核技術和同位素技術可以幫助我們更好地了解我們生活的世界。我們使用這些技術收集的數據可以改進基于科學的政策制定,包括與氣候變化相關的政策制定。我們可以使用各種核技術研究土地和水系統,以評估氣候變化對環境的影響。
這些技術和工具可有效監測二氧化碳 (CO 2 )、一氧化二氮 (N 2 O) 和甲烷 (CH 4 )等溫室氣體排放,了解海洋、山脈及其生態系統的環境變化,并制定適應因方法氣候模式變化而加劇的食物和水短缺的方法。
“世界各國越來越認識到利用核技術應對氣候變化面臨的各種挑戰的價值。他們正在親身發現原子能機構所推廣的技術是多么有益,”原子能機構副總干事兼核科學與應用司司長納賈特·莫赫塔爾說。
使用同位素技術收集用于識別、監測和管理溫室氣體排放源的數據,以了解它們與陸地、海洋和整個大氣中發生的變化之間的關系。
什么是同位素?
每種化學元素的原子都具有特征數量的質子、中子和電子。
質子數相同但中子數不同的原子是同位素,它們的化學性質幾乎相同,但質量和物理性質不同。有穩定同位素,它們不發射輻射,還有不穩定的放射性同位素。
不同的核技術被用于測量同位素的數量和比例,并追蹤它們在環境中的起源、歷史、來源和相互作用。通過這些測量,專家可以更好地了解各種生態系統的功能。
減少農業排放
四分之一的溫室氣體排放源自農業,包括通過牲畜和化學肥料釋放 CH 4和 N 2 O——就導致全球變暖而言,這種氣體的效力比二氧化碳強 300 倍。過量的肥料轉化為 N 2 O 不僅會導致全球變暖,還會污染土壤和淡水。核技術有助于評估 溫室氣體排放的數量和質量。
同位素可以幫助確定植物吸收的肥料量,從而減少施肥量和釋放的 N 2 O量。
加強作物生產
氣候變化已導致許多國家出現極度干旱的狀況,因此了解干旱如何影響這些新條件下作物的生長并幫助尋找節水方法變得非常重要。
同位素用于評估土壤中水的狀態和運動,以了解在不斷變化的條件下可以生產出多強的作物。它們幫助社區適應干旱條件并成功使用更便宜、更有效的方法,如滴灌。
通過加速基因變化的自然過程,伽馬射線和 X 射線輻射被用于植物突變育種,以開發抗旱、抗鹽、抗病蟲害的新作物品種。對種子和其他植物材料進行處理以誘導類似于自發突變的遺傳變化,從而產生更適合氣候變化的高產品種和作物。
研究海洋
海洋吸收了大氣中釋放的四分之一的二氧化碳,使存儲在海洋中的二氧化碳比大氣中的多50倍。二氧化碳含量的增加會導致海洋酸化,這會影響不適應酸性條件的海洋生物,影響整個生態系統、食物鏈,并最終影響依賴海洋的社區的生計。當水變得太酸時,環境就會對生物體造成破壞。
核和同位素技術用于研究海洋和海洋酸化。它們有助于評估海洋儲存碳的能力、酸化對海洋生物的影響、海洋酸度的過去變化以及對未來氣候情景的影響。穩定和天然存在的放射性同位素用于了解碳的循環,包括有機物的來源和歸宿。
有了這種認識,科學家和政策制定者就可以更好地應對變化并保護海洋中的生命。
可以在此處找到有關用于了解海洋的不同技術的更多信息。
了解水資源儲備
氣候變化影響全球雨水的來源和分布,導致河流流量和地下水補給的變化。同位素水文學用于了解地下水含水層是如何補充的,以及它們對氣候變化的脆弱程度。這些數據有助于保護和保存地下水系統。
同位素水文學檢查水中氫和氧的同位素組成。由于水的同位素組成在雨的時間和水源位置方面是獨一無二的,該技術可以追蹤水的來源,因此可以保護其來源。
其他同位素用于確定不同含水層系統中水的年齡。通過評估水的年齡,科學家可以了解如何最好地管理供水以確保其長期可持續性。
國際原子能機構的作用是什么?
• 原子能機構利用核科學技術幫助各國監測、減緩和適應氣候變化。它就如何保護和恢復環境以及傳播研究和信息以幫助制定政策提供指導。
• 糧農組織/原子能機構糧食和農業核技術聯合中心致力于開發和進一步改進核技術和同位素技術,以加強農業生產和保護自然資源,而原子能機構則在世界各地建設專家使用這些技術的能力。
• 國際原子能機構維持海洋酸化國際協調中心,推進海洋酸化科學的能力建設和全球交流。
• 原子能機構的環境實驗室利用核和同位素技術更好地了解全球碳循環,研究海洋的碳儲存能力及其對未來氣候情景的影響。
• 原子能機構與世界計量組織合作,運營全球降水同位素網絡,其中包含同位素水文學方面的科學建議、后勤和技術支持。