Šiltnamio efektą sukeliančios dujos: apibrėžimas, šaltiniai ir poveikis

Šiltnamio efektą sukeliančios dujos atspindi Žemės skleidžiamą šilumos spinduliavimą ir neleidžia jam sklisti į kosmosą. Dėl to Žemė tampa karštesnė, nei būtų be šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Tai vadinama šiltnamio efektu.

Dauguma šiltnamio efektą sukeliančių dujų yra natūralios - labiausiai paplitusios yra vandens garai, sukeliantys didžiąją dalį šiltnamio efekto Žemėje. Kitos šiltnamio efektą sukeliančios dujos yra anglies dioksidas, metanas, azoto oksidas, chlorfluorangliavandenilis ir ozonas.

Jei nebūtų šiltnamio efektą sukeliančių dujų, Žemė būtų vidutiniškai 33 laipsniais Celsijaus šaltesnė. Gyvybė, kokią ją pažįstame, Žemėje tikriausiai nebūtų įmanoma, nes šiluma yra svarbi gyvybei. Natūralus šiltnamio efektą sukeliančių dujų išsiskyrimas skiriasi. Pavyzdžiui, dėl didžiųjų ugnikalnių išsiveržimų, dėl kurių prieš ketvirtį milijardo metų susidarė Sibiro spąstai, galėjo išsiskirti pakankamai dujų, iš dalies sukėlusių permo ir triaso periodo išnykimą, dėl kurio žuvo didžioji dalis gyvybės Žemėje.

Tačiau žmonės į atmosferą prideda šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Dėl to vidutinė planetos temperatūra kyla, nes didėja šiltnamio efektas. Svarbiausios šiltnamio efektą sukeliančios dujos, kurias žmonės įtraukia į atmosferą, yra anglies dioksidas, kuris dabar sudaro apie 0,04 % atmosferos. Anglies dioksidas išsiskiria, kai žmonės degina iškastinį kurą, pavyzdžiui, naftą, anglis ir gamtinesdujas. Daugiausia anglies dioksido išmeta transportas, energetika ir pramonė. Didžiausias - deginant iškastinį kurą šilumai ir elektros energijai gaminti: tačiau jei pažvelgtume, kur naudojama elektros energija, daugiausia jos būtų naudojama pramonėje. Maisto ir žemės ūkio organizacija teigė, kad su gyvulininkyste susijęs išmetamųjų teršalų kiekis per metus sudaro 7,1 gigatonų (GT) anglies dioksido ekvivalento (_{CO2 ekv.) -} arba 14,5 proc. viso žmogaus sukelto šiltnamio efektą sukeliančio dujų kiekio. Tai yra daugiau nei 13 %, kuriuos kasmet išmeta pasaulinis transportas (įskaitant visus automobilius ir lėktuvus).

Vandens garai yra gausiausios iš šių dujų, kurios reaguoja į klimato kaitą. Kitaip tariant, kai atmosferoje šilta, vandens garų yra daugiau. Taigi atsiranda didesnė debesų ir kritulių tikimybė.

Žmonės ne tik degina iškastinį kurą, bet ir, kirsdami medžius, mažina anglies dioksido absorbciją iš atmosferos. Augindami galvijus ir kitus ūkinius gyvūnus, pavyzdžiui, žąsis, kalakutus, kiaules, viščiukus ir avis, į atmosferą taip pat įtraukiame metano. Mokslininkai įrodė, kad gaminant 1 kg jautienos išmetama daugiau _{CO2 nei važiuojant} tris valandas automobiliu, o namuose paliekant įjungtas visas šviesas. Be to, dėl žmogaus veiklos į atmosferą patenka daugiau vandens garų, nes padidėja garavimas, naudojant aušinimo bokštus šiluminio ciklo elektrinėse arba kuriant dirbtinius ežerus. Ši veikla prisideda prie visuotinio atšilimo.

Pagrindinės šiltnamio efektą sukeliančios dujos ir jų savybės

Anglies dioksidas (CO2) yra pagrindinė žmogaus veiklos sukelta šiltnamio dujų dalis. Nors jo savarankiškas sukeliamas šiltnamio efektas mažesnis už kai kurių kitų dujų, CO2 išlieka atmosferoje ilgai — dalis išlieka šimtmečius ir net tūkstantmečius. Dalis emisijų pasisavina vandenynai ir sausumos ekosistemos, tačiau jų absorbcijos pajėgumas ribotas.

Metanas (CH4) turi stipresnį šiltnamio efektą vienam molekulių vienetui nei CO2, tačiau atmosferoje jis išsilaiko trumpiau (dešimtis metų). Metano 100 metų laikotarpio globalinis šiltnamų efektas (GWP) dažnai pateikiamas kaip ~28–36 CO2 ekvivalentų — tai reiškia, kad trumpalaikėje perspektyvoje metanas stipriai veikia atšilimą.

Azoto oksidas (N2O) turi didelį GWP ir ilgą atmosferinį gyvenimo laiką (keliasdešimt–šimt metų). Jį daugiausia išskiria žemės ūkis (dirvožemio trąšos), kai kurios pramoninės procesų šalutinės reakcijos ir degimas.

Chlorfluorangliavandeniliai (CFC) ir kiti halogeninti junginiai — tai sintetinis cheminis junginys, turintis labai aukštą GWP; dauguma jų yra ilgai išliekantys ir stipriai veikia šiltnamio efektą. Dėl to tarptautiniai susitarimai riboja šių medžiagų naudojimą.

Ozonas troposferoje (žemame ore) yra stipri šiltnamio duja ir kartu oro kokybės probleminis veiksnys; stratosferos ozonas apsaugo nuo UV spinduliuotės, tačiau troposferinis ozonas prisideda prie šiltnamio efekto ir kenčia augalus.

Vandens garai, nors ir svarbiausi šiltnamio efekto stiprintojai, veikia kaip atsiliepimo mechanizmas: atmosferos sušilimas lemia didesnį vandens garų kiekį, o tai savo ruožtu dar labiau stiprina atšilimą.

Šaltiniai, pasiėmimas ir atsinaujinimas

• Natūralūs šaltiniai: ugnikalniai, pelkės, laukiniai gaisrai, biologiniai procesai.
• Žmogaus sukelti šaltiniai: iškastinio kuro deginimas, pramonė, žemės ūkis (ypač gyvulininkystė), sąvartynai, biomasių deginimas, tam tikros cheminės pramonės šakos.
• Anglies dioksidą „pasiima“ okeanai (chemiškai ir biologiniu būdu) ir augalai (fotosintezė). Deja, dalis CO2 kaupimosi vandenynuose sukelia jų rūgštėjimą, o miškų kirtimas mažina žemės galimybę absorbuoti CO2 — tai pabrėžia, kodėl veiksmai, kaip kirsdami medžius, turi ilgalaikes pasekmes.

Poveikis klimatui, ekosistemoms ir žmonėms

Didėjant šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracijai, kyla vidutinė pasaulio temperatūra. Tai sukelia:

• jūros lygio kilimą dėl ledynų tirpimo ir šiluminio vandenų plėtimosi,
• didesnį ekstremalių reiškinių dažnumą (karščio bangos, liūtys, potvyniai, sausros),
• ekosistemų trikdžius, rūšių išnykimą ir migraciją,
• žemės ūkio produktų derliaus svyravimus ir maisto saugumo iššūkius,
• grėsmes sveikatai dėl karščio, ligų plitimo zonų pasikeitimo ir oro kokybės pablogėjimo.

Tolimesni atšilimo procesai gali suaktyvinti teigiamus atsiliepimo mechanizmus, pavyzdžiui, permafrostui tirpstant išsiskiria papildomas metanas ir CO2, o ledynų tirpimas mažina atspindį (albedo), todėl paviršius sugeria daugiau saulės šilumos.

Kaip sumažinti išmetimus ir adaptuotis

Veiksmai, mažinantys šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį ir atitraukiantys pasaulį nuo didesnio atšilimo, apima:

• Energijos transformaciją: pereiti nuo iškastinio kuro prie atsinaujinančių energijos šaltinių (vėjas, saulė, hidro), didinti energijos efektyvumą.
• Transporto pertvarką: skatinti viešąjį transportą, elektrinių transporto priemonių diegimą, mažinti keliavimo poreikį.
• Žemės ūkio pokyčius: gerinti trąšų naudojimą, mažinti pašarų poreikį, diegti geresnes gyvulininkystės praktikas, valdyti metano emisijas iš sąvartynų ir fermų.
• Miškų ir ekosistemų apsaugą: stabdyti kirsdami medžius ir skatinti miškų atstatymą bei tvarų žemės naudojimą.
• Technologinius sprendimus: plėtoti anglies surinkimo ir saugojimo (CCS) technologijas, gerinti pramoninius procesus ir mažinti kenksmingų pramoninių cheminių medžiagų naudojimą.
• Politika ir ekonomika: įdiegti kompensavimo mechanizmus, anglies kainodaros sistemas, skatinti tarptautinį bendradarbiavimą (pvz., Paryžiaus susitarimo tikslai) ir nacionalinę klimato politiką.
• Gyvenimo būdo pasirinkimai: mažesnis mėsos vartojimas, energijos taupymas, atliekų mažinimas ir tvarus vartojimas gali sumažinti kiekvieno individo anglies pėdsaką.

Santrauka

Šiltnamio efektą sukeliančios dujos yra natūralus ir būtinas procesas, tačiau žmogaus veikla jį sustiprina. Sumažinti šių dujų išmetimus ir adaptuotis prie jau vykstančių klimato pokyčių yra būtina siekiant sumažinti riziką žmonių gyvybei, infrastruktūrai ir ekosistemoms. Veiksmai gali būti techniniai, politiniai ir kasdieniai — kiekviena priemonė prisideda prie bendro tikslo mažinti tolesnį atšilimą ir apsaugoti planetos gyvybę.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra šiltnamio efektą sukeliančios dujos?

K: Kokie yra kai kurie natūralių šiltnamio efektą sukeliančių dujų pavyzdžiai?

K: Kodėl šiltnamio efektą sukeliančios dujos yra svarbios gyvybei Žemėje?

K: Kaip žmonės prisideda prie šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekio didėjimo atmosferoje?

K: Kas dar, be iškastinio kuro deginimo, prisideda prie visuotinio atšilimo?

K.: Kokią dalį visų žmogaus sukeltų išmetamųjų teršalų sudaro gyvuliai?

Paieška pagal raidę