Kierownik zespołu: prof. dr hab. Anna Pazdur

Czas trwania

od 27.08.2010 do 26.08.2012

Opis

Wzrost wydobycia i spalania paliw kopalnych w tym węgla kamiennego, ropy naftowej, gazu ziemnego i ich pochodnych, spowodował wzrost koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze. Skład izotopowy węgla zawartego w paliwach kopalnych rożni się znacznie od składu izotopowego węgla współczesnego. Zawierają one izotopy stabilne węgla 12C oraz 13C, natomiast izotop 14C (radiowęgiel) jest w nich nieobecny, ze względu na stosunkowo krótki czas połowicznego rozpadu w stosunku do czasu jaki upłynął od formowania się złóż paliw kopalnych. Powoduje to zaniżenie koncentracji radiowęgla w atmosferze, a poprzez procesy wymiany węgla, także w pozostałych rezerwuarach, biosferze i oceanie. Efekt ten nosi w literaturze miano globalnego efektu Suessa. Lokalne zaniżenie koncentracji radiowęgla (lokalny efekt Suessa) można zaobserwować na obszarach, na których występuje silna emisja dwutlenku węgla pochodzącego ze spalania paliw kopalnych, a warunki klimatyczne i ukształtowanie terenu uniemożliwiają szybkie mieszanie i wymianę mas powietrza. Efekty takie obserwuje się na terenach silnie zurbanizowanych i/lub uprzemysłowionych. W dużych aglomeracjach miejsko-przemysłowych największy wpływ na zaniżenie koncentracji radiowęgla obok emisji dwutlenku węgla z zakładów przemysłowych, ma transport samochodowy oraz emisja tego gazu pochodząca z gospodarstw domowych. Koncentracja dwutlenku węgla pochodzącego ze spalania paliw kopalnych możliwa jest do oszacowania w oparciu o pomiary koncentracji CO2 w atmosferze oraz koncentracji radiowęgla (14C) i stabilnego izotopu 13C bezpośrednio w atmosferze lub w próbkach roślin (przyrosty roczne, liście, owoce, trawy, ziarna etc.). Pomiary te wykonane zostaną wykonane metodą akceleratorowej spektrometrii mas (metoda AMS, izotop 14C) oraz spektrometrii mas lekkich izotopów stabilnych (system ISOPRIME, izotop 13C). Zastosowanie techniki akceleratorowej umożliwia wykonanie analiz w próbkach o masach rzędu 1 mg węgla. Materiał do badań stanowią próbki atmosferycznego CO2 pobierane w odstępach tygodniowych w wyznaczonym miejscu (miasteczko studenckie Politechniki Śląskiej w Gliwicach). Dla porównania wartości 14C oraz 13C w materiale roślinnym pobrane zostaną próbki przyrostów rocznych okolicznych drzew (2-3 drzewa). Przyrosty roczne sosny (Pinus sylvestris, ze względu na stosunkowo długi okres wegetacji) z lat 2007-2012 pobrane zostaną przy pomocy świdra przyrostowego. Dodatkowo, z każdego przyrostu wyreparowane zostaną przyrosty wczesne (EW) oraz późne (LW). W celu wyznaczenia przestrzennych zmian składu izotopowego węgla zostaną pobrane próbki przyrostów rocznych drzew (7-10) z terenu miasta (Gliwice).

Cele

Celem projektu jest opracowanie metody wyznaczania lokalnej emisji CO2 w oparciu o pomiary koncentracji radiowęgla oraz składu izotopów stabilnych węgla w przyrostach rocznych drzew. Informacje o składzie izotopowym węgla w atmosferze oraz biosferze posłużą do wyznaczenia koncentracji CO2 pochodzącego ze spalania paliw kopalnych. W celu wyznaczenia emisji CO2 na badanym terenie opracowany zostanie lokalny model obiegu węgla.

Pracownicy

Fizyka Techniczna

Od roku akademickiego 2017/2018 w Instytucie Fizyki – Centrum Naukowo Dydaktycznym został uruchomiony nowy kierunek studiów I stopnia o profilu praktycznym „Fizyka Techniczna”

Początek strony