Сонце є джерелом
тепла та енергії. Температура землі
підтримується завдяки балансу між нагріванням землі сонячним промінням та
охолодженням після повернення енергії в космос. Такий баланс між енергією, що
надходить і випромінюється, потрібен для підтримання життя на землі. В сонячний
день основна частина енергії, що потрапляє на поверхню землі, є
короткохвильовим випромінюванням, яке проникає крізь атмосферні шари,
нагріваючи землю.
Задля підтримання
енергетичного балансу землі частина енергії повинна залишати землю. Це є
довгохвильове інфрачервоне випромінювання. Але якби такі промені могли легко
відображатися в космос, температура Землі була б нижчою на 30 градусів. Життя
на Землі не могло б існувати.
Таким чином
парниковий ефект є не результатом діяльності людини, а природним явищем. Він
позитивно впливає на всі екосистеми, стабілізує температуру атмосферного
повітря, і є нормальним для рослинного, тваринного світу та життя людей.
Для підтримання
життя на Землі необхідний правильний баланс між поглинанням та випромінюванням
енергії. Збільшуючи викиди парникових газів в атмосферу, люди порушують баланс,
що склався впродовж століть. Багато хто з нас думає, що це лише вихлопні гази
машин та викиди промислових підприємств.
Існують 6
основних парникових газів, які входять до хімічного складу атмосфери:
- водяна пара;
- вуглекислий
газ;
- метан;
- озон;
- закис азоту,
- і останнім
часом хлоро-фторо-вуглеці. Крім них, всі гази зустрічаються в природі.
В результаті
діяльності людини концентрація цих газів збільшується, через що зростає
парниковий ефект. Неприродний та потенційно небезпечний процес.
CO2 –
найзначніший з антропогенних парникових газів. Хоча цей газ природного походження,
завдяки діяльності людини він створюється у найбільшій кількості.
Індустріалізація
призвела до збільшення використання видів палива, що добуваються з надр
Землі: вугілля, нафта, газ (органічне паливо). При їхньому спалюванні у великій
кількості викидається CO2. Причиною 45-ти відсотків викидів CO2 є транспорт та
виробництво електроенергії та тепла. За оцінками вчених за останні 200 років
концентрація CO2 в атмосфері збільшилася на 26 відсотків. Це – найвищий рівень
за всю історію людства. Вуглекислий газ становить 55 відсотків антропогенного
парникового ефекту. Глибинні проби крижаного покриття Землі дають можливість
оцінити склад атмосфери за останнє тисячоліття. Ці данні, а також сучасні спостереження, виявляють значне збільшення концентрації вуглекислого газу,
метану та інших парникових газів.
Серед причин
збільшення концентрації метану - вирощування рису, утилізація відходів,
видобування вугілля, тваринництво, видобування та транспортування природного
газу. В результаті цих видів діяльності метан потрапляє в атмосферу, їх темпи
постійно зростають.
Ми всі чули про
озон. Це речовина, що захищає нас від шкідливого ультрафіолетового проміння.
Його найбільша концентрація у верхніх шарах атмосфери, де формується так званий
озоновий шар. Заподіяні цьому шару ушкодження викликають занепокоєння. Озон
також є парниковим газом. Завдяки складним хімічним реакціям в щільних шарах
атмосфери деякі речовини, переважно створені людиною, з’єднуються і виникає
озон. Кількість озону в багатьох випадках залежить від погодних умов та
наявності сонячного світла. Його кількість також зростає.
Рослинний світ
створює закис азоту, але підвищення концентрації цього газу пов’язують з
сільськогосподарською діяльністю та спалюванням біомаси, наприклад деревини.
Хлоро-фторо-вуглеці
виникають виключно в результаті діяльності людини. Вони нетоксичні та інертні,
що робить їхнє використання безпечним та корисним при виготовленні аерозолів,
холодильних газів та ізоляційних матеріалів. Вони також використовуються при
виготовленні штучної гуми та очищенні електронних механізмів. Ці гази відомі,
як руйнівники озонового шару. Вони значно підсилюють парниковий ефект і дуже
важливі, оскільки поглинають інфрачервоне випромінювання, яке не поглинули інші
гази.
Водяна пара –
один з найважливіших парникових газів. Але ми його таким не сприймаємо. Він
усюди зустрічається в природі. Він невидимий. Діяльність людини не впливає на
нього безпосередньо, але існує важливі непрямі зв’язки. Потепління, що
відбувається через дію інших парникових газів, збільшує випарювання та
призводить до підвищення кількості водяної пари в атмосфері. Це також може
збільшити потепління.
* * *
Деякі гази в
атмосфері більш стабільні, ніж інші. Важлива не тільки їхня кількість.
Кількість будь-якого газу в атмосфері визначає баланс між кількістю викидів і
розміром та інтенсивністю поглиначів.
Поглинання – це
процес, в результаті якого речовина залишається в атмосфері. Основні поглиначі
вуглекислого газу – це океан та процес фотосинтезу на суші та у воді. Сонячна
енергія, що використовується рослинами, ініціює процес, внаслідок якого
вуглекислий газ розпадається на вуглець та кисень.
Але газ ненадовго
зникає з атмосфери. Мертві рослини та морські мешканці назавжди закріплюють
його у земному ґрунті та на океанському дні, якщо тільки їх з часом не спалюють
як органічне паливо.
Ми не тільки
збільшуємо викиди CO2, спалюючи органічне паливо, але й зменшуємо кількість
природних поглиначів, таких, як ліс. Знищення лісів негативно впливає на обидва
процеси.
Клімат планети –
це складна система, що змінюється в результаті процесів взаємодій між
атмосферою, океаном, людиною. Ці елементи знаходяться в збалансованій
рівновазі, яку ми намагаємося доповнювати потенційно дестабілізуючим фактором.
Надлишок енергії, який утримується в результаті антропогенних парникових газів,
призведе до змін на планеті Земля, хоча ми точно не знаємо, до яких саме.
Соціальні та
політичні наслідки зміни клімату будуть особливо істотними для людей, життя
яких залежить від кліматичного циклу. Голод та бідність безперервно зростають.
Мігранти з тих реґіонів, де зникає їжа, становитимуть загрозу соціальній та
політичній гармонії світу.
Ми часто
заглиблюємося в деталі. Глобальна ж проблема очевидна. Сьогоднішній рівень
викидів парникових газів – це не що інше, як глобальний експеримент над
кліматичною системою, який вийшов з-під контролю.
