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419 MT2 GLOBAL METHANE CYCLE

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crystal1902's version from 2018-03-12 13:29

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Question Answer
Methanogenesis: Terminal external electron acceptors like哪四个会被degraded成什么. 但是没有terminal electron acceptors OM会被degraded成什么和什么。所以methane只能在什么环境里形成。会用到的东西有什么和什么也就是methanobacterium; Methanotrophy: Methanotrophs会形成什么that能减少10-90%的什么before流到atmosphere。 有2个main groups of archaea。 Aerobic methanotrophic bacteria会用什么来oxidize methane,他们在land上非常重要,有些even能直接从大气层里take什么。Anaerobic methanotrophic archaea 会couple什么to什么,他们能closely related to什么,然后reverse它们的enzymes。他们在哪里很重要Methanogenesis: Terminal external electron acceptors like O2,NO3 or SO4和organic matter会被degraded成CO2. 但是没有terminal electron acceptors OM会被degraded成methane和CO2。所以methane只能在anoxic环境里形成。会用到的东西有animal guts 和archaea也就是methanobacterium; Methanotrophy: Methanotrophs会形成biofilters that能减少10-90%的potential methane emission before流到atmosphere。有2个main groups:aerobic methanotrophic bacteria和anaerobic methanotrophic archaea。Aerobic methanotrophic bacteria会用O2来oxidize methane,他们在land上非常重要,有些even能直接从大气层里takeCH4。Anaerobic methanotrophic archaea 会couple methane oxidation to sulfate reduction,他们能closely related to methanogens,然后reverse它们的enzymes。他们在marine sediments里很重要
The global methane cycle: 一半以上的methane cycle的过程都是在哪里的什么环境进行的。当太阳找到CO2上被植物photosynthesis以后,biomass有两个选择:通过什么变成什么回到哪里or从哪里进入哪里并与谁等acceptor反应变成CO2再回到atmosphere; 再剩下的biomass会和谁谁反应再通过谁变成两个分支:谁和谁and谁和谁。acetate会通过什么变成CO2回到大气 or 和谁反应变成什么和什么。第二个分支里CO2和geochemical CO2会通过谁变成CH4,CH4也有两种方式--直接什么和变成什么回到大气; 上一步里的CH4能和谁or谁反应变成哪三样; 在第一步的最后的biomass会变成什么,它和谁and谁反应变成methane什么。methane hydrates能有三个结果: 直接什么,和acceptors反应生成什么和什么,变成谁再变谁再进入什么变成谁回到大气The global methane cycle: 一半以上的methane cycle的过程都是在地下的anaerobic环境进行的。当太阳找到CO2上被植物photosynthesis以后,biomass有两个选择:通过aerobic oxidation变成CO2回到atmosphere or 从有氧环境进入无氧环境并与sulphate等acceptor反应变成CO2再回到atmosphere; 再剩下的biomass会和bacteria fungi反应再通过syntrophic bacteria 变成两个分支:acetate和H+ and CO2和H2。acetate会通过aerobic oxidation变成CO2回到大气 or 和cytochromes methanogens变成CO2和CH4。第二个分支里CO2和geochemical CO2会通过methanogens变成CH4,CH4也有两种方式--直接回到大气和变成CO2回到大气; 上一步里的CH4能和NO3 or SO4反应变成N2和H2S 以及CO2; 在第一步的最后的biomass会变成recalcitrant organic material,它和microbial and thermogenic反应变成methane hydrates。methane hydrates能有三个结果: 直接回到大气,和acceptors反应生成N2和H2S,变成CO2再变CH4再进入oxic变成CO2回到大气
A bridge to nowhere-Methane emission and greenhouse gas footprint of natural gas: GWP是什么,也就是什么。 CO2是一种什么的gas,methane和它比lifetime较短,但是Methane能比CO2吸收更多什么。所以能在20年内稍有成效的减少GHG的方法是什么。Major organic carbon pools: Plants是什么component of terrestrial biosphere,但是谁的organic C多于plant C。 Soil里有massive reservoirs of什么尤其是methane。Methane hydrates:hydrate deposits可能有几百米厚,通常出现在两个types of settings---under哪里or beneath哪里。Methane that forms hydrates 可以通过两个方法形成--sediments里什么造成的什么和 deeper within谁的什么造成的什么。Hydrates可以是biological communities的什么where谁是primary producers。 Methane hydrate stability的两种情况: 如果什么够低,methane在0.1MPa稳定。 如果什么够高,methane stable的点会比water ice的melting point更高A bridge to nowhere-Methane emission and greenhouse gas footprint of natural gas: GWP是global warming potential,也就是how much heat absorbed lifetime。CO2是一种longlive的gas,methane和它比lifetime较短,但是Methane能比CO2吸收更多的heat。所以能在20年内稍有成效的减少GHG的方法是减少methane。Major organic carbon pools: Plants是primary living component of terrestrial biosphere,但是soil organic C多于plant C。 Soil里有massive reservoirs of fossil carbon尤其是methane。Methane hydrates:hydrate deposits可能有几百米厚,通常出现在两个types of settings---under arctic permafrost or beneath the ocean floor。Methane that forms hydrates 可以通过两个方法形成--sediments里生物活动造成的biogenic 和 deeper within earth 的地质活动造成的thermogenic。Hydrates可以是biological communities的energy sources where methanotrophic bacteria是primary producers。Methane hydrate stability的两种情况: 如果温度够低,methane在0.1MPa稳定。如果pressure够高,methane stable的点会比water ice的melting point更高
Clathrate gun hypothesis: 谁把CH4排放到大气里,增加了谁和谁。温室效应又怎么了谁也就是哪里和哪里,这result in 更多的methane emission。这是一个停不了的什么feedback loop;Arctic methane: Permafrost是很重要的什么to防止哪里methane in hydrates or gases trapped in sediment里被释放到大气。permafrost degradation和methane release是coupled发生的; Methane sources也可以是leakage from natural gas facilities。 Methane有1个C,4个H,都是high energy bond。能产生的CO2是1个。Fossil fuel有4个C和13个H,所以能产生4个CO2。所以methane比fossil fuel相对干净一些,而且methane属于renewable energy。但是drawback是一旦leak到大气能造成更worse的情况。Fracking是常见的开采natural gas的方式,它会穿过shale。在shale里有microorganisms在慢慢把shale变成CH4,只有在保证不会leak的情况下,methane才是干净的。Natural gas被用来代替coal和oil因为他释放的CO2相对较少,但是他自己本身就是一种GHG。他能用比CO2更少的量来trap更多的heatClathrate gun hypothesis: Methane emission把CH4排放到啊大气里,增加了温室效应和CO2 formation from CH4。温室效应又warm了tundra surface也就是permafrost area和一些海水,这result in 更多的methane emission。这是一个停不了的positive feedback loop;Arctic methane: Permafrost是很重要的impermeable barrier to防止subsurface methane in hydrates or gases trapped in sediment里被释放到大气。permafrost degradation和methane release是coupled发生的; Methane sources也可以是leakage from natural gas facilities。Methane有1个C,4个H,都是high energy bond。能产生的CO2是1个。Fossil fuel有4个C和13个H,所以能产生4个CO2。所以methane比fossil fuel相对干净一些,而且methane属于renewable energy。但是drawback是一旦leak到大气能造成更worse的情况。Fracking是常见的开采natural gas的方式,它会穿过shale。在shale里有microorganisms在慢慢把shale变成CH4,只有在保证不会leak的情况下,methane才是干净的。Natural gas被用来代替coal和oil因为他释放的CO2相对较少,但是他自己本身就是一种GHG。他能用比CO2更少的量来trap更多的heat
Methane from rice:Methanogens是谁在什么环境下会产生什么as 什么byproduct,这些会聚集在rice的哪里以下的什么。Methantrophs是什么that只能用什么methane as什么和什么的sources,在rice里是什么。Methane 能从rice的哪里diffuse,也可以在soil里进行reaction后escape,但是aerenchyma里escape的最多。从soil里出来的methane大多数会变成谁,因为root附近的O2没有办法filter太多,不是很有效率。减少methane emission的4种方法:什么让植物减少methane的生成。 防止什么。加入谁之类的什么,让methane的什么发生改变。在什么的环境里grow riceMethane from rice:Methanogens是microorganisms在无氧环境下会产生methane as metabolic byproduct,这些会聚集在rice的root以下的dead material里。Methanotrophs是prokaryotes that只能用metabolic methane as carbon和energy sources,在rice里是living plants。Methane 能从rice的aerenchyma diffuse,也可以在soil里进行reaction后escape,但是aerenchyma里escape的最多。从soil里出来的methane大多数会变成CO2,因为root附近的O2没有办法filter太多,不是很有效率。减少methane emission的4种方法: Plant breeding让植物减少methane的生成。防止plant leakage。加入Fe之类的redox acceptor,让methane的state发生改变。在aerobic的环境里grow rice
Summary: Methane是地球上最大的什么pool。 如果methane cycle被disrupted,会产生positive feedback loops with global warming。 Methane是目前短期内最能有效减少global warming的方法Summary: Methane是地球上最大的organic C pool。如果methane cycle被disrupted,会产生positive feedback loops with global warming。Methane是目前短期内最能有效减少global warming的方法
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