Človeška dejavnost je že dosegla takšen obseg, da je skupna vsebnost ogljikovega dioksida v zemeljskem ozračju dosegla največje dovoljene vrednosti. Naravni sistemi - zemlja, atmosfera, ocean - so pod uničujočim vplivom.
Pomembna dejstva
Vsebnost ogljikovega dioksida v zemeljski atmosferi se je v zadnjem stoletju nenehno povečevala. Poleg CO2 tja vstopajo tudi drugi plini, ki ne spadajo med naravne sestavine svetovnega ekološkega sistema.
Te na primer vključujejo fluorokloroogljikovodike. Te plinske nečistoče oddajajo in absorbirajo sončno sevanje, ki vpliva na podnebje planeta. Skupaj, CO2, druge plinaste spojine, ki vstopijo v ozračje, se imenujejo toplogredni plini.
Zgodovinsko ozadje
Kolikšna je količina ogljikovega dioksida v ozračju? Svante Arrhenius je nekoč razmišljal o tem vprašanju. Dokazal je povezavo med emisijami ogljikovega dioksida in podnebnimi spremembami. Znanstvenik je poudaril, da se pri gorenju mineralov vsebnost ogljikovega dioksida v ozračju dramatično poveča.
Opozoril je, da bi povečanje količine porabljenega goriva lahko povzročilo kršitev ravnotežja sevanja Zemlje.
Sodobna realnost
Danes pride v ozračje več ogljikovega dioksida pri kurjenju goriva, pa tudi zaradi sprememb, ki nastanejo v naravi zaradi krčenja gozdov, povečanja kmetijskih površin.
Mehanizem vpliva ogljikovega dioksida na prostoživeče živali
Naraščajoče ravni ogljikovega dioksida v ozračju povzročajo učinek tople grede. Če je ogljikov monoksid (IV) med kratkovalovnim sončnim sevanjem prozoren, potem absorbira dolgovalovno sevanje in oddaja energijo v vse smeri. Posledično se vsebnost ogljikovega dioksida v ozračju znatno poveča, površina Zemlje se segreje in spodnje plasti ozračja se segrejejo. Z naknadnim povečanjem količine ogljikovega dioksida so možne globalne podnebne spremembe.
Zato je pomembno predvideti skupno količino ogljikovega dioksida v Zemljinem ozračju.
Viriatmosferski vstop
Med njimi so industrijske emisije. Vsebnost ogljikovega dioksida v ozračju se povečuje zaradi antropogenih emisij. Gospodarska rast je neposredno odvisna od količine porabljenih naravnih virov, saj so številne panoge energetsko intenzivna podjetja.
Rezultati statističnih študij kažejo, da je od konca prejšnjega stoletja v mnogih državah prišlo do znižanja specifičnih stroškov energije z občutnim zvišanjem cen električne energije.
Njegova učinkovita uporaba je dosežena s posodobitvijo tehnološkega procesa, vozil, uporabo novih tehnologij pri gradnji proizvodnih delavnic. Nekatere razvite industrijske države so od razvoja predelovalne industrije in industrije surovin prešle na razvoj tistih področij, ki se ukvarjajo z izdelavo končnega izdelka.
Odstotek ogljikovega dioksida v atmosferi ni konstantna vrednost. Z minimalnim razvojem proizvodne baze, prisotnostjo gostega gozda ima minimalno zmogljivost.
V velikih metropolitanskih območjih z resno industrijsko bazo so emisije ogljikovega dioksida v ozračje bistveno višje, saj je CO2 pogosto stranski produkt industrij, katerih dejavnosti izpolnjujejo potrebe izobraževanja, medicine.
V državah v razvoju se občutno povečanje porabe visokokakovostnega goriva na 1 prebivalca šteje za resen dejavnik za prehod na višji življenjski standard. Ideja je trenutno v pripravi, pravikjer sta mogoča nadaljnja gospodarska rast in izboljšan življenjski standard brez povečanja količine porabljenega goriva.
Odvisno od regije se vsebnost ogljikovega dioksida v ozračju giblje od 10 do 35%.
Razmerje med porabo energije in emisijami CO2
Začnimo z dejstvom, da se energija ne proizvaja samo zato, da bi jo prejeli. V razvitih industrijskih državah se največ uporablja v industriji, za ogrevanje in hlajenje stavb ter v prometu. Študije, ki so jih izvedli večji znanstveni centri, so pokazale, da je z uporabo energetsko varčnih tehnologij mogoče doseči znatno zmanjšanje emisij ogljikovega dioksida v zemeljsko ozračje.
Na primer, znanstveniki so lahko izračunali, da če bi Združene države prešle na manj energetsko intenzivne tehnologije pri proizvodnji potrošniškega blaga, bi to zmanjšalo količino ogljikovega dioksida, ki vstopa v ozračje, za 25%. V svetovnem merilu bi to zmanjšalo problem učinka tople grede za 7%.
Ogljik v naravi
Ob analizi problema emisij ogljikovega dioksida v zemeljsko ozračje ugotavljamo, da je ogljik, ki je del nje, ključnega pomena za obstoj bioloških organizmov. Njegova sposobnost tvorbe kompleksnih ogljikovih verig (kovalentnih vezi) vodi do pojava beljakovinskih molekul, potrebnih za življenje. Biogeni ogljikov cikel je zapleten proces,ker ne vključuje samo delovanja živih bitij, temveč tudi prenos anorganskih spojin med različnimi rezervoarji ogljika, pa tudi znotraj njih.
Ti vključujejo ozračje, celinsko maso, vključno s prstjo, pa tudi hidrosfero, litosfero. V zadnjih dveh stoletjih so v sistemu biosfera-atmosfera-hidrosfera opazili spremembe tokov ogljika, ki po svoji intenzivnosti bistveno presegajo hitrost geoloških procesov prenosa tega elementa. Zato se moramo omejiti na upoštevanje odnosov znotraj sistema, vključno s tlemi.
Resne študije o določanju količinske vsebnosti ogljikovega dioksida v zemeljskem ozračju so se začele izvajati že od sredine prejšnjega stoletja. Pionir takšnih izračunov je bil Killing, ki dela na znamenitem observatoriju Mauna Loa.
Analiza opazovanj je pokazala, da na spremembe koncentracije ogljikovega dioksida v ozračju vplivajo cikel fotosinteze, uničenje rastlin na kopnem, pa tudi letna sprememba temperature v oceanih. Med poskusi je bilo mogoče ugotoviti, da je kvantitativna vsebnost ogljikovega dioksida na severni polobli bistveno višja. Znanstveniki domnevajo, da je to posledica dejstva, da večina antropogenega dohodka pade na to poloblo.
Za analizo so bili vzorci zraka odvzeti brez posebnih metod, poleg tega pa niso bile upoštevane relativne in absolutne računske napake. Z analizo zračnih mehurčkov, ki so bili v ledeniških jedrih, so raziskovalci lahkovzpostaviti podatke o vsebnosti ogljikovega dioksida v zemeljskem ozračju v območju 1750-1960
Sklep
V preteklih stoletjih je prišlo do bistvenih sprememb v celinskih ekosistemih, razlog je bil povečan antropogeni vpliv. S povečanjem količinske vsebnosti ogljikovega dioksida v ozračju našega planeta se poveča učinek tople grede, kar negativno vpliva na obstoj živih organizmov. Zato je pomemben prehod na energetsko varčne tehnologije, ki omogočajo zmanjšanje emisij CO22 v ozračje.
