Gazy cieplarniane oraz efekt cieplarniany

Gazy cieplarniane

Gazy cieplarniane (szklarniowe) - to gazowe składniki atmosfery tworzące efekt cieplarniany . Gazy cieplarniane zapobiegają wydostawaniu się promieniowania podczerwonego z Ziemi w wyniku czego następuje zwiększenie temperatury powierzchni Ziemi.

Gazy cieplarniane to:

dwutlenek węgla
ozon
freony
metan
podtlenek azotu
halony
para wodna

Dwutlenek węgla (CO₂) - odpowiada w 60% za wywołanie efektu cieplarnianego. Człowiek zwiększa ilość dwutlenku węgla w atmosferze przez spalanie paliw organicznych (m.in. węgla, ropy lub gazu ziemnego) oraz przez wycinanie lasów - rośliny wchłaniają CO₂. Statystyczna cząsteczka CO₂utrzymuje się w atmosferze przez mniej więcej sto lat.

Metan (CH₄) - więzi ciepło 21 razy bardziej wydajnie od dwutlenku węgla, ale też pozostaje w atmosferze znacznie krócej - ulega rozkładowi w ciągu ok. 10 lat. Odpowiedzialny za 20% ocieplenia wywołanego przez działalność człowieka na Ziemi. Główne źródła metanu to wycieki z kopalń, gazociągów i szybów naftowych, oczyszczalnie ścieków oraz zwierzęta hodowlane, głównie owce i kozy, które wydzielają metan po obu stronach przewodu pokarmowego.

Podtlenek azotu (N₂O) - odpowiada za mniej więcej 6% efektu cieplarnianego. Pochłania ciepło aż 310 razy bardziej wydajnie niż dwutlenek węgla i utrzymuje się w atmosferze przez ok. 120 lat. Jego ilość w atmosferze zwiększa przede wszystkim stosowanie opartych na azocie nawozów sztucznych.

Zawsze, w każdym miejscu na Ziemi klimat podlegał mniejszym lub większym wahaniom, spowodowanym na przykład zmienianiem się orbity Ziemi krążącej wokół Słońca. Bardzo istotną zmianą klimatyczną był koniec epoki lodowcowej, który nastąpił około 10 tysięcy lat temu. Gdyby nie ocieplenie i ustabilizowanie się klimatu, niemożliwy byłby rozwój rolnictwa i osadnictwa miejskiego, nie powstałaby więc cywilizacja. W bliższych nam okresach dziejów również następowały zmiany klimatu, nie były one jednak aż tak dramatyczne.

Efekt cieplarniany

Efekt cieplarniany jest - podobnie jak zmiany klimatyczne - zjawiskiem naturalnym i podobnie jak one przybiera na sile pod wpływem działalności człowieka. Polega na tym, że obecne w atmosferze gazy cieplarniane blokują drogę powrotu w przestrzeń kosmiczną części promieniowania słonecznego, które wcześniej dotarło do powierzchni Ziemi. Działanie efektu cieplarnianego porównuje się często z funkcjonowaniem szklarni, gdyż podobnie jak ona gazy cieplarniane przepuszczają część promieniowania słonecznego tylko w jedną stronę. Człowiek potęguje zjawisko efektu cieplarnianego emitując do atmosfery gazy cieplarniane i uszczelniając tym samym barierę między atmosferą ziemską a przestrzenią kosmiczną. Momentem, od którego ilość emitowanych przez człowieka gazów cieplarnianych zaczęła gwałtownie rosnąć była rewolucja przemysłowa z połowy XVIII wieku, z jej ogromnym zapotrzebowaniem na pochodzącą z paliw kopalnych energię.

Rozpoczęty około roku 1750 wzrost emisji gazów cieplarnianych trwa do dziś dnia. Wykorzystywanie węgla, ropy i gazu wywołało bezprecedensowy wzrost stężenia dwutlenku węgla w atmosferze do poziomu, który prawdopodobnie nie został osiągnięty przez ostatnich 20 milionów lat. Obecnie wykorzystywanie paliw kopalnych ma 80-procentowy udział w spowodowanej działalnością człowieka emisji dwutlenku węgla. Występujący w atmosferze w stosunkowo dużych ilościach dwutlenek węgla jest najważniejszym spośród związanych z aktywnością człowieka gazów cieplarnianych. Źródłem większości jego emisji do atmosfery są procesy naturalne, takie jak oddychanie i rozkład organizmów żywych, jednak to emisje powodowane przez człowieka zaburzają panującą w przyrodzie równowagę. Drugim co do ważności gazem cieplarnianym jest utrzymujący się w atmosferze dłużej niż dwutlenek węgla metan. On również może się wydzielać w sposób naturalny - podczas rozkładu materii organicznej czy w wyniku procesów beztlenowych zachodzących na bagnach, jego emisja może być jednak także efektem działalności człowieka. Wykorzystywanie paliw kopalnych, hodowla bydła, uprawy rolne (zwłaszcza wymagające obfitego nawadniania uprawy ryżu), utylizacja odpadów - te formy aktywności człowieka są współcześnie źródłem ponad połowy emisji metanu.

60% światowej emisji dwutlenku węgla przypada na kraje uprzemysłowione. Dane te nie budzą zbytniego zdziwienia - głównym źródłem emisji CO₂jest przecież wykorzystywanie paliw kopalnych. Kraje nieuprzemysłowione mają także swój udział w emitowaniu dwutlenku węgla do atmosfery - na przykład za sprawą karczowania lasów. Lasy są domem dla połowy wszystkich gatunków zwierzęcych i roślinnych świata. Las jest także kopalnią bezcennych surowców naturalnych, w oparciu o które produkuje się jedną dziesiątą wszystkich leków. Karczowanie i wypalanie lasów stymuluje zmiany klimatyczne nie tylko za sprawą zwiększonej emisji gazów cieplarnianych. Trzeba pamiętać, że poza dwutlenkiem węgla lasy pochłaniają także energię słoneczną, gdy więc z powierzchni ziemi znikają duże połacie lasów, zmienia się albedo naszej planety, czyli stosunek ilości promieniowania, które Ziemia odbija do ilości promieniowania, które do Ziemi dociera. Lasy cierpią również na skutek postępujących zmian klimatu. Wzrost temperatur i związane z nim częstsze susze powodują częstsze pożary lasów, ze zmianami klimatycznymi ma związek także inwazja niektórych pasożytów, atakujących drzewa. Można więc uznać, że zmiany klimatyczne powodują wylesienia, te zaś z kolei, na zasadzie sprzężenia zwrotnego, przyczyniają się do pogłębienia zmian klimatycznych. Mniej lasów to więcej dwutlenku węgla w atmosferze, zaś więcej dwutlenku węgla w atmosferze to jeszcze intensywniejszy efekt cieplarniany i coraz dalej idące niebezpieczne zmiany klimatu.

To od nas wszystkich zależy czy obecny stan ekologiczny naszej ziemi pogorszy się, czy poprawi.