Ljudska aktivnost je već dosegla takve razmjere da je ukupni sadržaj ugljičnog dioksida u Zemljinoj atmosferi dosegao najveće dopuštene vrijednosti. Prirodni sustavi - zemlja, atmosfera, ocean - pod destruktivnim su utjecajem.
Važne činjenice
Sadržaj ugljičnog dioksida u Zemljinoj atmosferi neprestano se povećavao tijekom prošlog stoljeća. Osim CO2, tu ulaze i drugi plinovi koji ne pripadaju prirodnim komponentama globalnog ekološkog sustava.
Na primjer, to uključuje fluoroklorougljikovodike. Ove nečistoće plina emitiraju i apsorbiraju sunčevo zračenje, koje utječe na klimu planeta. Zajedno, CO2, ostali plinoviti spojevi koji ulaze u atmosferu nazivaju se staklenički plinovi.
Povijesna pozadina
Kolika je količina ugljičnog dioksida u atmosferi? Svante Arrhenius je svojedobno razmišljao o ovom pitanju. Uspio je dokazati vezu između emisije ugljičnog dioksida i klimatskih promjena. Znanstvenik je istaknuo da kada se minerali spaljuju, sadržaj ugljičnog dioksida u atmosferi dramatično raste.
Upozorio je da bi povećanje količine sagorjelog goriva moglo dovesti do narušavanja ravnoteže zračenja Zemlje.
Moderna stvarnost
Danas više ugljičnog dioksida ulazi u atmosferu prilikom sagorijevanja goriva, kao i zbog promjena koje se događaju u prirodi uslijed krčenja šuma, povećanja poljoprivrednog zemljišta.
Mehanizam utjecaja ugljičnog dioksida na divlje životinje
Porast razine ugljičnog dioksida u atmosferi uzrokuje efekt staklenika. Ako je ugljični monoksid (IV) proziran tijekom kratkovalnog sunčevog zračenja, tada apsorbira dugovalno zračenje, zrači energiju u svim smjerovima. Kao rezultat toga, sadržaj ugljičnog dioksida u atmosferi značajno se povećava, površina Zemlje se zagrijava, a niži slojevi atmosfere postaju vrući. Uz naknadno povećanje količine ugljičnog dioksida moguće su globalne klimatske promjene.
Zato je važno predvidjeti ukupnu količinu ugljičnog dioksida u Zemljinoj atmosferi.
Izvoriatmosferski ulaz
Među njima su industrijske emisije. Sadržaj ugljičnog dioksida u atmosferi raste zbog antropogenih emisija. Gospodarski rast izravno ovisi o količini spaljenih prirodnih resursa, budući da su mnoge industrije energetski intenzivna poduzeća.
Rezultati statističkih studija pokazuju da je od kraja prošlog stoljeća u mnogim zemljama došlo do smanjenja specifičnih troškova energije uz značajno povećanje cijena električne energije.
Njegova učinkovita uporaba postiže se modernizacijom tehnološkog procesa, vozila, korištenjem novih tehnologija u izgradnji proizvodnih radionica. Neke razvijene industrijske zemlje prešle su s razvoja prerađivačke industrije i industrije sirovina na razvoj onih područja koja se bave proizvodnjom konačnog proizvoda.
Postotak ugljičnog dioksida u atmosferi nije konstantna vrijednost. Uz minimalan razvoj proizvodne baze, prisutnost guste šume, ima minimalne performanse.
U velikim metropolitanskim područjima s ozbiljnom industrijskom bazom, emisije ugljičnog dioksida u atmosferu su znatno veće, budući da je CO2 često nusproizvod industrija čije aktivnosti zadovoljavaju potrebe obrazovanja, medicine.
U zemljama u razvoju značajan porast korištenja visokokvalitetnog goriva po 1 stanovniku smatra se ozbiljnim čimbenikom za prelazak na viši životni standard. Ideja se trenutno iznosi, premagdje su mogući nastavak gospodarskog rasta i poboljšanje životnog standarda bez povećanja količine sagorjelog goriva.
Ovisno o regiji, sadržaj ugljičnog dioksida u atmosferi kreće se od 10 do 35%.
Odnos između potrošnje energije i emisije CO2
Počnimo s činjenicom da se energija ne proizvodi samo radi primanja. U razvijenim industrijskim zemljama najviše se koristi u industriji, za grijanje i hlađenje zgrada, te za transport. Istraživanja velikih znanstvenih centara pokazala su da se korištenjem tehnologija za uštedu energije može postići značajno smanjenje emisije ugljičnog dioksida u Zemljinu atmosferu.
Na primjer, znanstvenici su uspjeli izračunati da bi, ako bi Sjedinjene Države prešle na manje energetski intenzivne tehnologije u proizvodnji robe široke potrošnje, to smanjilo količinu ugljičnog dioksida koji ulazi u atmosferu za 25%. Na globalnoj razini, to bi smanjilo problem efekta staklenika za 7%.
Ugljik u prirodi
Analizirajući problem emisije ugljičnog dioksida u Zemljinu atmosferu, napominjemo da je ugljik, koji je dio nje, vitalan za postojanje bioloških organizama. Njegova sposobnost stvaranja složenih ugljikovih lanaca (kovalentnih veza) dovodi do pojave proteinskih molekula potrebnih za život. Biogeni ciklus ugljika je složen proces,jer uključuje ne samo funkcioniranje živih bića, već i prijenos anorganskih spojeva između različitih rezervoara ugljika, kao i unutar njih.
To uključuje atmosferu, kontinentalnu masu, uključujući tlo, kao i hidrosferu, litosferu. Tijekom posljednja dva stoljeća uočene su promjene tokova ugljika u sustavu biosfera-atmosfera-hidrosfera, koje po svom intenzitetu znatno premašuju brzinu geoloških procesa prijenosa ovog elementa. Zato se moramo ograničiti na razmatranje odnosa unutar sustava, uključujući i tlo.
Ozbiljna istraživanja o određivanju kvantitativnog sadržaja ugljičnog dioksida u zemljinoj atmosferi počela su se provoditi od sredine prošlog stoljeća. Pionir u takvim proračunima bio je Killing, koji radi u poznatoj zvjezdarnici Mauna Loa.
Analiza opažanja pokazala je da na promjene koncentracije ugljičnog dioksida u atmosferi utječu ciklus fotosinteze, uništavanje biljaka na kopnu, kao i godišnja promjena temperature u oceanima. Tijekom pokusa bilo je moguće otkriti da je kvantitativni sadržaj ugljičnog dioksida na sjevernoj hemisferi znatno veći. Znanstvenici sugeriraju da je to zbog činjenice da većina antropogenog prihoda otpada na ovu hemisferu.
Za analizu su uzorci zraka uzeti bez posebnih metoda, uz to nisu uzete u obzir relativne i apsolutne pogreške u proračunu. Analizom mjehurića zraka koji su bili sadržani u glacijalnim jezgrama, istraživači su uspjeliutvrditi podatke o sadržaju ugljičnog dioksida u zemljinoj atmosferi u rasponu od 1750-1960
Zaključak
Tijekom proteklih stoljeća došlo je do značajnih promjena u kontinentalnim ekosustavima, a razlog je bio povećanje antropogenog utjecaja. S povećanjem kvantitativnog sadržaja ugljičnog dioksida u atmosferi našeg planeta, povećava se učinak staklenika, što negativno utječe na postojanje živih organizama. Zato je važno prijeći na tehnologije za uštedu energije koje omogućuju smanjenje emisije CO22 u atmosferu.
