà pourquoi les chercheurs étudient plusieurs différents types de données. "Nous cherchons à plusieurs ensembles de données, et en combinant des données sismiques avec des données électromagnétiques et gravimétriques afin d'atteindre le meilleur résultat possible», dit Eliasson.
Une question d'argent
Un obstacle dans la voie de la grande échelle séquestration du CO 2 est l'aspect financier. Modification d'une centrale électrique au charbon ou au gaz pour capturer sa CO 2 implique une augmentation considérable des coûts. En plus de cela, il serait nécessaire de construire l'infrastructure nécessaire pour transporter le gaz à son emplacement de stockage final.
Les coûts de captage et de stockage sont importants.
"Même si les titulaires de licence ou de permis à Sleipner Vest auraient à payer une énorme quantité par jour pour le gouvernement norvégien si le gaz n'a échapper dans l'atmosphère, aussi longtemps que la coopération internationale émissions de CO2 ne coûtera pas plus que cela, ce n 'T rentable pour l'industrie à investir davantage dans captage et le stockage ", dit Eliasson. «Un scénario est de créer un système mondial de tâches liées aux émissions de CO 2, et que les gouvernements jouent leur rôle et à développer l'infrastructure nécessaire. Ce serait ouvrir un éventail de nouvelles possibilités», dit-il.
Le stockage est essentiel
La plupart des signaux politiques suggèrent que les combustibles fossiles vont dominer l'approvisionnement mondial en énergie jusqu'à ce que le milieu de ce siècle. Le GIEC affirme également que séquestration du CO 2 est essentiel si nous voulons atteindre les réductions d'émissions qui font vraiment une différence.
A Bruxelles, la capture du carbone est d'attirer une nouvelle attention, et de nombreux acteurs du secteur public et privé se rendent compte qu'il ya un besoin urgent d'obtenir la technologie en place. La Commission européenne cherche maintenant à obtenir de meilleurs régimes de subventions mis en place à partir de 2020. Les zones les plus fortes intensités d'émissions de l'Europe du Nord n’ont pas d'alternatives réelles au captage du CO 2 et de stockage. Cela signifie qu'il y aura une énorme demande pour une infrastructure de séquestration.
Il a été souligné que ce type de stockage pourrait être un outil pratique qui permettra à l'homme de réaliser en brûlant des combustibles fossiles.
Sirin Engen admet sur le site de Bellona que cette est une technologie qui permettrait à l'industrie pétrolière et gazière à jouer un rôle dans la transition vers une société à faibles émissions. "Mais ce ne est pas une mission de sauvetage, et il ne dispense pas l'industrie de sa responsabilité de réduire lesémissions de CO 2," dit-elle. Peder Eliasson au SINTEF ne veut pas faire des prédictions ou exprimer une opinion sur les aspects moraux ici. "Notre tâche est d'être objectif et de contribuer avec de nouvelles connaissances et technologies," dit-il. Cependant, comme beaucoup d'autres, il estime que le CO 2 captage et le stockage pourraient être l'un des facteurs clés de la soi-disant «virage vert», où l'industrie pétrolière va également jouer un rôle.

La vie sur Terre a explosé après lente montée de l'oxygène

Il a fallu 100 millions d'années pour les niveaux d'oxygène dans les océans et l'atmosphère pour augmenter le niveau qui a permis l'explosion de la vie animale sur la Terre il y a environ 600 millions d'années, selon une étude de l'UCL-conduit financé par le Natural Environment Research Council.
Avant maintenant on ne sait pas à quelle vitesse les océans et l'atmosphère de la Terre se sont oxygénés et si la vie animale élargi avant ou après les niveaux d'oxygène a augmenté. La nouvelle étude, publiée dans la revue Nature Communications,montre l'augmentation a commencé beaucoup plus tôt qu'on ne le pensait et produite par à-coups, réparties sur une vaste période. Il est donc probable qu'au début l'évolution animale a été le coup d'envoi par l'augmentation des quantités d'oxygène, plutôt que d'un changement dans le comportement animal conduisant à l'oxygénation.
Le chercheur principal, le Dr Philip Pogge von Strandmann (UCL Sciences de la Terre), a déclaré: «Nous voulons savoir comment l'évolution des liens de la vie à l'évolution de notre climat La question de savoir comment fortement la vie a activement modifié le climat de la Terre, et pourquoi la Terre. a été habitable depuis si longtemps est extrêmement important pour comprendre à la fois le système climatique, et pourquoi la vie sur Terre est en premier lieu ".
Les chercheurs de l'UCL, Birkbeck, Université de Bristol, Université de Washington, l'Université de Leeds, Utah State University et de l'Université du Danemark du Sud chenillés ce qui se passait avec les niveaux d'oxygène au niveau mondial 770 - il ya 520 millions d'années (Ma) en utilisant de nouveaux traceurs dans les roches à travers le États-Unis, le Canada et la Chine.
Des échantillons de roches qui ont été prévues par la mer à différents moments ont été prises à partir de différents endroits pour reconstituer l'image globale des niveaux des océans et de l'atmosphère de la Terre oxygène. En mesurant les isotopes de sélénium dans les rochers, l'équipe a révélé qu'il a fallu 100 millions d'années pour la quantité d'oxygène dans l'atmosphère pour passer de moins de 1% à plus de 10% du niveau actuel d'aujourd'hui. Ce fut sans doute l'événement le plus important de l'oxygénation dans l'histoire de la Terre, car il a inauguré un âge de la vie animale qui continue à ce jour.
Dr Pogge von Strandmann, a déclaré: "Nous avons pris une nouvelle approche en utilisant des traceurs sélénium isotopiques pour analyser schistes marins qui nous a donné plus d'informations sur les changements graduels dans les niveaux d'oxygène que ce qui est possible en utilisant les techniques plus conventionnelles utilisées précédemment Nous avons été surpris de voir. Combien de temps il a pris la terre pour produire de l'oxygène et de nos constatations dissiper théories qu'il était un processus rapide causé par un changement dans le comportement des animaux ".
Au cours de la période étudiée, trois grands «Terre boule de neige 'glaciations - Sturtien (~ 716Ma), Marinoan (~ 635Ma) et Gaskiers (~ 580mA) - ont eu lieu dans lequel la terre de la Terre était recouverte de glace et la plupart des océans ont été gelés des pôles aux tropiques. Pendant ces périodes, les températures ont chuté et ont de nouveau augmenté, provoquant la fonte des glaciers et un afflux de nutriments dans l'océan, où les chercheurs pensent que les niveaux d'oxygène causé à la hausse en profondeur dans les océans.
Les nutriments accrue signifie plus de plancton océanique, qui enterrera carbone organique dans les sédiments du fond marin quand ils meurent. Enterrer les résultats de carbone dans l'oxygène de plus en plus, en changeant radicalement les conditions sur la Terre. Jusqu'à présent, l'oxygénation a été pensé pour avoir eu lieu après la relativement petite glaciation Gaskiers fondu. Les résultats de cette étude poussent beaucoup plus tôt, à la glaciation Marinoan, après quoi les animaux ont commencé à fleurir dans les meilleures conditions, conduisant à la première grande expansion de la vie animale.
Co-auteur Professeur David Catling (Université de Washington Terre et sciences spatiales), a ajouté: "Oxygène était comme une lente fusible à l'explosion de la vie animale Autour de 635 Ma, suffisamment d'oxygène a probablement existé à soutenir minuscules éponges Puis, après 580.. Ma, d'étranges créatures en forme de pizzas a vécu sur un fond marin légèrement oxygénée. Cinquante millions d'années plus tard, ancêtres vertébrés glissaient à travers l'eau de mer riche en oxygène. Tracking comment l'oxygène accrue est la première étape vers la compréhension de pourquoi il a fallu si longtemps. En fin de compte, une bonne compréhension de contrôles géologiques sur les niveaux d'oxygène peuvent nous aider à comprendre si la vie animale comme peut exister ou non sur les planètes comme la Terre ailleurs ».

Le rôle de la chaleur dans l'oscillation Madden-Julian

Les moussons tropicales en Indonésie et des inondations dans les États-Unis sont tous deux provoqués par l'oscillation Madden-Julian (MJO), un processus qui aboutit à des impulsions de nuages et de précipitations déplaçant vers l'est à travers le monde à environ 5 mètres par seconde. Malgré l'importance de la MJO, les modèles mondiaux peinent souvent à simuler l'oscillation précision. Les chercheurs ont montré que les simulations MJO sont les plus sensibles à l'existence de chauffage inférieure de niveau dans l'atmosphère.
L'impact
Une meilleure compréhension des distributions de chauffage nécessaires pour simuler robuste forte MJO dans les modèles climatiques permettra d'améliorer un aperçu de la dynamique du système climatique et les projections du climat futur.
Récapitulatif
Non seulement la MJO la principale source de la variabilité tropicale sur des échelles de temps mensuelles, elle affecte aussi la météo en dehors des tropiques, y compris les précipitations d'hiver en Amérique du Nord. Malgré l'importance de la MJO dans le climat, les modèles climatiques mondiaux ont de la difficulté simulant la MJO précision. Le défi peut résulter de l'incapacité des modèles pour représenter adéquatement le réchauffement atmosphérique associé à des changements dans les populations de nuages. Dans une étude soutenue par le Bureau du biologique et du programme de recherche atmosphérique système de recherche sur l'environnement, les scientifiques ont utilisé la version communautaire Ambiance Modèle 4 à examiner l'importance relative du chauffage à des altitudes différentes à la MJO. Les résultats de l'étude montrent que les simulations MJO sont les plus sensibles à l'existence de chauffage de niveau inférieur dans l'atmosphère avant du centre de précipitations anormal. En outre, l'excès de chauffage plus élevée dans l'atmosphère dégrade le signal MJO. L'étude suggère également que la version du modèle de l'atmosphère communautaire standard 4 a de la difficulté simulant la MJO, car elle produit suffisamment de chauffage de niveau supérieur, mais pas assez de chauffage de niveau inférieur. Étant donné que le chauffage basse atmosphère était plus important pour produire un signal MJO, ces résultats indiquent que les paramétrages de convection peu profonde précises peuvent être plus importants que les profondes convectifs dans la simulation de l'évolution de la MJO dans le SMGC.

Variations de hauteur de la calotte glaciaire influencent le climat mondial

Dans une étude publiée dans la revue PNAS, le Dr William Roberts de l'école de Bristol des sciences géographiques et des collègues utilisent des modèles informatiques pour simuler un événement Heinrich dans la baie d'Hudson, au Canada, en ajustant les modèles à envisager afflux d'eau douce seulement, en changeant la hauteur de la calotte glaciaire seulement ou des deux facteurs ensemble.
Dr Roberts a déclaré: "Il y a beaucoup de preuves pour suggérer que le changement de la hauteur des calottes glaciaires pourrait changer la circulation atmosphérique ou même la circulation océanique, mais le rôle de cette force pourrait jouer lors d'événements de Heinrich a généralement été négligé Notre étude visait à voir quels effets ces. Forçant pourrait avoir. "
Les chercheurs ont constaté que les effets climatiques dans les simulations qui ont examiné à la fois l'afflux d'eau douce et topographie changeante ne sont pas simplement la somme des effets climatiques de chaque élément considéré isolément.
Dans une simulation de changer la hauteur de la calotte glaciaire seulement, une surface de mer chaude a été vu dans le centre de l'Atlantique Nord et de la Floride est devenu plus chaud et humide. Ces deux effets ont été observés dans le dossier des paléoclimats, mais ne peuvent pas être pris en compte avec les modèles d'eau douce d'afflux seul.
Dans d'autres régions, par exemple l'Atlantique tropical, deux changements de hauteur de la calotte glaciaire et afflux d'eau douce semblent affecter la réponse climatique.
Ces résultats indiquent que, bien que la circulation atmosphérique altérée en raison de changer la hauteur de la calotte glaciaire est pas le seul moteur du changement climatique dans les événements de Heinrich, sa contribution jusque là dans le climat mondial peut mériter considération.
Dr Roberts a déclaré:. "Nos résultats suggèrent que le simple paradigme d'un changement climatique provoquant événement Heinrich via les entrées d'eau douce dans l'Atlantique Nord doit être révisée Ils suggèrent également que vous ne pouvez pas utiliser les changements climatiques qui se produisent pendant Heinrich événements comme un modèle simple pour les changements qui pourraient survenir d'un afflux d'eau douce dans l'Atlantique Nord ".

La poussière peut affecter le système de la Terre?

La poussière dans le système de la Terre peut affecter les océans, le cycle du carbone, les températures et la santé
La poussière est une chose puissante.Pas les trucs que nous secouons la table à café sur une base régulière, mais les minuscules particules flottant dans l'atmosphère de la terre, qui proviennent principalement des déserts d'Afrique du Nord et au Moyen-Orient.
Elle peut affecter les océans, un impact sur le cycle du carbone et même avoir un effet sur la température mondiale.
La poussière, et son impact sur notre planète, a été au centre d'un colloque récemment à l'Association américaine pour l'avancement des sciences (AAAS) réunion annuelle, à San Diego, en Californie. La discussion a débuté par une présentation par un chercheur financé par le CRSNG Dr Karen Kohfeld de l'Université Simon Fraser.
Dr Kohfeld est le leader du climat, les océans et les paléo-environnements de laboratoire à l'université. Ses recherches portent sur paléo-climatique, ou en utilisant les climats passés et les données géologiques pour voir comment nos modèles climatiques actuels font. Elle a inventé les indicateurs et les rapports de terrestre et Paléoenvironnements marins (liste DIRTMAP) __gVirt_NP_NN_NNPS<__ base de données qui a été utilisé au cours de la dernière décennie poussière par plusieurs groupes de modélisation pour tester si leur représentation du cycle de la poussière est réaliste.
"Il a été utilisé pour démontrer que les deux augmentations de vents et des diminutions de la couverture végétale étaient d'importants contributeurs à l'empoussièrement du dernier âge de glace», écrit-elle.
Lors de la conférence, le Dr Kohfeld a présenté un aperçu de la façon dont les changements de poussière et interagit dans le système Terre, comme son travail récent a mis l'accent sur le rôle de la poussière comme un retour au sein du système de la Terre, notamment sa pertinence pour le cycle du carbone océanique.
Elle dit la poussière dans l'atmosphère est une constante dans l'étude du climat, étant donné qu'il est presque partout et a connu des changements importants à travers l'histoire.
Dr Kohfeld souligne l'importance du cycle de la poussière en raison de son impact sur le cycle du carbone. La poussière contient du fer et d'autres nutriments essentiels pour de nombreux organismes. Le dépôt des poussières, l'eau douce dans les océans et les écosystèmes terrestres peut fertiliser ces zones, entraînant une augmentation de la croissance de la végétation, qui à son tour conduit à moins de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.
"La poussière est un très bon exemple de la façon terre, l'atmosphère et le climat sont connectés,» dit-elle.
Elle ajoute qu'elle espère créer de meilleurs modèles pour comprendre le cycle de la poussière et de comprendre comment les changements à cela affectera les océans, le cycle du carbone et, finalement, nous.
Le colloque, intitulé «poussière dans le système Terre", a également soulevé des questions de santé en relation avec le cycle de la poussière.

Nouveau modèle d'émissions de dioxyde de carbone

Figure de  l'évolution des  émissions  de dioxyde
de carbone calculées  par le modèle  (à gauche)
et le développement temporel de la température
moyenne  annuelle  mondiale  (à droite). Afin de
réaliser la stabilisation à long terme de la concen-
tration de dioxyde de carbone atmosphérique, les
émissions de dioxyde de carbone fossile doit être
réduite à environ zéro à la fin du siècle. Les lignes
noires représentent les valeurs observées.
 (GtC / an = gigatonnes de carbone / an)
Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) calculées Les changements projetés de la température pour divers scénarios en 2007 et les chercheurs de l'Institut Max Planck de météorologie de Hambourg ont maintenant franchi une étape supplémentaire: ils ont développé un nouveau modèle qui précise les quantités maximales de dioxyde de carbone que les humains peuvent émettre de rester en dessous du seuil critique pour le réchauffement climatique de deux degrés Celsius. Pour ce faire, les scientifiques ont incorporés dans leurs calculs des données relatives au cycle de carbone, à savoir le volume de dioxyde de carbone absorbé et libéré par les océans et les forêts.
Le but du projet ENSEMBLES internationale est de simuler les changements futurs dans les émissions mondiales de climat et de dioxyde de carbone et de manière à obtenir des valeurs seuils plus fiables sur cette base.
La concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère causée par la combustion de combustibles fossiles (gaz, pétrole) a augmenté d'environ 35 pour cent depuis le début de la révolution industrielle. Si les émissions de dioxyde de carbone et, par conséquent, les concentrations de dioxyde de carbone dans l'atmosphère continuent à augmenter sans contrôle, une augmentation drastique de la température mondiale peut être attendue avant la fin de ce siècle. Avec l'aide de nouveaux modèles pour une concentration prescrite de dioxyde de carbone atmosphérique, les scientifiques de toute l'Europe ont maintenant calculé pour la première fois la mesure dans laquelle les émissions mondiales de dioxyde de carbone doivent être réduites pour stopper le réchauffement climatique.
"Quoi de neuf à propos de cette recherche est que nous avons intégré le cycle du carbone dans notre modèle pour obtenir les données sur les émissions», explique Erich Roeckner. Selon le modèle, les émissions de dioxyde de carbone admissibles passera d'environ sept milliards de tonnes de carbone en 2000 à une valeur maximale d'environ dix milliards de tonnes en 2015. Pour parvenir à la stabilisation à long terme de la concentration de dioxyde de carbone atmosphérique, les émissions devront ensuite être réduites de 56 pour cent en l'an 2050 et approcher de zéro vers la fin de ce siècle. Bien que, sur la base de ces calculs, le réchauffement climatique resterait sous le seuil de deux degrés d'ici 2100, le réchauffement peut être prévu dans le long terme: "Il faudra des siècles pour le système climatique mondial pour stabiliser», explique Erich Roeckner.
Les scientifiques ont utilisé une nouvelle méthode avec laquelle ils reconstruits voies d'émissions historiques sur la base des concentrations de dioxyde de carbone déjà calculées. Pour ce faire, Erich Roeckner et son équipe ont adopté la méthodologie proposée par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) pour les simulations menées pour l'avenir cinquième rapport d'évaluation du GIEC: les modèles du système terrestre qui intègrent le cycle du carbone ont été utilisées pour estimer la anthropique Les émissions de dioxyde de carbone qui sont compatibles avec une voie de concentration prescrite. Dans ce cas, les émissions dépendent uniquement de la proportion du carbone anthropique dans le modèle qui est absorbée par la surface de la terre et les océans. Répétition des expériences utilisant différentes dates de départ pré-industriel a permis aux scientifiques de faire la distinction entre le changement climatique d'origine anthropique et la variabilité interne du climat.
Le modèle utilisé pour cette étude est basée sur une grille spatiale de faible résolution avec un espacement de grille d'environ 400 kilomètres, ce qui prend l'atmosphère, plus la surface de la terre, l'océan, y compris la glace de mer, et de la marine et le cycle du carbone terrestre en compte .
L'objectif global de l'étude est de simuler les changements futurs dans les émissions de carbone et dioxyde de carbone dans un seul scénario dans lequel le dioxyde de carbone des concentrations équivalentes dans l'atmosphère sont stabilisées à long terme à 450 parties par million (ppm), de sorte que mondiale réchauffement augmente à un maximum de deux degrés au-dessus du niveau pré-industriel. Les données sont actuellement évalués par d'autres centres climatiques européennes. "Dès que tous les résultats sont disponibles, nous pouvons évaluer l'écart entre les modèles», explique Erich Roeckner. "Le plus important les données que nous avons, le plus précis de nos prévisions sera."

Effet de vagues

De meilleures prévisions pour la glace de mer dans le cadre du changement climatique: Effet de vagues
Université de recherche Adelaide-conduit sera aidé à cerner l'impact des vagues sur la glace de mer, qui est vulnérable au changement climatique, en particulier dans l'Arctique où il se retire rapidement.
Publié aujourd'hui dans les Proceedings of the Royal Society A ,la recherche rapporte les premières expériences de laboratoire d'essai des modèles théoriques de l'activité des ondes dans les océans gelés.
"La glace de mer est à la fois un indicateur et l'agent du changement climatique», explique le chef de projet, le Dr Luc Bennetts, chercheur à l'École des sciences mathématiques.
"La glace de mer couvrant la surface de l'océan est blanc et reflète efficacement les rayons du soleil, en gardant les océans cool quand elle fond il révèle l'océan sombre sous, qui absorbe le rayonnement solaire et se réchauffe -. Et que, bien sûr, affaiblit davantage la de la glace.
"Les vagues se brisent la glace pour qu'il fonde plus facilement. En outre, exposer les grandes zones de la surface de l'océan offre une plus grande surface pour le vent pour générer des ondes, qui favorise en outre la rupture."
À ce jour, cependant, les modèles climatiques ne sont pas inclus l'impact des vagues sur la glace de mer.
En collaboration avec le Dr Tim Williams, de l'Environnement Nansen et Centre de télédétection à Bergen, en Norvège, et le professeur Dany Dumont, de l'Université du Québec au Canada, le Dr Bennetts a mené des expériences de modélisation des vagues océaniques voyageant à travers les banquises dans un bassin à vagues et mesure l'énergie des vagues.
"L'énergie des vagues est diffusée par la banquise et est transféré dans les collisions entre les banquises et en ondes en cours d'exécution sur les sommets de la banquise, qui tous deux l'impact de la couverture de glace», dit le Dr Bennetts.
"Interactions Wave-glace se produisent sur des centaines de kilomètres dans l'océan recouvert de glace. Nous avons besoin de développer des modèles qui permettent de prédire les vagues distances seront pénétrer si nous pouvons déterminer quelles régions de la glace de mer sont plus sensibles à la rupture.
«Variabilité régionale de la glace de mer est actuellement pas très bien compris, avec des modèles sous-prédire l'étendue de la banquise antarctique et sur-prévision de l'ampleur dans l'Arctique. Notre recherche permettra de mieux la physique dans les modèles climatiques et nous espérons aider à répondre à ces questions (parmi d'autres).
"Nous devons prendre en compte l'impact des vagues de prévoir avec précision les scénarios futurs pour la glace de mer."

Comment va régime des précipitations dans les régions tropicales?

La  région  indonésienne  comme  il  est
Maintenant  ( à  gauche),  et  comme  il
était lors de la dernière période glaciaire
 lorsque la plaque de Sunda a été exposé
Comment va régime des précipitations dans les régions tropicales Indien et Pacifique changer dans un futur réchauffement de la planète? Les modèles climatiques suggèrent généralement que les tropiques comme un ensemble plus humides, mais les modèles ne concordent pas toujours sur l'endroit où le régime des précipitations se déplacer dans des régions particulières dans les tropiques.
Une nouvelle étude, publiée en ligne le 19 mai à la revue Nature Geoscience, regarde vers le passé pour en apprendre davantage sur l'avenir du changement de climat tropical, et notre capacité à simuler avec des modèles numériques.
Pedro DiNezio de l'Université de Hawaii et Jessica Tierney du Woods Hole Oceanographic Institution enquêté préservée indices géologiques (appelés «proxies») du régime des précipitations à une époque où la planète est allé à la vitesse opposée et refroidi de façon spectaculaire dans le dernier âge de glace. Indices de terres comprises charbon contre les incendies, et la preuve de plus d'activité de dunes de sable et de lacs desséchés, toutes les conditions plus sèches indiquant, et les preuves pour les niveaux élevés des lacs et plus de pollen, indiquant des conditions plus humides. Ils ont également examiné les dossiers de sédiments des fonds marins contenant des bombes préservés d'organismes marins morts; les coquilles contiennent des niveaux d'un isotope lourd de l'oxygène supérieures ou inférieures, selon le rapport de la salinité des eaux de surface lorsque les organismes étaient vivants (eaux moins salés indiquent plus de précipitations sur l'océan).
Ensemble, les enregistrements montrent que il y a 26 000 à 19000 années pendant l'âge de glace, les conditions étaient plus sec dans tout le centre de la piscine chaude Indo-Pacifique - une vaste région des eaux chaudes de l'océan dans la région du Pacifique occidental qui est la principale source de chaleur et l'humidité de l'atmosphère terrestre. Des conditions plus humides ont prévalu de chaque côté de la piscine chauffée.
Ils ont ensuite comparé ces données avec les résultats de 12 modèles climatiques différents mathématiques qui simulent le climat de la Terre, qui incorporent des lois fondamentales de la physique, la chimie et la dynamique des fluides interactions air-terre-mer-glace environnante. L'idée est que l'âge de glace offre un grand test "pour évaluer la capacité des modèles numériques pour simuler les climats radicalement différentes de la présente espèce," ont déclaré les scientifiques.
Leurs résultats les ont surpris: un seul modèle, développé par le Centre Hadley pour la prévision du climat et de la recherche dans l'Angleterre, reproduit les schémas de précipitations, ils ont trouvé des éléments de preuve géologique: un modèle de conditions sèches forts, bien réparties sur l'Indonésie, l'Asie du Sud et du Nord de l'Australie , des conditions plus humides en Afrique orientale, les eaux salées (moins de précipitations) dans l'océan Indien et du golfe du Bengale et les eaux moins salés (plus de précipitations) dans la mer d'Oman et dans le Pacifique occidental.
Les scientifiques disent que la principale cause de ces conditions pendant les périodes glaciaires était niveau de la mer, qui inférieurs exposés le Sunda maintenant submergée que la terre sèche et connectés ce sont maintenant îles indonésiennes en une seule grande masse de terre. Toutefois, la conclusion que seul un modèle est capable de reproduire les schémas de précipitations pendant la période glaciaire a de larges implications pour simuler le changement climatique tropical.
Les climatologues pensent que la principale faiblesse des modèles est leur capacité limitée pour simuler la convection, les mouvements d'air verticaux qui soulèvent l'air humide dans l'atmosphère. Les différences dans la façon dont chaque modèle simule convection peut expliquer pourquoi les résultats des modèles pour la période glaciaire sont si différents et ne correspondent pas à la preuve proxy.
"Les bonnes nouvelles sont, le modèle Hadley combiné avec les preuves géologiques montrent une voie pour améliorer notre capacité à simuler et prévoir les pluies tropicales à l'avenir", a déclaré Mike Tierney. "Plus nous étudions les mécanismes qui régissent le climat tropical dans le passé, mieux nous pouvons prédire les changements climatiques qui auront une incidence sur les milliards de personnes qui vivent dans cette vaste région du monde."

Nouvelle version de Premier modèle climatique global

Le Centre national pour la recherche atmosphérique (NCAR) à Boulder, au Colorado, a dévoilé une nouvelle version puissante d'un système basé supercalculateur à modéliser le climat de la Terre et de projeter hausse de la température mondiale au cours des prochaines décennies. 

Le modèle du système climatique de la Communauté, la version 3, intègre des données sur les phénomènes allant de nuages à la glace de mer afin de simuler complexité du système climatique de la Terre. Le modèle est si complexe qu'elle requiert environ trois trillions d'opérations informatiques pour simuler un seul jour du climat mondial, et il produit beaucoup plus d'informations sur les variations climatiques régionales que la version précédente.

Les scientifiques contribueront résultats à la prochaine évaluation par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), un organisme international de recherche qui conseille les décideurs sur les effets probables du changement climatique. Le système, connu sous le nom de modèle du système climatique de la Communauté, la version 3 (CCSM3), indique dans une conclusion préliminaire que les températures mondiales pourraient augmenter plus que la version précédente avait projetée si les sociétés continuent à émettre de grandes quantités de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.

NCAR a développé le modèle en collaboration avec les chercheurs des universités et des laboratoires à travers le pays, avec un financement de la NSF ainsi que le ministère de l'Énergie, de la National Oceanic and Atmospheric Administration, et la National Aeronautics and Space Administration. Il publie les résultats du modèle et les codes informatiques sous-jacents aux chercheurs atmosphériques et d'autres utilisateurs dans le monde.

"La libération de CCSM3 marque une étape importante dans le développement de modèles climatiques», a déclaré Jay Fein, directeur du programme de la dynamique du climat de la NSF."L'investissement par la NSF, le ministère de l'Énergie et de la communauté scientifique donne des nouvelles connaissances sur les complexités du système de la Terre et les réactions probables de notre planète à des influences naturelles et anthropiques."

CCSM3 montre les températures mondiales pourraient augmenter de 2,6 degrés Celsius (4,7 degrés Fahrenheit) dans un scénario hypothétique dans laquelle les niveaux atmosphériques de dioxyde de carbone sont soudainement doublé. Qui est nettement plus que l'augmentation de 2 degrés Celsius (3,6 degrés Fahrenheit) qui avait été indiqué par la version précédente du modèle.

William Collins, un scientifique du NCAR qui a supervisé le développement de CCSM3, dit que les chercheurs ne sont pas encore à cerner exactement ce qui se fait le modèle le plus sensible à une augmentation du niveau de dioxyde de carbone. Mais il dit que le modèle global est beaucoup plus précis que son prédécesseur.

"Ce modèle apporte des améliorations substantielles dans la simulation des processus atmosphériques, océaniques et terrestres», dit Collins. "Il a fait remarquablement bien à reproduire le climat du siècle dernier, et nous sommes maintenant prêts à commencer à l'utiliser pour étudier le climat du siècle prochain."

Alors que les scientifiques apprennent plus sur l'atmosphère, les modèles climatiques les plus puissants du monde sont généralement d'accord sur les effets climatiques de dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre importants émis par les véhicules automobiles, les centrales électriques, et d'autres sources. Les observations montrent que les niveaux atmosphériques de dioxyde de carbone ont augmenté de 280 parties par million en volume (ppmv) avant l'ère industrielle à plus de 370 ppmv aujourd'hui, et l'augmentation se poursuit. Un doublement du dioxyde de carbone par rapport aux niveaux actuels augmenterait de manière significative les températures mondiales, selon tous les grands modèles. Les modèles ne concordent pas toujours, cependant, sur les impacts complexes de nuages, la glace de mer, et d'autres pièces du système climatique.

CCSM3 est l'un des principaux à grand tirage climatique de la planète, qui sont extraordinairement outils informatiques sophistiqués qui intègrent des phénomènes allant de l'effet que les éruptions volcaniques ont sur les modes de température à l'impact du mouvement des glaces de la mer de la lumière solaire absorbée par les océans. Les modèles climatiques travaillent en résolvant des formules mathématiques, qui représentent la surface terrestre processus physiques qui animent le climat de la Terre, pour des milliers de points dans l'atmosphère, les océans, la glace de mer et le produit chimique, et. CCSM3 est si complexe qu'il faut environ 3 billions de calculs informatiques pour simuler un seul jour du climat mondial.

Avec CCSM3, les scientifiques ont été en mesure d'ajouter quatre fois plus de points pour la terre et l'atmosphère que ce qui existait dans la version précédente de la CPLM, produisant ainsi beaucoup plus d'informations sur les variations régionales du climat et du changement climatique. La nouvelle version capture également des fonctionnalités telles que des températures continentales et températures supérieures de l'atmosphère beaucoup plus de précision que la version précédente. Dans un essai, le modèle étroitement simulé des changements dans les températures mondiales au cours du siècle dernier.
En plus de simuler des températures au cours du prochain siècle, les scientifiques vont utiliser le modèle pour étudier les tendances climatiques du passé, tels que le pic de la dernière ère glaciaire, il ya 21.000 ans. Ils auront également l'utiliser pour sonder les processus chimiques et le cycle du carbone entre l'atmosphère, l'océan et la terre, ainsi que les impacts localisés de sulfates et d'autres polluants sur le climat.

Nouveau modèle d'ordinateur avance le changement climatique

Le système terrestre modèle communautaire sera l'un des modèles climatiques primaires utilisés pour la prochaine évaluation par le Groupe d'experts intergouvernemental sur les changements climatiques.
La modélisation de la complexité du climat. Cette image, prise à partir d'une plus grande simulation de 20ème siècle Climat, illustre plusieurs aspects du système climatique de la Terre. Les températures de surface de la mer et des concentrations de glace de mer sont présentées par les deux échelles de couleurs. Le chiffre capture également la pression au niveau de la mer et des vents de faible niveau, y compris l'air chaud vers le nord sur la côte orientale des régions à basse pression et de l'air plus froid se déplaçant vers le sud sur la partie occidentale des dépressions. Ces simulations, produites par la Communauté du système climatique modèle basé NCAR, peuvent également représenter des fonctionnalités supplémentaires du système climatique, tels que les précipitations. Logiciel Companion, publié récemment que le modèle de système communautaire de la Terre, permettra aux scientifiques d'étudier le système climatique dans complexité encore plus grande.
Les scientifiques peuvent désormais étudier les changements climatiques dans beaucoup plus de détails avec le puissant nouveau logiciel informatique publié par le Centre national pour la recherche atmosphérique (NCAR).
Le modèle du système terrestre communautaire (CESM) sera l'un des modèles climatiques primaires utilisés pour la prochaine évaluation par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC). Le CESM est la dernière d'une série de modèles globaux basés NCAR développés au cours des 30 dernières années. Les modèles sont pris en charge conjointement par le ministère de l'Énergie (DOE) et la National Science Foundation, qui est le parrain du NCAR.
Les scientifiques et les ingénieurs de NCAR, les laboratoires du DOE, et plusieurs universités ont développé le CESM.
Des fonctionnalités avancées de ce nouveau modèle aidera les scientifiques mettent en lumière quelques-uns des mystères critiques du réchauffement de la planète, y compris:
Quel est l'impact du réchauffement des températures aura sur les calottes glaciaires massives dans Groenland et l'Antarctique?
Comment seront les modèles dans l'océan et l'atmosphère affecter le climat régional dans les prochaines décennies?
Comment le changement climatique va influer sur la gravité et la fréquence des cyclones tropicaux, y compris les ouragans?
Quels sont les effets de minuscules particules en suspension, appelées aérosols, sur les nuages et les températures?
Le CESM est l'un d'une douzaine de modèles climatiques à travers le monde qui peuvent être utilisés pour simuler les nombreuses composantes du système climatique de la Terre, y compris les océans, l'atmosphère, la glace de mer, et la couverture terrestre. Le CESM et ses prédécesseurs sont uniques parmi ces modèles en ce sens qu'ils ont été développés par une large communauté de scientifiques. Le modèle est disponible gratuitement pour les chercheurs du monde entier.
«Avec le système terrestre modèle communautaire, nous pouvons poursuivre questions scientifiques que nous ne pouvions pas aborder auparavant», dit scientifique du NCAR James Hurrell, président du comité de direction scientifique qui a développé le modèle. "Merci à l'amélioration de son physique et de biogéochimie élargi, il nous donne une meilleure représentation du monde réel."
Les scientifiques comptent sur des modèles informatiques afin de mieux comprendre le système climatique de la Terre, car ils ne peuvent pas mener des expériences à grande échelle sur l'atmosphère elle-même. Les modèles climatiques, comme les modèles météorologiques, reposent sur un maillage tridimensionnel qui atteint très haut dans l'atmosphère et dans les océans. À intervalles réguliers, ou points de la grille, les modèles utilisent des lois de la physique pour calculer les variables atmosphériques et environnementales, simulant les échanges entre les gaz, les particules et l'énergie à travers l'atmosphère.
Parce que les modèles climatiques couvrent des périodes beaucoup plus longtemps que les modèles météorologiques, ils ne peuvent pas inclure autant de détails. Ainsi, les projections climatiques apparaissent à l'échelle régionale à l'échelle mondiale plutôt que locales. Cette approche permet aux chercheurs de simuler le climat mondial au cours des années, des décennies, voire des millénaires. Pour vérifier la précision d'un modèle, les scientifiques simulent généralement les conditions passées et comparer ensuite les résultats du modèle aux observations réelles.
Une vision plus large de notre système climatique
Le CESM construit sur le modèle du système climatique de la Communauté, que les scientifiques et les collaborateurs du NCAR ont régulièrement mise à jour depuis la première développer il ya plus d'une décennie. Le nouveau modèle permet aux scientifiques d'obtenir une image plus large du système climatique terrestre en incorporant des influences plus. Utilisation du CESM, les chercheurs peuvent désormais simuler l'interaction des écosystèmes marins avec l'effet de serre; l'influence climatique de l'ozone, la poussière et d'autres produits chimiques dans l'atmosphère; le cycle du carbone dans l'atmosphère, les océans et les terres émergées; et l'influence de l'effet de serre sur la haute atmosphère.
En outre, une représentation entièrement nouvelle des processus atmosphériques dans le CESM permettra aux chercheurs de poursuivre une plus grande variété d'applications, y compris des études de qualité de l'air et des mécanismes de rétroaction biogéochimiques.
Les scientifiques ont commencé à utiliser à la fois le CESM et le modèle du système climatique de la Communauté pour un ensemble ambitieux d'expériences climatiques pour être présenté dans les prochains rapports d'évaluation du GIEC, prévue pour la libération au cours 2013-14. La plupart des simulations à l'appui de cette évaluation sont programmés pour être complété et rendus publics à compter de la fin de 2010, de sorte que le milieu de la recherche peut compléter ses analyses à temps pour figurer dans l'évaluation. Le nouveau rapport du GIEC comprendra des informations sur les changements climatiques régionaux dans les prochaines décennies.
Utilisation du CESM, Hurrell et d'autres scientifiques espèrent en apprendre davantage sur les modèles océan-atmosphère, tels que l'oscillation de l'Atlantique Nord et l'oscillation décennale du Pacifique, qui affectent les températures de surface de la mer ainsi que les conditions atmosphériques. Une telle connaissance, Hurrell dit, peut éventuellement conduire à des prévisions sur plusieurs années des impacts climatiques potentiels, comme une région particulière face à une forte probabilité de sécheresse, ou une autre région susceptible face à plusieurs années de conditions froides et humides.
"Les décideurs dans divers arénas ont besoin de savoir dans quelle mesure les événements climatiques qu'ils voient sont le produit de la variabilité naturelle, et donc peuvent être censés se résorber à un certain point, ou sont le résultat de potentiellement irréversibles, le changement climatique d'origine humaine influencée, "dit Hurrell. "CESM sera un outil majeur pour répondre à ces questions."

Le changement climatique va réduire les rendements des cultures

Champ  de blé.  Les chercheurs  ont  conclu
 Que  «l'impact  du  changement  climatique
sur les cultures varie à la fois  de l'année en
 année et d'un endroit à placer - la variabilité
de devenir plus que le temps devient de plus
 en plus erratique
les chercheurs ont déterminé, avec des rendements réduits des années 2030 et suivantes. Dans l'étude, les chercheurs ont créé prévues en combinant et en comparant les résultats de 1700 évaluations publiées de la réponse que le changement climatique aura sur les rendements de riz, le maïs et le blé de nouvelles données. En raison de l'intérêt accru dans le changement climatique la recherche, la nouvelle étude a permis de créer le plus grand ensemble de données à jour sur les réponses des cultures.
Une étude menée par l'Université de Leeds a montré que le réchauffement global de seulement 2 ° C sera préjudiciable aux cultures dans les régions tempérées et tropicales, avec des rendements réduits des années 2030 et suivantes.
Professeur Andy Challinor, de l'École de la Terre et de l'environnement à l'Université de Leeds et auteur principal de l'étude, a déclaré: "Notre recherche montre que les rendements des cultures seront affectées négativement par le changement climatique beaucoup plus tôt que prévu."
"En outre, l'impact du changement climatique sur les cultures varie à la fois de l'année en année et d'un endroit à placer- la variabilité de devenir plus que le temps devient de plus en plus erratique."
L'étude, publiée aujourd'hui par la revue Nature Climate Change, alimente directement dans le rapport du Groupe de travail II du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution (GIEC) cinquième rapport d'évaluation du climat, qui est due à être publié à la fin de Mars ici 2014.
Dans l'étude, les chercheurs ont créé prévues en combinant et en comparant les résultats de 1700 évaluations publiées de la réponse que le changement climatique aura sur les rendements de riz, le maïs et le blé de nouvelles données.
En raison de l'intérêt accru dans le changement climatique, l'étude, la nouvelle étude a permis de créer le plus grand ensemble de données à jour sur les réponses des cultures, avec plus du double du nombre d'études qui étaient disponibles pour les chercheurs à analyser pour le quatrième rapport d'évaluation du GIEC en 2007.
Dans le quatrième rapport d'évaluation, les scientifiques avaient rapporté que les régions du monde à climat tempéré, comme l'Europe et la plupart de l'Amérique du Nord, pourraient résister à un couple de degrés de réchauffement sans effet notable sur les récoltes, ou peut-être même bénéficier d'une récolte exceptionnelle .
"De plus en plus de données sont devenues disponibles, nous avons vu un changement dans le consensus, en nous disant que les impacts du changement climatique dans les régions tempérées vont se produire plus tôt que tard", a déclaré le professeur Challinor.
Les chercheurs affirment que nous allons voir, en moyenne, un impact plus négatif du changement climatique sur les rendements agricoles des années 2030 et suivantes. L'impact sera plus grand dans la seconde moitié du siècle, lorsque des baisses de plus de 25% vont devenir de plus en plus communes.
Ces statistiques représentent déjà des techniques d'adaptation mineures employées par les agriculteurs pour atténuer les effets du changement climatique, tels que de petits ajustements dans la variété des cultures et la date de plantation. Plus tard dans le siècle, de plus grandes transformations et innovations agricoles seront nécessaires afin de sauvegarder les rendements des cultures pour les générations futures.
«Le changement climatique signifie une récolte moins prévisible, avec différents pays gagner et perdre dans des années différentes. Le tableau d'ensemble reste négatif, et nous commençons maintenant à voir comment la recherche peut soutenir l'adaptation en évitant les impacts pire», conclut le professeur Challinor.

Comment adapter les écosystèmes locaux?

Adapter les écosystèmes locaux peut adoucir l'impact du changement climatique mondial
«Penser globalement, agir localement» rend un bel autocollant de voiture - mais est-ce une politique efficace pour faire face au changement climatique? Actions locales peuvent faire une différence dans un processus principalement portées par les tendances à travers le monde?
La réponse courte est «non», selon le Groupe d'experts intergouvernemental sur les changements climatiques. Nous ne pouvons pas faire grand-chose au niveau local pour atténuer les effets de facteurs mondiaux; par conséquent, nos politiques locales doivent se concentrer sur l'adaptation.
Il y a plus à l'histoire, cependant, selon Charles Perrings, professeur d'économie de l'environnement à l'Université Arizona State. Il est vrai qu'il ya peu à faire au niveau local pour affecter des causes mondiales, Perrings dit, il est un peu à faire pour atténuer les effets du changement climatique dans notre propre cour. L'astuce consiste à travailler localement à diversifier nos écosystèmes pour les rendre plus élastique pour ce qui est à venir.
Perrings de l'argument, qu'il présentera le 17 février à l'Association américaine pour l'avancement des sciences réunion annuelle, est fondé sur les conclusions de l'Organisation des Nations Unies de 2005 de Millennium Ecosystem Assessment (MA). Comme le rapport du GIEC, la MA est une synthèse globale de l'information existante, la littérature scientifique et des données; mais, alors que le rapport du GIEC examine le changement climatique en général, la MA se concentre sur l'amélioration de la gestion des écosystèmes et le bien-être humain.
"Les points de MA à la valeur de la régulation des écosystèmes au niveau local pour fonctionner sur une gamme de conditions environnementales», dit Perrings. "Le défi est maintenant d'approfondir notre compréhension de l'impact de la diversité à la fois sur la fourniture de biens de valeur, et la gravité des événements nocifs."
Comprendre la valeur de la variation de l'écosystème est encore une tuile dans le changement climatique mosaïque mondiale, celui qui, selon Perrings, les scientifiques et les décideurs doivent comprendre si elles sont d'évaluer avec précision les coûts et les avantages des actions proposées, le suivi des actifs écologiques et de développer les moyens de remédier le problème.
"La vulnérabilité de nombreuses communautés dépend de la structure de l'écosystème local et la biodiversité locale," dit Perrings.

Consensus des scientifiques concernant le réchauffement climatique

Le troisième rapport d'évaluation du GIEC est un produit du Groupe d'experts intergouvernemental sur les changements climatiques, qui est basé à Genève en Suisse, et a été créé en 1988 par deux organismes des Nations Unies, l'Organisation météorologique mondiale (OMM) et le Programme des Nations Unies pour l'environnement (PNUE) .
Le GIEC a été créé pour évaluer les informations scientifiques, techniques et socio-économiques pertinentes pour la compréhension du changement climatique, ses impacts potentiels et les options d'adaptation et d'atténuation.
Quelques-uns des principaux points du troisième rapport d'évaluation publié en 2001 comprennent: Un nombre croissant d'observations nous donne une image collective d'un monde en réchauffement et d'autres changements dans le système climatique; les émissions de gaz de serre et d'aérosols dues aux activités humaines continuent de modifier l'atmosphère d'une manière qui devraient affecter le climat; la confiance dans la capacité des modèles à prévoir le climat futur a augmenté; et il y a des preuves nouvelles et plus fort que l'essentiel du réchauffement observé au cours des 50 dernières années est imputable aux activités humaines

Qu'est ce que la génie climatique?

La génie climatique, une application de géo-ingénierie, est l'intervention délibérée et à grande échelle dans le système climatique de la Terre dans le but de réduire l'ingénierie globale de warmingClimate a deux catégories d'élimination du dioxyde de carbone TECHNOLOGIES- et la gestion du rayonnement solaire.
L'élimination du dioxyde de carbone aborde une cause du changement climatique en supprimant l'un des gaz à effet de serre de l'atmosphère.
La gestion du rayonnement solaire tente de compenser les effets des gaz à effet de serre en faisant Terre à absorber moins de rayonnement solaire.
La géoingénierie a été proposé comme une troisième option potentielle pour lutter contre le réchauffement climatique, aux côtés de l'atténuation et l'adaptation.
Les scientifiques ne suggèrent généralement pas la géo-ingénierie du climat comme une alternative au contrôle des émissions, mais plutôt une stratégie d'accompagnement.
Avis sur les techniques de géo-ingénierie pour le contrôle du climat ont souligné qu'ils ne sont pas des substituts pour les contrôles d'émissions et ont identifié les régimes potentiellement plus forts et les plus faibles.
Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) a conclu en 2007 que les options de géo-ingénierie pour le changement climatique "sont restés en grande partie spéculative et non prouvée."
Les coûts, les avantages et les risques de nombreuses approches de géo-ingénierie aux changements climatiques ne sont pas bien comprises.
Toutefois, dans le cinquième rapport d'évaluation 2013 (AR5), le GIEC a conclu que «la modélisation indique que les méthodes de SRM, si réalisable, ont le potentiel pour compenser sensiblement la hausse de la température mondiale, mais ils seraient également modifier le cycle global de l'eau, et ne serait pas réduire l'acidification des océans. "

Comment ralentir le changement climatique?

Ralentir le changement climatique en ciblant les gaz autres que le dioxyde de carbone
Le dioxyde de carbone reste le roi incontesté du récent changement climatique, mais d'autres gaz à effet de contribuer de façon mesurable au problème. Une nouvelle étude, menée par des scientifiques de la NOAA et publié Délais: 3 Août dans Nature, montre que les émissions de ces autres gaz coupe pourrait ralentir les changements climatiques qui devraient à l'avenir.
Les discussions avec les collègues autour de l'heure de la conférence sur le climat de l'ONU à Copenhague en 2009 inspirés de trois scientifiques de la NOAA - Stephen Montzka, Ed Dlugokencky et James Butler du Earth System Research Laboratory de la NOAA à Boulder, Colo -. D'examiner les sources de non- le dioxyde de carbone (CO 2) à effet de serre et d'explorer les avantages climatiques potentiels de réduire leurs émissions.
Comme le CO 2, autre source de chaleur à effet de serre de piéger dans l'atmosphère terrestre. Certains de ces produits ont des durées de vie plus courte que le CO 2 dans l'atmosphère. Par conséquent la réduction des émissions permettrait de réduire rapidement leur forçage radiatif direct - une mesure du réchauffement influence.
"Nous savons que le changement climatique récent est principalement motivée par le dioxyde de carbone émis lors de la combustion de combustibles fossiles, et nous savons que ce problème va être avec nous un long temps parce que le dioxyde de carbone est si persistant dans l'atmosphère", a déclaré Montzka. "Mais la réduction des émissions à effet de serre autres que le dioxyde de carbone pourrait conduire à des changements rapides pour le mieux."
Les scientifiques savent que la stabilisation de l'effet de réchauffement du CO 2 dans l'atmosphère, il faudrait une baisse d'environ 80 pour cent des émissions de CO 2 d'origine humaine - en partie parce que une partie du dioxyde de carbone émis aujourd'hui resteront dans l'atmosphère pendant des milliers d'années. En revanche, couper tous les non-émissions de CO 2 de gaz à effet de serre à long terme de 80 pour cent pourrait diminuer leur effet de réchauffement climatique sensiblement dans une vingtaine d'années. À la fois coupe CO2 et 2 émissions-CO non de gaz à effet de serre à cette mesure pourrait entraîner une diminution de l'effet total de réchauffement de ces gaz à effet de ce siècle, les nouvelles émissions de papier.
Pour la nouvelle analyse, les chercheurs ont examiné le méthane; protoxyde d'azote; un groupe de produits chimiques réglementés par un traité international pour protéger la couche d'ozone de la Terre; et quelques autres gaz à effet très longue durée de vie actuellement présent à des concentrations très faibles.
Le nouveau document de synthèse décrit les principales activités humaines responsables de ces émissions, et note que de fortes baisses (tels que 80 pour cent) seraient difficiles. Sans modifications substantielles du comportement humain, les émissions de gaz à effet de serre les 2-CO non devraient continuer à augmenter.
Les avantages liés au climat des réductions de non-CO 2 des gaz à effet de serre ont des limites, Montzka et ses collègues ont montré. Même si toutes les émissions liées aux activités humaines, non-CO 2 à effet de gaz pourraient être éliminées aujourd'hui, il ne serait pas suffisante pour stabiliser l'influence de réchauffement de tous les gaz à effet de serre au cours des 40 prochaines années - à moins que les émissions de CO2 ont également été coupées de façon significative.
Les scientifiques ont également noté dans le document les connexions complexes entre gaz à effet de serre et le climat, dont certains ne sont pas encore entièrement compris. Les non-CO 2 des gaz étudiés disposent de sources naturelles ainsi que les émissions humaines, et le changement climatique pourraient amplifier ou atténuer certains de ces processus naturels, Dlugokencky dit. De plus en plus chaud et sec dans l'Arctique, par exemple, pourraient dégeler le pergélisol et augmenter la fréquence des feux de forêt, à la fois de ce qui aurait pu plus de méthane et de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.
"Le long terme nécessité de réduire les émissions de dioxyde de carbone ne devrait pas diminuer l'efficacité de l'action à court terme. Ce document montre qu'il existe d'autres possibilités d'influencer la trajectoire du changement climatique", a déclaré Butler. «Gestion des émissions de gaz de dioxyde de carbone non est clairement une occasion de faire des contributions supplémentaires."

Comment les pucerons équilibre leur alimentation?

Les pucerons sucent une offre presque infinie de sève sucrée de leurs plantes hôtes. Ils peuvent survivre à ce régime de malbouffe parce que les partenaires bactériens les aident à convertir la poignée d'acides aminés dans la sève dans d'autres, les acides aminés essentiels - et non en les recyclant, mais en les décomposant et reconstruire à partir de zéro, constate une nouvelle étude.
Les scientifiques ont longtemps supposé que les pucerons soit utilisent ces acides aminés directement ou convertir leurs squelettes de carbone dans d'autres acides aminés, dont ils se servent pour fabriquer des protéines. Mais en suivant le devenir des atomes de carbone et d'azote ingéré par les pucerons, les scientifiques BTI Georg Jander et Meena Haribal constaté que la synthèse des acides aminés prend une route très indirecte. Leurs résultats paraissent dans le Journal of Experimental Biology.
"Nous avons été surpris», a déclaré Haribal, un associé de recherche. "Nous ne savions pas qu'ils allaient épuiser tout et faire à partir de zéro."
La sève de la plante est une source de nourriture pour le puceron limité car il contient essentiellement quatre acides aminés - glutamine, glutamate, aspartate et asparagine - qui servent de source d'azote principale du puceron. Les racines des plantes synthétisent ces acides aminés pour le transport de composés azotés, qu'ils prennent à partir du sol.
Pour garder de mourir de faim, les pucerons ont développé une relation symbiotique avec une bactérie appelée Buchnera aphidicola, ce qui contribue à fournir des acides aminés essentiels. Buchnera est un endosymbiote qui ne peut plus survivre indépendamment l'extérieur du puceron.
Des études antérieures du génome du puceron suggèrent que l'insecte utilise le squelette de carbone des acides aminés de la plante pour construire le reste des acides aminés dont ils ont besoin. Les scientifiques ont également utilisé des acides aminés marqués par des atomes de carbone et d’azote radioactif pour voir où ces acides aminés finissent, mais ces expériences étaient pas assez précis pour montrer comment individuelle atomes de carbone et d'azote se déplacent à travers le métabolisme de l'insecte.
Pucerons Haribal nourris de pois (Acyrthosiphon pisum) un régime alimentaire de la sève du sucre et des acides aminés contenant des isotopes plus lourds de carbone ou d'azote - atomes rares qui ont neutrons supplémentaires dans leurs noyaux et donc supérieur de masse - qui peuvent être détectés en utilisant un spectromètre de masse. Elle a fourni les insectes avec le liquide en prenant en sandwich entre dans deux couches de parafilm, que les pucerons accessibles en enfonçant leurs stylets d'aiguilles à travers le film.
Une fois que les pucerons avaient incorporé les acides aminés marqués par des isotopes dans leur corps, leurs structures ont été divisés et analysés avec un GC-MS, qui sépare les morceaux individuels et a permis Haribal de comprendre où les atomes de carbone et d'azote lourds fini.
Jander et Haribal vu que les acides aminés à l'intérieur des cellules de les pucerons étaient un mélange d'atomes lourds et légers, ce qui indique que les acides aminés de plantes ont été complètement démonté et refait. Même l'acide aspartique, que les chercheurs fournis en vrac pour les pucerons, a été décomposé et reconstruit.
"Parce qu'ils ont une alimentation déséquilibrée, quelle que soit acides aminés qu'ils obtiennent, ils cassent tout simplement vers le bas et Resynthesize", a déclaré Haribal. Elle soupçonne que cette stratégie est le résultat de leur régime limité, couplé avec le fait que les niveaux d'acides aminés peuvent varier considérablement à l'intérieur des plantes, selon les sources d'azote disponibles. Tomber en panne tous les acides aminés en leurs composants pour rendre les acides aminés essentiels et d'autres molécules, telles que l'ADN, probablement évolué comme le procédé le plus efficace.
Haribal est intéressé à explorer ce phénomène dans d'autres espèces. Beaucoup d'animaux subsister sur les régimes alimentaires déséquilibrés, mais ont microbes intestinaux ou symbiotes qui décomposent leur régime alimentaire et fournissent plus de la nutrition. Par exemple, semblable aux pucerons, les vaches peuvent survivre sur un régime alimentaire ayant une teneur en acides aminés déséquilibrée, parce que leurs bactéries du rumen contribuent à la fourniture de ces nutriments essentiels.
"Beaucoup d'insectes nourrir sur une seule chose, donc ils doivent avoir un moyen d'obtenir une alimentation équilibrée», a déclaré Haribal. "Ils doivent obtenir tous les acides aminés essentiels de quelque part."

Composé trouvé pour déclencher l'immunité innée contre les virus

La recherche de UW Medicine et ses collaborateurs indique qu'une molécule de médicament comme peut activer l'immunité innée et induire des gènes pour contrôler l'infection dans une gamme de virus à ARN, y compris du Nil occidental, la dengue, l'hépatite C, la grippe A, respiratoire syncytial, virus Nipah, Lassa et le virus Ebola.
"Notre composé a un effet antiviral contre tous ces virus", a déclaré Michael Gale Jr., Université de Washington professeur d'immunologie et directeur du Centre UW pour l'immunité innée et la maladie immunitaire. Le constat a émergé de la recherche par son laboratoire de concert avec des scientifiques de Kineta Inc. et l'Université du Texas à Galveston.
Gale a dit qu'il pense que les résultats sont les premiers à montrer que l'immunité innée peut être déclenchée par une molécule présente dans toutes nos cellules, appelées RIG-I.
RIG-I est une protéine cellulaire connue sous le nom d'un récepteur de reconnaissance de l'agent pathogène. Ces récepteurs détectent et signalent l'ARN viral une réponse immunitaire innée à l'intérieur de la cellule qui est essentiel pour limiter et de contrôler les infections virales. Le signal induit l'expression de nombreux gènes immunitaires innées et antivirales et la production de produits de gènes antiviraux, des cytokines pro-inflammatoires, des chimiokines et des interférons.
"Ces produits agissent de concert pour réprimer et contrôler l'infection par le virus", écrivent les chercheurs.
Une telle activation de la réponse immunitaire innée à contrôler l'infection virale a été testé avec succès dans des cellules et chez des souris. Prochaines étapes serait de tester le dosage et la stabilité dans des modèles animaux et chez l'homme, un processus qui pourrait prendre deux à cinq ans, dit Gale.
Actuellement, il n'y a pas à large spectre des médicaments antiviraux connus et peu d'options thérapeutiques contre l'infection par les virus à ARN. Des virus à ARN posent un problème important de santé publique dans le monde entier parce que leur taux de mutation élevé leur permet d'échapper à la réponse immunitaire. Ils sont une cause fréquente de maladies émergentes et ré-émergentes infections virales. Les infections de virus du Nil occidental, par exemple, a commencé aux États-Unis en 2000 et en 2012. remerged L'Organisation mondiale de la santé rapporte 50 millions à 100 millions de nouveaux cas de dengue par an et 22.000 décès causés par le virus de la dengue connexe. La dengue est désormais présent dans le sud des États-Unis
L'hépatite C, qui se transmet par le sang, infecte la hausse de 4 millions de personnes chaque année; 150 millions de personnes sont chroniquement infectées et à risque de développer une cirrhose ou un cancer du foie, selon le journal. Les antiviraux à action directe peuvent contrôler l'hépatite C et de montrer promesse de guérison à long terme, mais la mutation virale de la résistance aux médicaments est une préoccupation avec l'utilisation prolongée de ces médicaments. Aussi coûts exorbitants des médicaments les rendent inabordables pour bon nombre ou la plupart des patients.
Il ya un énorme intérêt dans le déclenchement de l'immunité innée, a déclaré Shawn Iadonato, agent scientifique en chef au Seattle biotechnologie Kineta. Certaines infections virales, a-t-il souligné, ne peuvent pas être traités par antiviraux traditionnels. Activation de l'immunité innée fera également les virus moins susceptibles de résister aux actions de la drogue parce que la thérapie ciblant la cellule, via l'action des gènes, plutôt que le virus lui-même.
"Il est la routine pour nous de penser des antibiotiques à large spectre, mais ne existe pas l'équivalent pour la virologie", a déclaré Iadonato.

Les champignons aux racines des plantes améliorent la croissance et le rendement du blé

Les scientifiques de l'Université d'Aarhus ont découvert que les champignons associés aux racines des plantes peuvent améliorer la croissance et le rendement du blé de la sécheresse souligné.
La pénurie d'eau a un impact négatif sur la production de blé. En conséquence de l'exposition à la sécheresse, les cultures montrent une croissance plus faible et un rendement inférieur. Ceci est un problème grave que l'augmentation prévue de la fréquence des épisodes climatiques extrêmes vont conduire à de multiples conditions de sécheresse au cours de la croissance des cultures qui à son tour permettra de réduire le rendement du blé, l'un des aliments les plus importants du monde.
Le Groupe d'experts intergouvernemental des Nations Unies sur les changements climatiques prévoit que le stress de sécheresse dans les cultures deviendra plus en plus graves à l'avenir. Globalement, le rendement du blé est seulement 30-60 pour cent de son potentiel.
Les champignons peuvent aider
Un groupe spécifique de champignons utiles - les champignon smycorhiziens dite (AM champignons) - peut-être en mesure d'aider à atténuer le stress de la sécheresse dans le blé. Ces champignons vivent dans une relation symbiotique avec les racines des plantes. Des recherches récentes de l'Université d'Aarhus démontre que les champignons peuvent améliorer la croissance et le rendement dans certaines variétés de blé sous le stress de la sécheresse.
Des expériences antérieures ont démontré que cette relation symbiotique implique un échange mutuel de nutriments entre la culture et le champignon. Le champignon fournit des nutriments inorganiques, en particulier le phosphore, à l'usine. En outre, les champignons aident à lutter contre les cultures facteurs de stress biotiques tels que les maladies et les ravageurs.
Les scientifiques du ministère de l'agroécologie à l'Université d'Aarhus ont récemment examiné si l'association avec des champignons AM peut atténuer le stress de la sécheresse dans le blé.
«Nous savons que ces champignons sont importants par rapport à l'absorption des nutriments et de l'eau ainsi que pour la tolérance aux maladies, mais qu'en est-il des conditions extrêmes comme les sécheresses et la chaleur? Nous avons examiné si il est possible d'augmenter la tolérance du blé à la sécheresse en exploitant La symbiose des plantes avec des champignons mycorhiziens ", dit Professeur agrégé Sabine Ravnskov du ministère de l'agroécologie à l'Université d'Aarhus.
Le stress de sécheresse conduit à des déficits en eau dans les cultures, ce qui affecte la croissance des cultures et le développement et un certain nombre de processus métaboliques dans les plantes, tels que la photosynthèse et le métabolisme primaire
Des réponses différentes dans les différents cultivars de blé
Les scientifiques ont utilisé deux variétés de blé de printemps.On était Vinjett, qui est tolérant à la sécheresse, et l'autre était '1 110' (Kloka WM1353 de IPK, Gattersleben, Allemagne), un cultivar sensible à la sécheresse. Les plantes ont été divisées en deux groupes; un groupe a reçu suffisamment d'eau et l'autre groupe a été exposé à un stress de sécheresse. La moitié des plantes de chaque groupe ont été inoculées avec des champignons MA et l'autre moitié ont été cultivées sans les champignons.
Les deux cultivars de blé ont réagi différemment au stress de la sécheresse et l'inoculation avec des champignons. La sécheresse cultivar sensible '1110' a bénéficié de les champignons AM dans des conditions de sécheresse, entraînant une augmentation de la biomasse, l'amélioration de la photosynthèse et l'amélioration de l'utilisation de l'azote. Dans des conditions de sécheresse et sans utile champignons MA, le cultivar de blé tolérant à la sécheresse fait mieux.