Az emberi tevékenység már elérte azt a mértéket, hogy a Föld légkörének összes szén-dioxid-tartalma elérte a megengedett maximális értéket. A természeti rendszerek – szárazföld, légkör, óceán – pusztító hatás alatt állnak.
Fontos tények
A Föld légkörének szén-dioxid-tartalma folyamatosan nőtt az elmúlt évszázad során. A CO2 mellett más gázok is bejutnak oda, amelyek nem tartoznak a globális ökológiai rendszer természetes összetevői közé.
Például ezek közé tartoznak a fluor-klór-szénhidrogének. Ezek a gázszennyeződések kibocsátják és elnyelik a napsugárzást, ami hatással van a bolygó éghajlatára. A CO2 a légkörbe kerülő egyéb gáznemű vegyületeket együttesen üvegházhatású gázoknak nevezzük.
Történelmi háttér
Mekkora a szén-dioxid mennyisége a légkörben? Svante Arrhenius valamikor elgondolkodott ezen a kérdésen. Be tudta bizonyítani a szén-dioxid-kibocsátás és a klímaváltozás közötti kapcsolatot. A tudós rámutatott, hogy az ásványok elégetésekor a légkör szén-dioxid-tartalma drámaian megnő.
Figyelmeztetett, hogy az elégetett üzemanyag mennyiségének növekedése a Föld sugárzási egyensúlyának megsértéséhez vezethet.
Modern valóság
Ma több szén-dioxid kerül a légkörbe az üzemanyag elégetésekor, valamint az erdőirtás, a mezőgazdasági területek növekedése miatt a természetben bekövetkező változások miatt.
A szén-dioxid vadvilágra gyakorolt hatásának mechanizmusa
A légkör szén-dioxid-szintjének emelkedése üvegházhatást okoz. Ha a szén-monoxid (IV) átlátszó a rövidhullámú napsugárzás során, akkor a hosszúhullámú sugárzást elnyeli, energiát sugározva minden irányba. Ennek hatására a légkör szén-dioxid tartalma jelentősen megnő, a Föld felszíne felmelegszik, a légkör alsó rétegei felforrósodnak. A szén-dioxid mennyiségének ezt követő növekedésével globális klímaváltozás lehetséges.
Ezért fontos megjósolni a Föld légkörében lévő szén-dioxid teljes mennyiségét.
Forrásoklégköri belépés
Köztük az ipari kibocsátások. A légkör szén-dioxid-tartalma az antropogén kibocsátások miatt növekszik. A gazdasági növekedés közvetlenül függ az elégetett természeti erőforrások mennyiségétől, mivel sok iparág energiaintenzív vállalkozás.
A statisztikai tanulmányok eredményei azt mutatják, hogy a múlt század vége óta számos országban a fajlagos energiaköltségek csökkenése és a villamosenergia-árak jelentős növekedése következett be.
Hatékony felhasználása a technológiai folyamat, a járművek korszerűsítésével, az új technológiák felhasználásával a gyártóműhelyek építésében érhető el. Egyes fejlett ipari országok a feldolgozó- és nyersanyagipar fejlesztésétől a végtermék előállításával foglalkozó területek fejlesztése felé mozdultak el.
A szén-dioxid százalékos aránya a légkörben nem állandó érték. A termelési bázis minimális fejlesztésével, sűrű erdő jelenlétével minimális teljesítményt nyújt.
A komoly ipari bázissal rendelkező nagyvárosi területeken a légkörbe történő szén-dioxid-kibocsátás lényegesen magasabb, mivel a CO2 gyakran olyan iparágak mellékterméke, amelyek tevékenysége kielégíti a oktatás, orvostudomány igényei.
A fejlődő országokban az 1 lakosra jutó jó minőségű üzemanyag-felhasználás jelentős növekedését komoly tényezőnek tekintik a magasabb életszínvonalra való átállás szempontjából. Az ötlet szerint jelenleg előterjesztés folyikahol a folyamatos gazdasági növekedés és az életszínvonal javulása lehetséges az elégetett üzemanyag mennyiségének növelése nélkül.
Régiótól függően a légkör szén-dioxid-tartalma 10 és 35% között mozog.
Az energiafogyasztás és a CO2-kibocsátás kapcsolata
Kezdjük azzal, hogy az energia nem csak a befogadás kedvéért keletkezik. A fejlett ipari országokban nagy részét az iparban, épületek fűtésére-hűtésére, valamint közlekedésre használják. Jelentős tudományos központok által végzett tanulmányok kimutatták, hogy az energiatakarékos technológiák alkalmazásával jelentős mértékben csökkenthető a Föld légkörébe jutó szén-dioxid-kibocsátás.
Például a tudósok ki tudták számítani, hogy ha az Egyesült Államok kevésbé energiaigényes technológiákra tér át a fogyasztási cikkek gyártásában, az 25%-kal csökkentené a légkörbe jutó szén-dioxid mennyiségét. Globális szinten ez 7%-kal csökkentené az üvegházhatás problémáját.
Szén a természetben
A Föld légkörébe történő szén-dioxid-kibocsátás problémáját elemezve megjegyezzük, hogy az ennek részét képező szén létfontosságú a biológiai szervezetek létezéséhez. Összetett szénláncokat (kovalens kötéseket) képező képessége az élethez szükséges fehérjemolekulák megjelenéséhez vezet. A biogén szénciklus összetett folyamat,mert nemcsak az élőlények működését foglalja magában, hanem a szervetlen vegyületek átvitelét is a különböző széntárolók között, illetve azokon belül.
Ezek közé tartozik a légkör, a kontinentális tömeg, beleértve a talajt, valamint a hidroszféra, a litoszféra. Az elmúlt két évszázad során a szénáramlás változásait figyelték meg a bioszféra-légkör-hidroszféra rendszerben, amelyek intenzitásukban jelentősen meghaladják ennek az elemnek a geológiai folyamatainak sebességét. Éppen ezért korlátoznunk kell magunkat a rendszeren belüli kapcsolatok figyelembevételére, beleértve a talajt is.
A múlt század közepe óta kezdtek komoly kutatásokat végezni a földi légkör szén-dioxid-tartalmának meghatározásával kapcsolatban. Az ilyen számítások úttörője Killing volt, aki a híres Mauna Loa obszervatóriumban dolgozik.
A megfigyelések elemzése kimutatta, hogy a légkör szén-dioxid-koncentrációjának változásait a fotoszintézis ciklusa, a szárazföldi növények pusztulása, valamint az óceánok éves hőmérséklet-változása befolyásolja. A kísérletek során sikerült megállapítani, hogy az északi féltekén lényegesen magasabb a szén-dioxid mennyiségi tartalma. A tudósok szerint ez annak a ténynek köszönhető, hogy az antropogén bevételek nagy része erre a féltekére esik.
Az elemzéshez speciális módszerek nélkül levegőmintákat vettek, emellett a relatív és abszolút számítási hibákat nem vettük figyelembe. A gleccsermagokban található légbuborékok elemzése révén a kutatók képesek voltak errea Föld légkörének szén-dioxid-tartalmára vonatkozó adatok megállapítása az 1750-1960 közötti tartományban
Következtetés
Az elmúlt évszázadok során jelentős változások mentek végbe a kontinentális ökoszisztémákban, ennek oka az antropogén hatások növekedése volt. Bolygónk légkörében a szén-dioxid mennyiségi tartalmának növekedésével az üvegházhatás fokozódik, ami negatívan befolyásolja az élő szervezetek létezését. Ezért fontos áttérni olyan energiatakarékos technológiákra, amelyek lehetővé teszik a CO2-kibocsátás csökkentését2.
