Ieslodzot saules siltumu, siltumnīcefekta gāzes ļauj Zemei dzīvot cilvēkiem un miljoniem citu sugu. Taču tagad šo gāzu daudzums ir kļuvis pārāk liels, un tas var radikāli ietekmēt to, kuri organismi un kādos reģionos var izdzīvot uz mūsu planētas.
Siltumnīcefekta gāzu līmenis atmosfērā tagad ir augstāks nekā jebkad pēdējo 800 gadu laikā, un tas galvenokārt ir tāpēc, ka cilvēki tās ražo milzīgos daudzumos, sadedzinot fosilo kurināmo. Gāzes absorbē saules enerģiju un uztur siltumu tuvu Zemes virsmai, neļaujot tai izkļūt kosmosā. Šo siltuma saglabāšanu sauc par siltumnīcas efektu.
Siltumnīcas efekta teorija sāka veidoties 19. gadsimtā. 1824. gadā franču matemātiķis Džozefs Furjē aprēķināja, ka Zeme būtu daudz aukstāka, ja tai nebūtu atmosfēras. 1896. gadā zviedru zinātnieks Svante Arrhenius pirmo reizi konstatēja saikni starp oglekļa dioksīda emisiju palielināšanos, sadedzinot fosilo kurināmo, un sasilšanas efektu. Gandrīz gadsimtu vēlāk amerikāņu klimatologs Džeimss E. Hansens Kongresam sacīja, ka “siltumnīcas efekts ir atklāts un jau maina mūsu klimatu”.
Mūsdienās “klimata pārmaiņas” ir termins, ko zinātnieki lieto, lai aprakstītu sarežģītās izmaiņas, ko izraisa siltumnīcefekta gāzu koncentrācija, kas ietekmē mūsu planētas laikapstākļus un klimata sistēmas. Klimata pārmaiņas ietver ne tikai vidējās temperatūras paaugstināšanos, ko mēs saucam par globālo sasilšanu, bet arī ārkārtējus laikapstākļus, mainīgas populācijas un savvaļas biotopus, jūras līmeņa celšanos un vairākas citas parādības.
Visā pasaulē valdības un organizācijas, piemēram, Klimata pārmaiņu starpvaldību padome (IPCC), Apvienoto Nāciju Organizācijas organizācija, kas seko līdzi jaunākajām zinātnēm par klimata pārmaiņām, mēra siltumnīcefekta gāzu emisijas, novērtē to ietekmi uz planētu un piedāvā risinājumus. pašreizējam klimatam. situācijas.
Galvenie siltumnīcefekta gāzu veidi un to avoti
Oglekļa dioksīds (CO2). Oglekļa dioksīds ir galvenais siltumnīcefekta gāzu veids – tas rada aptuveni 3/4 no visām emisijām. Oglekļa dioksīds var atrasties atmosfērā tūkstošiem gadu. 2018. gadā laikapstākļu observatorija Havaju salu Mauna Loa vulkāna augšpusē reģistrēja augstāko vidējo mēneša oglekļa dioksīda līmeni – 411 daļas uz miljonu. Oglekļa dioksīda emisijas galvenokārt rodas organisko materiālu sadegšanas rezultātā: ogles, nafta, gāze, koksne un cietie atkritumi.
Metāns (CH4). Metāns ir galvenā dabasgāzes sastāvdaļa, un to izdala poligoni, gāzes un naftas rūpniecība un lauksaimniecība (īpaši zālēdāju gremošanas sistēmas). Salīdzinot ar oglekļa dioksīdu, metāna molekulas atmosfērā uzkavējas neilgu laiku – aptuveni 12 gadus –, taču tās ir vismaz 84 reizes aktīvākas. Metāns veido aptuveni 16% no visām siltumnīcefekta gāzu emisijām.
Slāpekļa oksīds (N2O). Slāpekļa oksīds veido salīdzinoši nelielu daļu no globālajām siltumnīcefekta gāzu emisijām — aptuveni 6%, taču tas ir 264 reizes spēcīgāks par oglekļa dioksīdu. Saskaņā ar IPCC, tas var uzkavēties atmosfērā simts gadus. Lauksaimniecība un lopkopība, tostarp mēslojums, kūtsmēsli, lauksaimniecības atkritumu dedzināšana un degvielas sadedzināšana, ir lielākie slāpekļa oksīda emisiju avoti.
rūpnieciskās gāzes. Rūpniecisko vai fluorēto gāzu grupa ietver tādas sastāvdaļas kā fluorogļūdeņraži, perfluorogļūdeņraži, hlorfluorogļūdeņraži, sēra heksafluorīds (SF6) un slāpekļa trifluorīds (NF3). Šīs gāzes veido tikai 2% no visām emisijām, taču tām ir tūkstošiem reižu lielāks siltuma uztveršanas potenciāls nekā oglekļa dioksīdam un tās paliek atmosfērā simtiem un tūkstošiem gadu. Fluorētās gāzes tiek izmantotas kā dzesēšanas šķidrumi, šķīdinātāji un dažkārt tiek atrasti kā ražošanas blakusprodukti.
Citas siltumnīcefekta gāzes ir ūdens tvaiki un ozons (O3). Ūdens tvaiki patiesībā ir visizplatītākā siltumnīcefekta gāze, taču to neuzrauga tāpat kā citas siltumnīcefekta gāzes, jo tie neizdalās tiešas cilvēka darbības rezultātā un to ietekme nav pilnībā izprotama. Tāpat piezemes (aka troposfēras) ozons netiek emitēts tieši, bet rodas sarežģītās reakcijās starp piesārņotājiem gaisā.
Siltumnīcefekta gāzu ietekme
Siltumnīcefekta gāzu uzkrāšanās ilgtermiņā ietekmē vidi un cilvēku veselību. Siltumnīcefekta gāzes ne tikai izraisa klimata pārmaiņas, bet arī veicina smoga un gaisa piesārņojuma izraisītu elpceļu slimību izplatīšanos.
Ekstrēmi laikapstākļi, pārtikas piegādes traucējumi un ugunsgrēku pieaugums arī ir siltumnīcefekta gāzu izraisīto klimata pārmaiņu sekas.
Nākotnē siltumnīcefekta gāzu dēļ mainīsies laikapstākļi, pie kuriem esam pieraduši; dažas dzīvo būtņu sugas izzudīs; citi migrēs vai pieaugs to skaitā.
Kā samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas
Gandrīz visas pasaules ekonomikas nozares, no ražošanas līdz lauksaimniecībai, no transporta līdz elektrībai, izdala siltumnīcefekta gāzes atmosfērā. Ja vēlamies izvairīties no klimata pārmaiņu sliktākajām sekām, tiem visiem ir jāpāriet no fosilā kurināmā uz drošākiem enerģijas avotiem. Valstis visā pasaulē atzina šo realitāti 2015. gada Parīzes klimata nolīgumā.
20 pasaules valstis ar Ķīnu, ASV un Indiju priekšgalā rada vismaz trīs ceturtdaļas no pasaules siltumnīcefekta gāzu emisijām. Efektīvas politikas īstenošana siltumnīcefekta gāzu emisiju samazināšanai šajās valstīs ir īpaši nepieciešama.
Faktiski jau pastāv tehnoloģijas siltumnīcefekta gāzu emisiju samazināšanai. Tie ietver atjaunojamo enerģijas avotu izmantošanu fosilā kurināmā vietā, energoefektivitātes uzlabošanu un oglekļa emisiju samazināšanu, iekasējot maksu par tiem.
Patiesībā mūsu planētai tagad ir palikusi tikai 1/5 no tās “oglekļa budžeta” (2,8 triljoni tonnu) – maksimālais oglekļa dioksīda daudzums, kas var nonākt atmosfērā, neizraisot temperatūras paaugstināšanos par vairāk nekā diviem grādiem.
Lai apturētu progresīvo globālo sasilšanu, būs nepieciešams vairāk nekā tikai atteikšanās no fosilā kurināmā. Saskaņā ar IPCC, tam vajadzētu būt balstītam uz oglekļa dioksīda absorbcijas metožu izmantošanu no atmosfēras. Tādējādi ir nepieciešams stādīt jaunus kokus, saglabāt esošos mežus un zālājus, kā arī uztvert oglekļa dioksīdu no spēkstacijām un rūpnīcām.