Z zadrževanjem toplote sonca toplogredni plini ohranjajo Zemljo primerno za bivanje ljudi in milijonov drugih vrst. Zdaj pa je količina teh plinov postala prevelika in to lahko korenito vpliva na to, kateri organizmi in v katerih regijah lahko preživijo na našem planetu.
Raven toplogrednih plinov v ozračju je zdaj višja kot kadar koli v zadnjih 800 letih, in to predvsem zato, ker jih ljudje proizvajajo v ogromnih količinah s kurjenjem fosilnih goriv. Plini absorbirajo sončno energijo in zadržujejo toploto blizu zemeljske površine ter ji preprečujejo, da bi ušla v vesolje. To zadrževanje toplote imenujemo učinek tople grede.
Teorija o učinku tople grede se je začela oblikovati v 19. stoletju. Leta 1824 je francoski matematik Joseph Fourier izračunal, da bi bila Zemlja veliko hladnejša, če ne bi imela atmosfere. Leta 1896 je švedski znanstvenik Svante Arrhenius prvi ugotovil povezavo med povečanjem emisij ogljikovega dioksida zaradi izgorevanja fosilnih goriv in učinkom segrevanja. Skoraj stoletje pozneje je ameriški klimatolog James E. Hansen kongresu povedal, da so »učinek tople grede odkrili in že spreminja naše podnebje«.
Danes so »podnebne spremembe« izraz, ki ga znanstveniki uporabljajo za opis zapletenih sprememb, ki jih povzročajo koncentracije toplogrednih plinov in vplivajo na vremenske in podnebne sisteme našega planeta. Podnebne spremembe ne vključujejo samo naraščajočih povprečnih temperatur, čemur pravimo globalno segrevanje, temveč tudi ekstremne vremenske pojave, spreminjanje populacij in habitatov divjih živali, dvig morske gladine in številne druge pojave.
Po vsem svetu vlade in organizacije, kot je Medvladni odbor za podnebne spremembe (IPCC), organ Združenih narodov, ki spremlja najnovejše znanstvene dosežke o podnebnih spremembah, merijo emisije toplogrednih plinov, ocenjujejo njihov vpliv na planet in predlagajo rešitve glede na trenutno klimo. situacije.
Glavne vrste toplogrednih plinov in njihovi viri
Ogljikov dioksid (CO2). Ogljikov dioksid je glavna vrsta toplogrednih plinov – predstavlja približno 3/4 vseh emisij. Ogljikov dioksid se lahko v ozračju zadržuje tisoče let. Leta 2018 je vremenski observatorij na vrhu havajskega vulkana Mauna Loa zabeležil najvišjo povprečno mesečno raven ogljikovega dioksida 411 delcev na milijon. Emisije ogljikovega dioksida so predvsem posledica sežiganja organskih materialov: premoga, nafte, plina, lesa in trdnih odpadkov.
Metan (CH4). Metan je glavna sestavina zemeljskega plina in se sprošča iz odlagališč, plinske in naftne industrije ter kmetijstva (zlasti iz prebavnega sistema rastlinojedih živali). V primerjavi z ogljikovim dioksidom se molekule metana v ozračju zadržijo kratek čas – približno 12 let –, vendar so vsaj 84-krat bolj aktivne. Metan predstavlja približno 16 % vseh emisij toplogrednih plinov.
Dušikov oksid (N2O). Dušikov oksid predstavlja razmeroma majhen delež svetovnih emisij toplogrednih plinov – približno 6 % – vendar je 264-krat močnejši od ogljikovega dioksida. Po podatkih IPCC se lahko v ozračju zadržuje tudi sto let. Kmetijstvo in živinoreja, vključno z gnojili, gnojem, sežiganjem kmetijskih odpadkov in zgorevanjem goriva, sta največja vira emisij dušikovega oksida.
industrijski plini. Skupina industrijskih ali fluoriranih plinov vključuje sestavine, kot so fluoroogljikovodiki, perfluoroogljikovodiki, klorofluoroogljikovodiki, žveplov heksafluorid (SF6) in dušikov trifluorid (NF3). Ti plini predstavljajo le 2 % vseh izpustov, vendar imajo tisočkrat večji potencial zadrževanja toplote kot ogljikov dioksid in ostanejo v ozračju na stotine in tisoče let. Fluorirani plini se uporabljajo kot hladilna sredstva, topila in jih včasih najdemo kot stranske proizvode pri proizvodnji.
Drugi toplogredni plini vključujejo vodno paro in ozon (O3). Vodna para je dejansko najpogostejši toplogredni plin, vendar se ne spremlja na enak način kot drugi toplogredni plini, ker ne nastaja kot posledica neposredne človekove dejavnosti in njen vpliv ni popolnoma razumljen. Podobno se prizemni (ali troposferski) ozon ne oddaja neposredno, ampak nastane zaradi kompleksnih reakcij med onesnaževalci v zraku.
Učinki toplogrednih plinov
Kopičenje toplogrednih plinov ima dolgoročne posledice za okolje in zdravje ljudi. Poleg tega, da povzročajo podnebne spremembe, toplogredni plini prispevajo tudi k širjenju bolezni dihal, ki jih povzročata smog in onesnaženost zraka.
Ekstremne vremenske razmere, motnje v oskrbi s hrano in porast požarov so tudi posledice podnebnih sprememb, ki jih povzročajo toplogredni plini.
V prihodnosti se bodo zaradi toplogrednih plinov spremenili vremenski vzorci, ki smo jih vajeni; nekatere vrste živih bitij bodo izginile; drugi se bodo preselili ali pa se bodo povečali.
Kako zmanjšati emisije toplogrednih plinov
Skoraj vsak sektor svetovnega gospodarstva, od proizvodnje do kmetijstva, od transporta do elektrike, oddaja toplogredne pline v ozračje. Če se želimo izogniti najhujšim učinkom podnebnih sprememb, morajo vsi preklopiti s fosilnih goriv na varnejše vire energije. Države po vsem svetu so to realnost priznale v Pariškem podnebnem sporazumu iz leta 2015.
20 držav sveta, na čelu s Kitajsko, ZDA in Indijo, proizvede najmanj tri četrtine svetovnih izpustov toplogrednih plinov. Izvajanje učinkovitih politik za zmanjšanje emisij toplogrednih plinov v teh državah je še posebej potrebno.
Pravzaprav tehnologije za zmanjšanje emisij toplogrednih plinov že obstajajo. Ti vključujejo uporabo obnovljivih virov energije namesto fosilnih goriv, izboljšanje energetske učinkovitosti in zmanjšanje emisij ogljika z zaračunavanjem le-teh.
Pravzaprav ima naš planet zdaj le še 1/5 svojega »ogljičnega proračuna« (2,8 trilijona metričnih ton) – največjo količino ogljikovega dioksida, ki lahko vstopi v ozračje, ne da bi povzročil dvig temperature za več kot dve stopinji.
Da bi zaustavili postopno globalno segrevanje, bo potrebno več kot le opustitev fosilnih goriv. Po mnenju IPCC naj bi temeljila na uporabi metod absorpcije ogljikovega dioksida iz ozračja. Tako je treba saditi nova drevesa, ohranjati obstoječe gozdove in travnike ter zajemati ogljikov dioksid iz elektrarn in tovarn.