Био-геоинженерия

Биогеоинженерия — это форма климатической инженерии , целью которой является увеличение отражательной способности (или альбедо ) сельскохозяйственных культур путем изменения физиологических свойств листьев и/или кроны, чтобы помочь уменьшить региональное приземное потепление . ^[1]^[2]

Обрезать модификацию альбедо

Биогеоинженерия основана на манипулировании свойствами сельскохозяйственных культур, например, посредством селекции растений или генной инженерии , для увеличения чистого альбедо сельскохозяйственных культур. Хотя существуют заметные различия в альбедо между отдельными типами сельскохозяйственных культур, биогеоинженерия в основном фокусируется на модификации и замене внутри культур, что по своей сути ограничивает общее изменение альбедо, но эти изменения гораздо легче реализовать. ^[2]

Чистое альбедо набора культур можно разбить на два составляющих слоя: отражательную способность отдельных листьев сельскохозяйственных культур и эффективное альбедо всего кроны, обусловленное положением, углом и покрытием листьев. ^[1]

Глянцевость листьев

На уровне отдельного листа базовое количество света, отражаемого данным листом, во многом зависит от типа культуры и длины волны света, которая вас интересует. Можно изменить чистую отражательную способность листьев сельскохозяйственных культур (или определенную длину волны) либо путем селекции и/или генной инженерии, либо путем нанесения своего рода отражающего спрея (возможно, вместе с ранее существовавшими пестицидами ) непосредственно на листья. ^[2]

для видимой части электромагнитного спектра стресс растений Было обнаружено, что напрямую коррелирует с повышенной отражательной способностью определенных видимых длин волн. Однако при усреднении всего видимого спектра с большим содержанием хлорофилла было обнаружено, что существует сильная положительная связь между содержанием хлорофилла в растениях и отражательной способностью. ^[2]

Что касается длин волн ближнего инфракрасного диапазона , на которые приходится около 50% общей энергии солнечного излучения на уровне моря, существует отрицательная связь между гидратацией растений и отражательной способностью. Это, помимо того факта, что этот эффект менее выражен на уровне полога, делает маловероятным, что отражательная способность ближних инфракрасных волн будет изменена для целей биогеоинженерии. ^[2]

Морфология навеса

При попытке изменить чистое альбедо сельскохозяйственных культур в более крупном масштабе (например, поле с посевами или, что потребуется для достижения сколько-нибудь значительного глобального похолодания, целые регионы мира), различные морфологические характеристики полога сельскохозяйственных культур способствуют гораздо больше, чем различия в отражательной способности отдельных листьев сельскохозяйственных культур. Когда солнечный свет падает на поле с посевами, некоторая часть его попадает и отражается от сельскохозяйственных культур (и в большинстве случаев от их листьев), тогда как остальная часть отраженного света будет исходить от фоновой почвы . Таким образом, общая отражательная способность кроны сельскохозяйственных культур во многом зависит от ориентации, угла и расположения листьев (которые можно измерить по индексу площади листьев и распределению углов листьев ), а также от альбедо фоновой почвы. ^[2]

Смоделированное глобальное воздействие

Преимущества

Утверждается , что из-за своей низкой инвазивности (особенно с точки зрения изменения землепользования и ранее существовавших систем производства продуктов питания) по сравнению с другими формами геоинженерии биогеоинженерия предлагает множество преимуществ и гораздо меньший риск. Одним из преимуществ является тот факт, что уже существующая инфраструктура уже достаточна для распространения этих специфических особенностей в крупномасштабных выращиваниях сельскохозяйственных культур. Другой заключается в том, что именно для продовольственных культур, составляющих подавляющее большинство пахотных культур , уже существует ежегодная система пересадки модифицированных сортов сельскохозяйственных культур, чтобы идти в ногу с современной наукой в создании растений, более устойчивых к негативным внешним факторам (в для достижения более высокой урожайности и качества), что делает процесс автоматического внедрения нового сорта сельскохозяйственных культур вполне осуществимым, даже в больших масштабах. ^[1]

Обеспокоенность

В определенных частях электромагнитного спектра поглощение листьев сельскохозяйственных культур иногда напрямую связано с общим здоровьем и урожайностью указанной культуры, поэтому необходимо соблюдать баланс между максимизацией отражательной способности отдельных листьев и обеспечением того, чтобы это не оказывало негативного влияния на общую урожайность сельскохозяйственных культур. . ^[2]

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Риджвелл, Энди; Сингарайер, Джой С.; Хетерингтон, Алистер М.; Вальдес, Пол Дж. (27 января 2009 г.). «Борьба с региональным изменением климата с помощью биогеоинженерии Альбедо листьев» . Современная биология . 19 (2): 146–150. дои : 10.1016/j.cub.2008.12.025 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Дэвис-Барнард, Тарака (22 мая 2014 г.), Харрисон, РМ; Хестер, Р.Э. (ред.), «Охлаждение Земли с помощью сельскохозяйственных культур» , Геоинженерия климатической системы , Королевское химическое общество, стр. 105–130, doi : 10.1039/9781782621225-00105 , ISBN 978-1-84973-953-5 , получено 12 ноября 2023 г.

[:1-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с Риджвелл, Энди; Сингарайер, Джой С.; Хетерингтон, Алистер М.; Вальдес, Пол Дж. (27 января 2009 г.). «Борьба с региональным изменением климата с помощью биогеоинженерии Альбедо листьев» . Современная биология . 19 (2): 146–150. дои : 10.1016/j.cub.2008.12.025 .

[:0-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Дэвис-Барнард, Тарака (22 мая 2014 г.), Харрисон, РМ; Хестер, Р.Э. (ред.), «Охлаждение Земли с помощью сельскохозяйственных культур» , Геоинженерия климатической системы , Королевское химическое общество, стр. 105–130, doi : 10.1039/9781782621225-00105 , ISBN 978-1-84973-953-5 , получено 12 ноября 2023 г.

[1]

[2]