Žmogaus aktyvumas jau pasiekė tokį mastą, kad bendras anglies dvideginio kiekis Žemės atmosferoje pasiekė didžiausias leistinas vertes. Gamtinės sistemos – žemė, atmosfera, vandenynas – patiria destruktyvų poveikį.
Svarbūs faktai
Anglies dioksido kiekis Žemės atmosferoje per pastarąjį šimtmetį nuolat didėjo. Be CO2, ten patenka ir kitos dujos, kurios nepriklauso natūraliems pasaulinės ekologinės sistemos komponentams.
Pavyzdžiui, tai apima fluorchlorangliavandenilius. Šios dujų priemaišos išskiria ir sugeria saulės spinduliuotę, kuri veikia planetos klimatą. Bendrai CO2, kiti dujiniai junginiai, patenkantys į atmosferą, vadinami šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis.
Istorijos fonas
Koks anglies dioksido kiekis atmosferoje? Svante Arrhenius kažkada galvojo apie šį klausimą. Jis sugebėjo įrodyti ryšį tarp anglies dvideginio išmetimo ir klimato kaitos. Mokslininkas atkreipė dėmesį, kad deginant mineralus atmosferoje labai padidėja anglies dioksido kiekis.
Jis perspėjo, kad padidėjus deginamo kuro kiekiui gali būti pažeistas Žemės radiacijos balansas.
Šiuolaikinė realybė
Šiandien daugiau anglies dvideginio į atmosferą patenka deginant kurą, taip pat dėl gamtoje vykstančių pokyčių dėl miškų naikinimo, žemės ūkio paskirties žemės padidėjimo.
Anglies dioksido poveikio laukinei gamtai mechanizmas
Didėjantis anglies dioksido lygis atmosferoje sukelia šiltnamio efektą. Jei trumpųjų bangų saulės spinduliuotės metu anglies monoksidas (IV) yra skaidrus, tai jis sugeria ilgųjų bangų spinduliuotę, spinduliuodamas energiją visomis kryptimis. Dėl to atmosferoje labai padidėja anglies dvideginio kiekis, įkaista Žemės paviršius, įkaista apatiniai atmosferos sluoksniai. Vėliau padidėjus anglies dioksido kiekiui, galimi pasauliniai klimato pokyčiai.
Štai kodėl svarbu numatyti bendrą anglies dioksido kiekį Žemės atmosferoje.
Š altiniaiatmosferos įėjimas
Tarp jų yra ir pramoninių išmetamųjų teršalų. Anglies dioksido kiekis atmosferoje didėja dėl antropogeninių emisijų. Ekonomikos augimas tiesiogiai priklauso nuo sudegintų gamtos išteklių kiekio, nes daugelis pramonės šakų yra daug energijos sunaudojančios įmonės.
Statistinių tyrimų rezultatai rodo, kad nuo praėjusio šimtmečio pabaigos daugelyje šalių sumažėjo specifinės energijos sąnaudos ir labai išaugo elektros kainos.
Efektyvus jo panaudojimas pasiekiamas modernizuojant technologinį procesą, transporto priemones, naudojant naujas technologijas statant gamybos cechus. Kai kurios išsivysčiusios pramonės šalys perėjo nuo perdirbimo ir žaliavų pramonės plėtros prie tų sričių, kurios užsiima galutinio produkto gamyba.
Anglies dioksido procentinė dalis atmosferoje nėra pastovi vertė. Minimaliai išplėtojus gamybinę bazę, esant tankiam miškui, jos našumas yra minimalus.
Didelėse didmiesčių zonose, kuriose yra rimta pramoninė bazė, anglies dvideginio išmetimas į atmosferą yra žymiai didesnis, nes CO2 dažnai yra pramonės šakų, kurių veikla tenkina išsilavinimo, medicinos poreikiai.
Besivystančiose šalyse reikšmingas aukštos kokybės degalų naudojimo 1 gyventojui padidėjimas laikomas rimtu veiksniu pereinant prie aukštesnio gyvenimo lygio. Anot, šiuo metu idėja yra keliamakur galimas tolesnis ekonomikos augimas ir gyvenimo lygio gerėjimas nedidinant sudeginto kuro kiekio.
Priklausomai nuo regiono, anglies dioksido kiekis atmosferoje svyruoja nuo 10 iki 35%.
Energijos suvartojimo ir CO2 išmetimo ryšys
Pradėkime nuo to, kad energija nėra gaminama vien tam, kad ją gautume. Išsivysčiusiose pramonės šalyse didžioji jo dalis naudojama pramonėje, pastatams šildyti ir vėsinti, transportui. Didžiųjų mokslo centrų atlikti tyrimai parodė, kad naudojant energiją taupančias technologijas galima žymiai sumažinti anglies dvideginio išmetimą į žemės atmosferą.
Pavyzdžiui, mokslininkai sugebėjo apskaičiuoti, kad JAV perėjus prie mažiau energijos suvartojančių technologijų plataus vartojimo prekių gamyboje, į atmosferą patenkančio anglies dvideginio kiekis sumažėtų 25%. Pasauliniu mastu tai sumažintų šiltnamio efekto problemą 7%.
Anglis gamtoje
Analizuodami anglies dioksido išmetimo į Žemės atmosferą problemą, pastebime, kad anglis, kuri yra jos dalis, yra gyvybiškai svarbi biologiniams organizmams egzistuoti. Jo gebėjimas sudaryti sudėtingas anglies grandines (kovalentines jungtis) lemia gyvybei reikalingų b altymų molekulių atsiradimą. Biogeninis anglies ciklas yra sudėtingas procesas,nes tai apima ne tik gyvų būtybių funkcionavimą, bet ir neorganinių junginių perkėlimą tarp skirtingų anglies rezervuarų, taip pat juose.
Tai apima atmosferą, žemyninę masę, įskaitant dirvožemį, taip pat hidrosferą, litosferą. Per pastaruosius du šimtmečius sistemoje biosfera-atmosfera-hidrosfera buvo stebimi anglies srautų pokyčiai, kurie savo intensyvumu žymiai viršija šio elemento geologinių procesų perdavimo greitį. Štai kodėl turime apsiriboti sistemos viduje, įskaitant dirvožemį, esančių santykių svarstymu.
Rimti tyrimai, susiję su kiekybinio anglies dioksido kiekio nustatymu žemės atmosferoje, pradėti vykdyti nuo praėjusio amžiaus vidurio. Tokių skaičiavimų pradininkas buvo Killingas, dirbantis garsiojoje Mauna Loa observatorijoje.
Stebėjimų analizė parodė, kad anglies dvideginio koncentracijos pokyčiams atmosferoje įtakos turi fotosintezės ciklas, augalų naikinimas sausumoje, taip pat metinis temperatūros pokytis vandenynuose. Atliekant eksperimentus pavyko išsiaiškinti, kad kiekybinis anglies dvideginio kiekis šiauriniame pusrutulyje yra žymiai didesnis. Mokslininkai teigia, kad taip yra dėl to, kad didžioji dalis antropogeninių pajamų tenka šiam pusrutuliui.
Atliekant analizę oro mėginiai buvo paimti be specialių metodų, be to, nebuvo atsižvelgta į santykines ir absoliučias skaičiavimo paklaidas. Analizuodami oro burbuliukus, esančius ledynų šerdyje, mokslininkai sugebėjonustatyti duomenis apie anglies dioksido kiekį žemės atmosferoje 1750–1960 m.
Išvada
Per pastaruosius šimtmečius žemynų ekosistemose įvyko reikšmingų pokyčių, dėl kurių padidėjo antropogeninis poveikis. Didėjant kiekybiniam anglies dioksido kiekiui mūsų planetos atmosferoje, sustiprėja šiltnamio efektas, o tai neigiamai veikia gyvų organizmų egzistavimą. Štai kodėl svarbu pereiti prie energiją taupančių technologijų, kurios leidžia sumažinti CO2 išmetimą į atmosferą2.
