Sulaikydamos saulės šilumą, šiltnamio efektą sukeliančios dujos leidžia Žemėje gyventi žmonėms ir milijonams kitų rūšių. Tačiau dabar šių dujų kiekis tapo per didelis, o tai gali radikaliai paveikti, kokie organizmai ir kuriuose regionuose gali išgyventi mūsų planetoje.
Šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis atmosferoje dabar yra didesnis nei bet kada per pastaruosius 800 metų, ir taip yra daugiausia dėl to, kad žmonės gamina didžiulius kiekius degindami iškastinį kurą. Dujos sugeria saulės energiją ir išlaiko šilumą arti Žemės paviršiaus, neleisdamos jai ištrūkti į kosmosą. Toks šilumos išlaikymas vadinamas šiltnamio efektu.
Šiltnamio efekto teorija pradėjo formuotis XIX a. 19 metais prancūzų matematikas Josephas Furjė apskaičiavo, kad Žemė būtų daug šaltesnė, jei joje nebūtų atmosferos. 1824 m. švedų mokslininkas Svante Arrhenius pirmą kartą nustatė ryšį tarp anglies dvideginio emisijos padidėjimo deginant iškastinį kurą ir atšilimo efekto. Beveik po šimtmečio amerikiečių klimatologas Jamesas E. Hansenas Kongresui pasakė, kad „šiltnamio efektas buvo atrastas ir jau keičia mūsų klimatą“.
Šiandien „klimato kaita“ yra terminas, kurį mokslininkai vartoja apibūdindami sudėtingus šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracijos pokyčius, kurie daro įtaką mūsų planetos orams ir klimato sistemoms. Klimato kaita apima ne tik kylančią vidutinę temperatūrą, kurią vadiname visuotiniu atšilimu, bet ir ekstremalias oro sąlygas, kintančias laukinės gamtos populiacijas ir buveines, kylantį jūros lygį ir daugybę kitų reiškinių.
Visame pasaulyje vyriausybės ir organizacijos, pvz., Tarpvyriausybinė klimato kaitos komisija (IPCC), Jungtinių Tautų organizacija, sekanti naujausius mokslus apie klimato kaitą, matuoja šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą, vertina jų poveikį planetai ir siūlo sprendimus. prie dabartinio klimato. situacijos.
Pagrindinės šiltnamio efektą sukeliančių dujų rūšys ir jų šaltiniai
Anglies dioksidas (CO2). Anglies dioksidas yra pagrindinė šiltnamio efektą sukeliančių dujų rūšis – ji sudaro apie 3/4 visų išmetamų teršalų. Anglies dioksidas gali išlikti atmosferoje tūkstančius metų. 2018 m. orų observatorija, esanti virš Havajų Mauna Loa ugnikalnio, užfiksavo aukščiausią vidutinį mėnesinį anglies dioksido lygį – 411 dalių milijonui. Anglies dioksido išmetimas daugiausia susidaro deginant organines medžiagas: anglį, naftą, dujas, medieną ir kietąsias atliekas.
Metanas (CH4). Metanas yra pagrindinė gamtinių dujų sudedamoji dalis ir išsiskiria iš sąvartynų, dujų ir naftos pramonės bei žemės ūkio (ypač iš žolėdžių gyvūnų virškinimo sistemos). Palyginti su anglies dioksidu, metano molekulės atmosferoje išbūna trumpai – apie 12 metų – tačiau yra bent 84 kartus aktyvesnės. Metanas sudaro apie 16% visų šiltnamio efektą sukeliančių dujų.
Azoto oksidas (N2O). Azoto oksidas sudaro santykinai nedidelę viso pasaulio šiltnamio efektą sukeliančių dujų dalį – apie 6 %, tačiau jis yra 264 kartus galingesnis už anglies dioksidą. Pasak IPCC, jis gali išlikti atmosferoje šimtą metų. Žemės ūkis ir gyvulininkystė, įskaitant trąšas, mėšlą, žemės ūkio atliekų deginimą ir kuro deginimą, yra didžiausi azoto oksido išmetimo šaltiniai.
pramoninės dujos. Pramoninių arba fluorintų dujų grupė apima tokias sudedamąsias dalis kaip hidrofluorangliavandeniliai, perfluorangliavandeniliai, chlorfluorangliavandeniliai, sieros heksafluoridas (SF6) ir azoto trifluoridas (NF3). Šios dujos sudaro tik 2% visų išmetamųjų teršalų, tačiau jos turi tūkstančius kartų didesnį šilumos sulaikymo potencialą nei anglies dioksidas ir išlieka atmosferoje šimtus ir tūkstančius metų. Fluorintos dujos naudojamos kaip aušinimo skysčiai, tirpikliai ir kartais randamos kaip šalutiniai gamybos produktai.
Kitos šiltnamio efektą sukeliančios dujos yra vandens garai ir ozonas (O3). Vandens garai iš tikrųjų yra labiausiai paplitusios šiltnamio efektą sukeliančios dujos, tačiau jos nėra stebimos taip, kaip kitos šiltnamio efektą sukeliančios dujos, nes jie neišskiriami dėl tiesioginės žmogaus veiklos, o jų poveikis nėra visiškai suprantamas. Panašiai pažemio (dar žinomas kaip troposferos) ozonas neišskiriamas tiesiogiai, o susidaro dėl sudėtingų reakcijų tarp teršalų ore.
Šiltnamio efektą sukeliančių dujų poveikis
Šiltnamio efektą sukeliančių dujų kaupimasis turi ilgalaikių pasekmių aplinkai ir žmonių sveikatai. Šiltnamio efektą sukeliančios dujos ne tik sukelia klimato kaitą, bet ir prisideda prie kvėpavimo takų ligų, kurias sukelia smogas ir oro tarša, plitimo.
Ekstremalūs orai, maisto tiekimo sutrikimai ir gaisrų pagausėjimas taip pat yra klimato kaitos, kurią sukelia šiltnamio efektą sukeliančios dujos, pasekmės.
Ateityje dėl šiltnamio efektą sukeliančių dujų pasikeis oro sąlygos, prie kurių esame įpratę; išnyks kai kurios gyvų būtybių rūšys; kiti migruos arba padidės.
Kaip sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą
Beveik kiekvienas pasaulio ekonomikos sektorius – nuo gamybos iki žemės ūkio, nuo transporto iki elektros energijos – į atmosferą išmeta šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Jei norime išvengti blogiausių klimato kaitos padarinių, jie visi turi pereiti nuo iškastinio kuro prie saugesnių energijos šaltinių. Pasaulio šalys šią realybę pripažino 2015 m. Paryžiaus klimato susitarime.
20 pasaulio šalių, kurioms vadovauja Kinija, JAV ir Indija, išmeta mažiausiai tris ketvirtadalius pasaulio šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Šiose šalyse ypač būtina įgyvendinti veiksmingą šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos mažinimo politiką.
Tiesą sakant, šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos mažinimo technologijos jau egzistuoja. Tai apima atsinaujinančių energijos šaltinių naudojimą vietoj iškastinio kuro, energijos vartojimo efektyvumo didinimą ir anglies dvideginio išmetimo mažinimą apmokestinant juos.
Tiesą sakant, mūsų planetai dabar liko tik 1/5 savo „anglies biudžeto“ (2,8 trilijonų metrinių tonų) – maksimalaus anglies dioksido kiekio, kuris gali patekti į atmosferą nepadidindamas temperatūros daugiau nei dviem laipsniais.
Norint sustabdyti laipsnišką visuotinį atšilimą, reikės ne tik atsisakyti iškastinio kuro. Pasak IPCC, jis turėtų būti pagrįstas anglies dioksido absorbcijos iš atmosferos metodų naudojimu. Taigi būtina sodinti naujus medžius, išsaugoti esamus miškus ir pievas, surinkti anglies dvideginį iš elektrinių ir gamyklų.