گازهای گلخانه ای با به دام انداختن گرمای خورشید، زمین را برای انسان و میلیون ها گونه دیگر قابل زندگی نگه می دارند. اما اکنون مقدار این گازها بیش از حد شده است و این می تواند به شدت تأثیر بگذارد که کدام موجودات و در کدام مناطق می توانند در سیاره ما زنده بمانند.
سطح اتمسفر گازهای گلخانه ای در حال حاضر بالاتر از هر زمان دیگری در 800 سال گذشته است و این عمدتا به این دلیل است که انسان آنها را در مقادیر زیادی با سوزاندن سوخت های فسیلی تولید می کند. این گازها انرژی خورشیدی را جذب کرده و گرما را نزدیک سطح زمین نگه می دارند و از فرار آن به فضا جلوگیری می کنند. به این حفظ گرما، اثر گلخانه ای می گویند.
تئوری اثر گلخانه ای در قرن نوزدهم شروع به شکل گیری کرد. در سال 19، ژوزف فوریه، ریاضیدان فرانسوی، محاسبه کرد که اگر اتمسفر نداشته باشد، زمین بسیار سردتر خواهد بود. در سال 1824، دانشمند سوئدی Svante Arrhenius برای اولین بار ارتباطی بین افزایش انتشار دی اکسید کربن ناشی از سوزاندن سوخت های فسیلی و اثر گرم شدن ایجاد کرد. تقریباً یک قرن بعد، اقلیم شناس آمریکایی، جیمز ای. هانسن به کنگره گفت که "اثر گلخانه ای کشف شده است و در حال حاضر آب و هوای ما را تغییر می دهد."
امروزه، "تغییر آب و هوا" اصطلاحی است که دانشمندان برای توصیف تغییرات پیچیده ناشی از غلظت گازهای گلخانه ای که بر آب و هوا و سیستم های آب و هوایی سیاره ما تأثیر می گذارد، استفاده می کنند. تغییرات آب و هوایی نه تنها شامل افزایش میانگین دما، که ما آن را گرم شدن زمین می نامیم، بلکه رویدادهای شدید آب و هوایی، تغییر جمعیت و زیستگاه حیات وحش، افزایش سطح دریاها و تعدادی پدیده دیگر را نیز شامل می شود.
در سرتاسر جهان، دولت‌ها و سازمان‌هایی مانند پانل بین‌دولتی تغییرات اقلیمی (IPCC)، نهاد سازمان ملل متحد که آخرین علم در مورد تغییرات آب‌وهوایی را پیگیری می‌کند، در حال اندازه‌گیری انتشار گازهای گلخانه‌ای، ارزیابی تاثیر آن بر روی کره زمین و پیشنهاد راه‌حل‌ها هستند. به اقلیم فعلی موقعیت ها
انواع اصلی گازهای گلخانه ای و منابع آنها
دی اکسید کربن (CO2). دی اکسید کربن نوع اصلی گازهای گلخانه ای است - حدود 3/4 از کل انتشار را تشکیل می دهد. دی اکسید کربن می تواند هزاران سال در جو باقی بماند. در سال 2018، رصدخانه هواشناسی در بالای آتشفشان Mauna Loa در هاوایی بالاترین سطح میانگین ماهانه دی اکسید کربن را با 411 قسمت در میلیون ثبت کرد. انتشار دی اکسید کربن عمدتاً به دلیل سوزاندن مواد آلی است: زغال سنگ، نفت، گاز، چوب و زباله های جامد.
متان (CH4). متان جزء اصلی گاز طبیعی است و از محل های دفن زباله، صنایع گاز و نفت و کشاورزی (به ویژه از سیستم گوارشی علفخواران) منتشر می شود. در مقایسه با دی اکسید کربن، مولکول های متان برای مدت کوتاهی در جو باقی می مانند - حدود 12 سال - اما حداقل 84 برابر فعال تر هستند. متان حدود 16 درصد از کل انتشار گازهای گلخانه ای را تشکیل می دهد.
اکسید نیتروژن (N2O). اکسید نیتریک بخش نسبتاً کمی از انتشار گازهای گلخانه ای جهانی را تشکیل می دهد - حدود 6٪ - اما 264 برابر قوی تر از دی اکسید کربن است. طبق گفته IPCC، می تواند صد سال در جو بماند. کشاورزی و دامداری از جمله کودها، کود دامی، سوزاندن ضایعات کشاورزی و احتراق سوخت بزرگترین منابع انتشار اکسید نیتروژن هستند.
گازهای صنعتی گروه گازهای صنعتی یا فلوئوردار شامل ترکیباتی مانند هیدروفلوئوروکربن ها، پرفلوئوروکربن ها، کلروفلوئوروکربن ها، هگزا فلوراید گوگرد (SF6) و تری فلورید نیتروژن (NF3) می باشد. این گازها تنها 2 درصد از کل انتشار را تشکیل می دهند، اما آنها هزاران برابر بیشتر از دی اکسید کربن پتانسیل به دام انداختن گرما دارند و برای صدها و هزاران سال در جو باقی می مانند. گازهای فلوئوردار به عنوان خنک کننده، حلال استفاده می شوند و گاهی اوقات به عنوان محصولات جانبی تولید یافت می شوند.
از دیگر گازهای گلخانه ای می توان به بخار آب و ازن (O3) اشاره کرد. بخار آب در واقع رایج‌ترین گاز گلخانه‌ای است، اما مانند سایر گازهای گلخانه‌ای پایش نمی‌شود، زیرا در نتیجه فعالیت مستقیم انسان منتشر نمی‌شود و تأثیر آن به طور کامل شناخته نشده است. به طور مشابه، ازن در سطح زمین (معروف به تروپوسفر) مستقیماً منتشر نمی شود، بلکه از واکنش های پیچیده بین آلاینده های موجود در هوا ناشی می شود.
اثرات گازهای گلخانه ای
تجمع گازهای گلخانه ای پیامدهای بلندمدتی برای محیط زیست و سلامت انسان دارد. گازهای گلخانه ای علاوه بر ایجاد تغییرات آب و هوایی، در گسترش بیماری های تنفسی ناشی از مه دود و آلودگی هوا نیز نقش دارند.
آب و هوای شدید، اختلال در تامین مواد غذایی و افزایش آتش سوزی نیز پیامدهای تغییرات آب و هوایی ناشی از گازهای گلخانه ای است.
در آینده، به دلیل گازهای گلخانه ای، الگوهای آب و هوایی که ما به آن عادت کرده ایم تغییر خواهد کرد. برخی از گونه های موجودات زنده ناپدید می شوند. دیگران مهاجرت خواهند کرد یا تعدادشان افزایش خواهد یافت.
نحوه کاهش انتشار گازهای گلخانه ای
تقریباً هر بخش از اقتصاد جهان، از تولید تا کشاورزی، از حمل و نقل گرفته تا برق، گازهای گلخانه ای را در جو منتشر می کند. اگر می‌خواهیم از بدترین اثرات تغییرات آب و هوایی جلوگیری کنیم، همه آنها باید از سوخت‌های فسیلی به منابع انرژی ایمن‌تر روی آورند. کشورهای سراسر جهان این واقعیت را در توافقنامه اقلیمی پاریس در سال 2015 به رسمیت شناختند.
20 کشور جهان به رهبری چین، ایالات متحده و هند حداقل سه چهارم گازهای گلخانه ای جهان را تولید می کنند. اجرای سیاست های موثر برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در این کشورها به ویژه ضروری است.
در واقع، فناوری هایی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در حال حاضر وجود دارد. اینها شامل استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر به جای سوخت های فسیلی، بهبود بهره وری انرژی و کاهش انتشار کربن از طریق شارژ برای آنها است.
در واقع، سیاره ما اکنون تنها 1/5 از «بودجه کربن» خود (2,8 تریلیون متریک تن) باقی مانده است - حداکثر مقدار دی اکسید کربنی که می تواند بدون ایجاد افزایش دما بیش از دو درجه وارد جو شود.
برای جلوگیری از گرمایش تدریجی زمین، به چیزی بیش از کنار گذاشتن سوخت های فسیلی نیاز است. طبق IPCC، باید بر اساس استفاده از روش های جذب دی اکسید کربن از جو باشد. بنابراین، کاشت درختان جدید، حفظ جنگل ها و مراتع موجود، و گرفتن دی اکسید کربن از نیروگاه ها و کارخانه ها ضروری است.