În spatele luptei de abordare a încălzirii globale și a schimbărilor climatice se află creșterea gazelor cu efect de seră în atmosfera noastră. Un gaz cu efect de seră este orice compus gazos din atmosferă care este capabil să absoarbă radiații infraroșii, prin urmare, să prindă și să țină căldură în atmosferă. Prin creșterea căldurii din atmosferă, gazele cu efect de seră sunt responsabile pentru efectul de seră, ceea ce duce la încălzirea globală.
Radiația solară și „efectul de seră”
Încălzirea globală nu este un concept nou în știință. Elementele de bază ale fenomenului au fost elaborate cu bine peste un secol în urmă de Svante Arrhenius în 1896. Lucrarea sa, publicată în Revista Filozofică și Jurnalul Științei, a fost prima care a cuantificat contribuția dioxidului de carbon la ceea ce oamenii de știință numesc acum „sere efect."
Efectul de seră are loc deoarece soarele bombardează Pământul cu cantități enorme de radiații, care lovește atmosfera Pământului sub formă de lumină vizibilă, plus ultraviolete (UV), infraroșii (IR) și alte tipuri de radiații care sunt invizibile pentru ochiul uman. Aproximativ 30% din radiațiile care lovesc Pământul sunt reflectate în spațiu de nori, gheață și alte suprafețe reflectoare. Restul de 70 la sută este absorbit de oceane, pământ și atmosferă, potrivit NASA.
Pe măsură ce absorb radiația și se încălzește, oceanele, pământul și atmosfera eliberează căldură sub formă de radiație termică IR, care trece din atmosferă în spațiu. Echilibrul dintre radiațiile de intrare și cele de ieșire menține temperatura medie totală a Pământului la aproximativ 59 de grade Fahrenheit (15 grade Celsius), potrivit NASA.
Acest schimb de radiații de intrare și de ieșire care încălzește Pământul este denumit efect de seră, deoarece o seră funcționează în același mod. Radiația UV care intră trece ușor prin pereții de sticlă ai unei sere și este absorbită de plante și de suprafețele dure din interior. Totuși, radiația IR mai slabă are dificultăți să treacă prin pereții de sticlă și este prinsă în interior, încălzind sera.
Cum afectează gazele cu efect de seră încălzirea globală
Gazele din atmosferă care absorb radiații sunt cunoscute sub numele de „gaze cu efect de seră” (uneori prescurtate drept GES), deoarece sunt în mare parte responsabile de efectul de seră. La rândul său, efectul de seră este una dintre principalele cauze ale încălzirii globale. Cele mai semnificative gaze cu efect de seră sunt vaporii de apă (H2O), dioxidul de carbon (CO2), metanul (CH4) și oxidul nitru (N2O), potrivit Agenției pentru Protecția Mediului (EPA). "În timp ce oxigenul (O2) este al doilea cel mai abundent gaz din atmosfera noastră, O2 nu absoarbe radiațiile termice cu infraroșu", a spus Michael Daley, profesor asociat de științe de mediu la Colegiul Lasell din Massachusetts.
În timp ce unii susțin că încălzirea globală este un proces natural și că au existat întotdeauna gaze cu efect de seră, cantitatea de gaze din atmosferă a scăzut în istoria recentă. Înainte de Revoluția industrială, CO2 atmosferic a fluctuat între aproximativ 180 de părți pe milion (ppm) în timpul glaciurilor și 280 ppm în perioadele calde interglaciare. Cu toate acestea, de la Revoluția Industrială, cantitatea de CO2 a crescut de 100 de ori mai rapid decât creșterea când s-a încheiat ultima glacia, potrivit Administrației Naționale Oceanice și Atmosferice (NOAA).
Gazele fluorurate - adică gazele la care s-a adăugat elementul fluor - inclusiv hidrofluorocarburi, perfluorocarburi și hexafluorură de sulf, sunt create în timpul proceselor industriale și sunt considerate și gaze cu efect de seră. Deși sunt prezente în concentrații foarte mici, acestea captează căldura foarte eficient, făcându-le gaze cu potențial de încălzire globală (GWP).
Clorofluorocarburi (CFC), odată folosiți ca agenți de răcire și propulsori de aerosoli până la eliminarea treptată prin acord internațional, sunt de asemenea gaze cu efect de seră.
Există trei factori care afectează gradul în care orice gaz cu efect de seră va influența încălzirea globală, după cum urmează:
- Abundența sa în atmosferă.
- Cât timp rămâne în atmosferă.
- Potențialul său de încălzire globală.
Dioxidul de carbon are un impact semnificativ asupra încălzirii globale parțial din cauza abundenței sale în atmosferă. Potrivit EPA, în 2016, emisiile de gaze cu efect de seră din SUA au însumat 6.511 milioane tone metrice (7.177 milioane tone) echivalente de dioxid de carbon, ceea ce echivalează cu 81 la sută din toate gazele cu efect de seră cauzate de om - în scădere cu 2,5 la sută față de anul anterior. În plus, CO2 rămâne în atmosferă mii de ani.
Cu toate acestea, metanul este de aproximativ 21 de ori mai eficient la absorbția radiațiilor decât CO2, conferindu-i un rating GWP mai mare, chiar dacă rămâne în atmosferă doar aproximativ 10 ani, conform EPA.
Surse de gaze cu efect de seră
Unele gaze cu efect de seră, precum metanul, sunt produse prin practici agricole, inclusiv gunoi de grajd. Alții, precum CO2, rezultă în mare parte din procese naturale precum respirația și din arderea combustibililor fosili, cum ar fi cărbunele, petrolul și gazele.
A doua cauză a eliberării de CO2 este defrișarea, potrivit cercetărilor publicate de Duke University. Când copacii sunt uciși pentru a produce bunuri sau căldură, ei eliberează carbonul care este în mod normal depozitat pentru fotosinteză. Acest proces eliberează aproape un miliard de tone de carbon în atmosferă pe an, conform evaluării globale a resurselor forestiere din 2010.
Potrivit EPA, pădurile și alte practici de utilizare a terenurilor pot compensa unele dintre aceste emisii de gaze cu efect de seră.
"Replantarea ajută la reducerea acumulării de dioxid de carbon în atmosferă, în timp ce pomii se extind din dioxid de carbon prin fotosinteză", a spus Daley pentru Live Science. "Cu toate acestea, pădurile nu pot să sechestreze tot dioxidul de carbon pe care îl emitem în atmosferă prin arderea combustibililor fosili, iar o reducere a emisiilor de combustibili fosili este încă necesară pentru a evita acumularea în atmosferă."
La nivel mondial, producția de gaze cu efect de seră este o sursă de îngrijorare gravă. De când a început Revoluția Industrială până în anul 2009, nivelurile de CO2 atmosferice au crescut cu aproape 38 la sută, iar nivelul de metan a crescut cu 148 la sută, în conformitate cu NASA, iar cea mai mare parte a acestei creșteri a fost în ultimii 50 de ani. Din cauza încălzirii globale, 2016 a fost cel mai călduros an de înregistrare, iar 2018 pe pista a fost al patrulea cel mai cald, 20 dintre cei mai călduroși ani înregistrați au venit toate după 1998, potrivit Organizației Meteorologice Mondiale.
„Încălzirea pe care o observăm afectează circulația atmosferică, care are impact asupra modelelor de precipitații la nivel global”, a spus Josef Werne, profesor asociat la Departamentul de Geologie și Științe Planetare de la Universitatea din Pittsburgh. „Acest lucru va duce la mari schimbări de mediu și provocări pentru oamenii de pe tot globul.”
Viitorul planetei noastre
Dacă tendințele actuale continuă, oamenii de știință, oficialii guvernamentali și un număr tot mai mare de cetățeni se tem că cele mai grave efecte ale încălzirii globale - vremea extremă, creșterea nivelului mării, stingerea plantelor și a animalelor, acidifierea oceanelor, schimbări majore ale climei și tulburări sociale fără precedent - vor fi inevitabil.
Ca răspuns la problemele cauzate de încălzirea globală a gazelor cu efect de seră, guvernul SUA a creat un plan de acțiune climatică în 2013. Iar în aprilie 2016, reprezentanții din 73 de țări au semnat Acordul de la Paris, un pact internațional pentru combaterea schimbărilor climatice, investind într-un mediu durabil , viitor cu emisii reduse de carbon, în conformitate cu Convenția Cadru a Națiunilor Unite privind schimbările climatice (UNFCCC). Statele Unite au fost incluse în țările care au fost de acord cu acordul în 2016, dar au început procedurile de retragere din Acordul de la Paris în iunie 2017.
Potrivit EPA, emisiile de gaze cu efect de seră au fost cu 12% mai mici în 2016 decât în 2005, în parte datorită scăderii mari a combustiei de combustibili fosili, rezultată din trecerea la gazul natural din cărbune. Condițiile mai calde de iarnă din acei ani au redus și nevoia multor case și întreprinderi de a transforma căldura.
Cercetătorii din întreaga lume continuă să lucreze pentru a găsi modalități de a reduce emisiile de gaze cu efect de seră și de a le atenua efectele. O soluție potențială pe care oamenii de știință o examinează este de a aspira dioxidul de carbon din atmosferă și de a-l îngropa subteran la nesfârșit, a spus Dina Leech, profesor asociat de științe biologice și de mediu la Universitatea Longwood din Virginia.
„Ceea ce putem face este să minimalizăm cât de mult carbon punem acolo și, ca urmare, să minimalizăm schimbarea de temperatură”, a spus Leech. "Cu toate acestea, fereastra de acțiune se închide rapid."
Resurse aditionale:
- EPA - Schimbările climatice: Informații de bază
- NASA: Schimbările climatice globale
- National Geographic - Punctul climatic: Nivelul CO2 al Pământului trece de 400 ppm
Acest articol a fost actualizat pe 3 ianuarie 2019 de către colaboratorul Live Science, Rachel Ross.
