Með því að fanga hita frá sólinni halda gróðurhúsalofttegundum jörðinni lífvænlegri fyrir menn og milljónir annarra tegunda. En nú er magn þessara lofttegunda orðið of mikið og það getur haft róttæk áhrif á hvaða lífverur og á hvaða svæðum geta lifað af á plánetunni okkar.
Magn gróðurhúsalofttegunda í andrúmsloftinu er nú hærra en nokkru sinni undanfarin 800 ár og er það aðallega vegna þess að maðurinn framleiðir þær í miklu magni með brennslu jarðefnaeldsneytis. Lofttegundirnar gleypa sólarorku og halda hita nálægt yfirborði jarðar og koma í veg fyrir að hann sleppi út í geiminn. Þetta varmahald er kallað gróðurhúsaáhrif.
Kenningin um gróðurhúsaáhrifin byrjaði að mótast á 19. öld. Árið 1824 reiknaði franski stærðfræðingurinn Joseph Fourier út að jörðin væri miklu kaldari ef hún hefði engan lofthjúp. Árið 1896 kom sænski vísindamaðurinn Svante Arrhenius fyrst á tengsl á milli aukinnar losunar koltvísýrings frá brennslu jarðefnaeldsneytis og hlýnunaráhrifa. Næstum öld síðar sagði bandaríski loftslagsfræðingurinn James E. Hansen við þingið að „gróðurhúsaáhrifin hafi verið uppgötvað og eru nú þegar að breyta loftslagi okkar“.
Í dag eru „loftslagsbreytingar“ hugtakið sem vísindamenn nota til að lýsa flóknum breytingum af völdum styrks gróðurhúsalofttegunda sem hafa áhrif á veður- og loftslagskerfi plánetunnar okkar. Loftslagsbreytingar fela ekki aðeins í sér hækkandi meðalhita, sem við köllum hlýnun jarðar, heldur einnig öfgakennda veðuratburði, breytta stofna og búsvæði dýralífs, hækkun sjávarborðs og fjölda annarra fyrirbæra.
Um allan heim eru stjórnvöld og stofnanir eins og milliríkjanefndin um loftslagsbreytingar (IPCC), stofnun Sameinuðu þjóðanna sem heldur utan um nýjustu vísindin um loftslagsbreytingar, að mæla losun gróðurhúsalofttegunda, meta áhrif þeirra á jörðina og leggja til lausnir. við núverandi loftslag. aðstæður.
Helstu tegundir gróðurhúsalofttegunda og upptök þeirra
Koldíoxíð (CO2). Koltvísýringur er aðaltegund gróðurhúsalofttegunda - það stendur fyrir um 3/4 af allri losun. Koltvísýringur getur verið í andrúmsloftinu í þúsundir ára. Árið 2018 skráði veðurathugunarstöðin efst á Mauna Loa eldfjallinu á Hawaii hæsta meðaltal mánaðarlega koltvísýringsmagns, 411 hlutar á milljón. Losun koltvísýrings stafar aðallega af brennslu lífrænna efna: kola, olíu, gass, timburs og fasts úrgangs.
Metan (CH4). Metan er meginþáttur jarðgass og er losaður frá urðunarstöðum, gas- og olíuiðnaði og landbúnaði (sérstaklega frá meltingarkerfum grasbíta). Samanborið við koltvísýring dvelja metansameindir í andrúmsloftinu í stuttan tíma - um 12 ár - en þær eru að minnsta kosti 84 sinnum virkari. Metan er um 16% af allri losun gróðurhúsalofttegunda.
Tvínituroxíð (N2O). Nituroxíð er tiltölulega lítið brot af losun gróðurhúsalofttegunda í heiminum — um 6% — en það er 264 sinnum öflugra en koltvísýringur. Samkvæmt IPCC getur það dvalið í andrúmsloftinu í hundrað ár. Landbúnaður og búfjárrækt, þar á meðal áburður, áburður, brennsla úrgangs úr landbúnaði og brennsla eldsneytis eru stærstu uppsprettur köfnunarefnisoxíðs.
iðnaðar lofttegundir. Í hópnum iðnaðar- eða flúorlofttegunda eru efnisþættir eins og vetnisflúorkolefni, perflúorkolefni, klórflúorkolefni, brennisteinshexaflúoríð (SF6) og köfnunarefnistríflúoríð (NF3). Þessar lofttegundir eru aðeins 2% af allri losun, en þær hafa þúsundfalt meiri hitafangagetu en koltvísýringur og eru í andrúmsloftinu í hundruð og þúsundir ára. Flúoraðar lofttegundir eru notaðar sem kælivökvar, leysiefni og finnast stundum sem aukaafurðir við framleiðslu.
Aðrar gróðurhúsalofttegundir eru vatnsgufa og óson (O3). Vatnsgufa er í raun algengasta gróðurhúsalofttegundin en ekki er fylgst með henni á sama hátt og aðrar gróðurhúsalofttegundir vegna þess að hún er ekki losuð vegna beinna mannlegra athafna og áhrif hennar eru ekki að fullu gerð skil. Að sama skapi losnar óson á jörðu niðri (aka veðrahvolfið) ekki beint, heldur stafar það af flóknum viðbrögðum meðal mengunarefna í loftinu.
Gróðurhúsalofttegundaáhrif
Uppsöfnun gróðurhúsalofttegunda hefur langtímaáhrif á umhverfið og heilsu manna. Auk þess að valda loftslagsbreytingum stuðla gróðurhúsalofttegundir einnig að útbreiðslu öndunarfærasjúkdóma af völdum reyks og loftmengunar.
Óveðursveður, truflanir á matarbirgðum og fjölgun eldsvoða eru einnig afleiðingar loftslagsbreytinga af völdum gróðurhúsalofttegunda.
Í framtíðinni, vegna gróðurhúsalofttegunda, mun veðurfarið sem við eigum að venjast breytast; sumar tegundir lífvera munu hverfa; aðrir munu flytjast eða fjölga.
Hvernig á að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda
Nánast sérhver geiri hagkerfis heimsins, frá framleiðslu til landbúnaðar, frá flutningum til raforku, losar gróðurhúsalofttegundir út í andrúmsloftið. Ef við ætlum að forðast verstu áhrif loftslagsbreytinga þurfa þau öll að skipta úr jarðefnaeldsneyti yfir í öruggari orkugjafa. Lönd um allan heim viðurkenndu þennan veruleika í Parísarsamkomulaginu 2015.
Löndin 20 í heiminum, með Kína, Bandaríkin og Indland í fararbroddi, framleiða að minnsta kosti þrjá fjórðu af losun gróðurhúsalofttegunda í heiminum. Framkvæmd skilvirkrar stefnu til að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda í þessum löndum er sérstaklega nauðsynleg.
Reyndar er tækni til að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda þegar til. Má þar nefna að nota endurnýjanlega orkugjafa í stað jarðefnaeldsneytis, bæta orkunýtingu og draga úr kolefnislosun með gjaldtöku fyrir þá.
Reyndar á plánetan okkar nú aðeins 1/5 af „kolefnisfjármagni“ (2,8 trilljón tonn) eftir – hámarksmagn koltvísýrings sem kemst inn í andrúmsloftið án þess að valda meiri hitahækkun en tveimur gráðum.
Til að stöðva sívaxandi hlýnun jarðar þarf meira en bara að hætta við jarðefnaeldsneyti. Samkvæmt IPCC ætti það að byggjast á notkun aðferða við upptöku koltvísýrings úr andrúmsloftinu. Þannig þarf að planta nýjum trjám, varðveita núverandi skóga og graslendi og taka koltvísýring frá virkjunum og verksmiðjum.