Šiltnamio efektas: apibrėžimas, priežastys ir poveikis klimato kaitai

Šiltnamio efektas: kas jį sukelia (CO2, metanas), kaip jis skatina klimato kaitą, pasekmės ir sprendimai — aiškiai, moksliškai ir suprantamai.

Šiltnamio efektas atsiranda, kai tam tikros dujos Žemės atmosferoje (oras aplink Žemę) sulaiko infraraudonuosius spindulius. Dėl to planeta tampa šiltesnė, panašiai kaip šiltnamyje. Šis procesas yra natūralus ir būtinas — be jo Žemės paviršiaus vidutinė temperatūra būtų daug žemesnė.

Pagrindinės šiltnamio efektą sukeliančios dujos

Šiltnamio efektą sukelia šiltnamio efektą sukeliančios dujos; svarbiausios iš jų Žemės atmosferoje yra:

• vandensgarai — daro didžiausią natūralų poveikį, bet jų koncentracija labai priklauso nuo temperatūros;
• anglies dioksidas (_CO2) — svarbus tiek natūraliame, tiek sustiprintame šiltnamio efekte;
• metanas — ypač efektyvi šilumos sulaikymo duja, nors atmosferoje jo mažiau;
• azoto suboksidas (N2O), fluorinti dujiniai teršalai (pvz., CFC ir HFC) ir troposferos ozonas — taip pat prisideda prie šiltnamio efekto.

Natūralus vs. sustiprintas šiltnamio efektas

Natūralus šiltnamio efektas palaiko gyvybei tinkamą klimato sąlygą: be jo vidutinė Žemės temperatūra būtų apie -18 arba -19 laipsnių Celsijaus (0 arba 1 laipsnis Farenheito) ir planeta būtų apgaubta ledynmečio. Dėl šiltnamio efekto faktinė vidutinė Žemės temperatūra yra apie 14 laipsnių Celsijaus (57 laipsniai Farenheito).

Sustiprėjęs (arba „išaugęs“) šiltnamio efektas — tai situacija, kai atmosferoje padaugėja žmogaus veiklos sukeliamų šiltnamio dujų, todėl daugiau šilumos sulaikoma ir planeta atšyla. Problema ta, kad pastaraisiais šimtmečiais šis efektas sustiprėjo daugiausia dėl žmogaus veiklos.

Kodėl šiltnamio efektas sustiprėjo?

• Deginant iškastinį kurą (anglis, nafta, gamtinės dujos) išsiskiria daug anglies dioksido, kuris kaupiasi atmosferoje.
• Žemės ūkis, gyvulininkystė ir skerdimo vietos išskiria metaną (pvz., gyvulių virškinimas, melioracija, užtvankų užliejamos zonos).
• Pramoniniai procesai ir kai kurie cheminiai produktai sukelia kitas stiprias šiltnamio dujas (pvz., HFC).

Per pastaruosius ~150 metų dėl šių veiksmų planeta atšilo. Maždaug prieš 10 000 metų, kol žmonės dar nebuvo pradėję plačiai deginti iškastinio kuro, anglies dioksido (CO2) kiekis atmosferoje buvo 260–280 milijoninių dalių (ppm), o dabar jis viršija 400 ppm. Dauguma mokslininkų teigia, kad apie 350 ppm ar mažiau yra saugu aplinkai ir kad planetos rūšys galėtų geriau prisitaikyti prie tokio lygio; didesnis kiekis gali sukelti rimtų problemų.

Poveikiai klimato kaitai ir aplinkai

Didesnis šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis keičia klimato sistemą ir jau turi daug pasekmių:

• Vidutinės temperatūros kilimas (visuotinė šiltnėjimas) — ilgesni karščio periodai ir rekordinės temperatūros;
• Jūros lygio kilimas dėl ledynų tirpimo ir šiltesnio vandens išsiplėtimo;
• Dažnesnės ir intensyvesnės ekstremalios oro sąlygos — audros, potvyniai, sausros ir gaisrai;
• Ecosistemų ir biologinės įvairovės nykimas — daugelis rūšių negali greitai prisitaikyti prie sparčių pokyčių;
• Žemės ūkio derlingumo pokyčiai — kai kur padidėję derliai, bet daugelyje regionų sumažėjimai dėl streso ir vandens trūkumo;
• Okeanų rūgštėjimas (vandenynų rūgštėjimas) dėl didėjančio CO2 tirpimo vandenyje, kuris kenkia koralams ir kitiems jūrų organizmams;
• Socialiniai ir ekonominiai padariniai — sveikatos problemos, migracija, infrastruktūros ir maisto saugumo iššūkiai.

Grįžtamieji ryšiai (feedback) ir rizikos

Šiltnamio efektas gali suaktyvinti grįžtamąsias grandines, kurios dar labiau didina atšilimą:

• Šiltesnė atmosfera laiko daugiau vandensgarų, o tai sustiprina šiltnamio efektą.
• Tirpstantį permafrostą išlaisvinamas metanas ir CO2, kurie dar labiau didina šiltnėjimą.
• Sumažėjęs ledynų ir sniego plotas sumažina Žemės atspindį (albedo), todėl daugiau saulės spindulių absorbuojama.

Istoriniai pastebėjimai ir mokslininkai

Šiltnamio efektą 1824 m. pirmasis pasiūlė Josephas Fourier. Pirmasis mokslininkas, kuris numatė, kad anglies dioksidas iš deginamo iškastinio kuro gali sukelti visuotinį atšilimą, buvo Svantė Arrenijus (Svante Arrhenius). Šiuolaikiniai stebėjimai, pavyzdžiui, Keelingo kreivė, aiškiai rodo pastovų CO2 koncentracijos augimą nuo XX a. vidurio.

Marse, Veneroje ir kitose planetose, turinčiose atmosferą, taip pat pasireiškia šiltnamio efektas. Veneroje šis poveikis ypač stiprus, nes Veneroje yra labai daug _CO2. Todėl Venera yra karštesnė už Merkurijų, nors Merkurijus yra arčiau Saulės.

Kaip galima mažinti sustiprėjantį šiltnamio efektą?

Sprendimai skirstomi į dvi grupes: mažinimas (mitigacija) ir prisitaikymas (adaptacija).

• Mažinimas:
  • Energijos vartojimo efektyvumo gerinimas ir perėjimas prie atsinaujinančių energijos šaltinių (saulės, vėjo, hidro);
  • Transporto elektrifikavimas ir mažesnis priklausomumas nuo iškastinio kuro;
  • Miškų apsauga, pasodinimas ir žemės ūkio praktikos, kurios kaupia anglies atsargas;
  • Technologijos, tokios kaip anglies sugavimo ir saugojimo (CCS) sprendimai;
  • Tarptautinės sutartys ir nacionalinės klimato politikos (pvz., Paryžiaus susitarimas) mažinti emisijas.
• Prisitaikymas: infrastruktūros stiprinimas, drėkinimo ir vandens valdymo gerinimas, sveikatos sistemos pasiruošimas karščio bangoms, šalies planavimas dėl pakrančių miestų ir potvynių.

Ką gali padaryti asmenys?

• Sumažinti savo anglies pėdsaką: naudoti viešąjį transportą, mažinti energijos suvartojimą, perėjimas prie atsinaujinančių energijos šaltinių, mažinti mėsos vartojimą;
• Palaikyti politiką ir iniciatyvas, kurios skatina tvarią energetiką ir emisijų mažinimą;
• Šviestis ir skleisti informaciją apie klimato kaitą bei dalyvauti bendruomenės sprendimuose.

Santrauka: šiltnamio efektas yra būtinas gyvybei Žemėje, tačiau dėl žmogaus veiklos jis sustiprėjo — ypač dėl didėjančio CO2 kiekio atmosferoje. Tai sukelia klimato kaitą ir daug neigiamų pasekmių aplinkai, žmonių gerovei ir ekonomikoms. Sprendimai reikalauja tiek tarptautinių politikos veiksmų, tiek kasdienių individo sprendimų bei technologinių naujovių.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra šiltnamio efektas?

K: Kokios svarbiausios šiltnamio efektą sukeliančios dujos Žemės atmosferoje?

K: Kaip šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekio didėjimas veikia klimato kaitą ir visuotinį atšilimą?

K: Kas nutiktų, jei Žemėje nebūtų natūralaus šiltnamio efekto?

K: Kaip žmogaus veikla prisidėjo prie CO2 kiekio atmosferoje pokyčių?

K: Kas pirmasis pasiūlė, kad padidėjęs CO2 kiekis gali sukelti visuotinį atšilimą?

Paieška pagal raidę