Kateri so glavni toplogredni plini?

Večina klimatologov se strinja, da je trenutno globalno segrevanje posledica povečanega učinka tople grede, ko atmosfera ujame toploto, ki se širi s površja proti vesolju. Določeni plini v atmosferi namreč preprečujejo, da bi toplota pobegnila. Učinek tople grede je vsekakor nujen za preživetje, če ga ne bi bilo, bi bilo na Zemlji premrzlo za večino živih bitij.

Vendar ima lahko tudi obratne posledice. V neposredni bližini imamo planeta z obema skrajnostma - Mars in Venero, ki naj bi bila nekoč zelo podobna našemu planetu.

Mars ima zelo tanko atmosfero, večinoma sestavljeno iz ogljikovega dioksida. Zaradi nizkega pritiska in zaradi zelo malo ali praktično nič metana in vodne pare, da bi okrepila učinek tople grede, je rdeči planet puščavski, mrzel kraj, kjer ni vidnih sledi življenja.

Na drugi strani je peklenska Venera. Venerina atmosfera je tako kot Marsova skoraj povsem sestavljena iz ogljikovega dioksida. A ga je v njej skoraj 300-krat več kot v Zemljini in Marsovi. Na Veneri je učinek tople grede ušel izpod kontrole, posledično so izpareli vsi oceani in planet je postal tako vroč, da se na površju lahko stali tudi jeklo. To se lahko v milijonih let sicer zgodi tudi Zemlji. 

Učinek tople grede je torej naraven proces, ki pa ga na Zemlji spreminjajo človeške dejavnosti. Po začetku industrijske revolucije smo s sežiganjem fosilnih goriv povečali koncentracijo CO2 v atmosferi. Dodatne koncentracije toplogrednih plinov smo proizvedli s kmetijstvom, izsekavanjem gozdov in drugimi vejami industrije.

PREBERITE ŠE: Kaj povzročajo toplogredni plini?

Glavni krivci za segrevanje

Plini, ki jih na Agenciji za okolje spremljajo v evidencah toplogrednih plinov, so: ogljikov dioksid (CO2), metan (CH4), didušikov oksid (N2O), tako imenovani F-plini (HFC in PFC) in žveplov heksafluorid (SF6). ''Da lahko različne toplogredne pline med sabo primerjamo in seštevamo, jih moramo prej pomnožiti z njihovim toplogrednim potencialom, ki se izraža v razmerju glede na toplogredni učinek CO2, ki je po dogovoru 1. Toplogredni potenciali ostalih plinov so: metan 25, didušikov oksid 298, HFC-ji od 12 do 14.800, PFC-ji od 7.390 do 17.340 in SF6 22.800,'' so zapisali na Arsu.

Vodna para

Vseskozi sicer s prstom kažemo na ogljikov dioksid, a najpomembnejši plin tople grede je pravzaprav vodna para, ki jo je med vsemi toplogrednimi plini v zraku največ. Človek na količino vodne pare v ozračju neposredno ne more bistveno vplivati. Z višanjem globalnih temperatur je seveda v ozračju več tudi vodne pare, a tudi možnosti za več oblakov in padavin. Tako vodna para predstavlja nekakšno klimatsko napravo in zato jo tudi uvrščajo med pline z najpomembnejšim negativnim povratnim učinkom na toplo gredo. Oblaki in padavine so sicer zelo nepredvidljiv dejavnik pri preučevanju podnebja in so zato voda na mlin tistim, ki menijo, da nam globalno segrevanje ne bo povzročalo težav. Nekateri namreč zagovarjajo, da bodo povečane koncentracije drugih toplogrednih plinov zagotovo povzročile pospešeno izparevanje vode iz oceanov. Več vodne pare kot najučinkovitejšega toplogrednega plina bi pomenilo večjo absorpcijo infrardeče svetlobe in posledično še višje temperature. A na drugi strani bi se lahko zaradi kondenzacije povečala količina oblakov, ki bi ozračje ohlajali in se temperature ne bi (pretirano) zvišale.

Ogljikov dioksid

Za razliko od vodne pare pa je ogljikov dioksid toplogredni plin, ki se najpogosteje sprošča ravno pri dejavnostih človeka (naravno nastaja pri dihanju in vulkanskih izbruhih) in povzroča 63 odstotkov globalnega segrevanja, ki je posledica človekovega vpliva. Industrija, od katere je odvisna moderna civilizacija, je dvignila količino ogljikovega dioksida v ozračju s 280 delcev na milijon na skoraj 400 v zadnjih 150 letih. V ozračju ga je zdaj torej za 40 odstotkov več kot na začetku industrijske dobe in ravno tu tiči problem, saj je človek ustvaril ogromne presežke in je postal količinsko bolj zastopan, kot je sicer naravno ravnovesje tega plina v atmosferi (Zemljino ozračje je večino sestavljeno iz dušika (78 odstotkov) in kisika (20,9 odstotka), CO2 je le 0,03 odstotka, a se spreminja - torej povečuje). Ogljikov dioksid je tudi problematičen, saj traja več kot 100 let, da ga Zemlja preko naravnih procesov odstrani iz ozračja. Nekateri drugi toplogredni plini so odstranljivi po nekaj dneh ali letih. Težava je tudi, ker smo v začaranem krogu, saj so naravna okolja, ki porabljajo ogljikov dioksid - gozdovi in oceani - zaradi onesnaženja in pri gozdovih izsekavanja, vse bolj degradirana.

Metan

Metanu (CH4) pripisujemo petino krivde za globalno segrevanje kot posledice človekove dejavnosti. Naravno nastaja v močvirnatih predelih in pri razpadanju organskih snovi. S človekovo pomočjo pa nastaja še na odlagališčih odpadkov, na riževih poljih, pri govedoreji … Metana je v ozračju sicer veliko manj kot CO2, a ima veliko večjo sposobnost absorpcije sevanja, zato je v primerjavi s CO2 kar 21-krat učinkovitejši toplogredni plin. Koncentracija metana v ozračju je kar za 145 odstotkov višja kot pred 200 leti. Tudi življenjska doba metana je precej krajša, saj traja od osem do 12 let, odstranjuje pa se s kemijsko reakcijo v toposferi, kjer reagira s hidrokisilnim radikalom (OH), a se pri tem sprošča CO2.

Pri metanu znanstveniki opozarjajo na še eno nevarnost. Ogromne količine tega plina so namreč shranjene v zamrznjenih tleh tundre in pod večnim ledom na Arktiki. A led se tali, prav tako plasti tundre, kar pomeni, da bi se lahko v zelo kratkem času sprostila ogromna količina tega plina.

Didušikov oksid

Naslednji močan toplogredni plin je didušikov oksid (N2O), ki, kar se tiče človeške proizvodnje, nastaja pri uporabi umetnih in naravnih gnojil, gorenju fosilnih goriv (v izpušnih plinih) in biomase. Ima dolgo življenjsko dobo, okoli 120 let. Problematičen je tudi, ker porablja ozon. V stratosferi dušik ob pomoči kratkovalovne sončne svetlobe razpada v dušik in dušikove okside, pri slednjem je potreben ozon, zato razpad N2O posredno uničuje ozonsko plast. Didušikov oksid kar 200-krat učinkoviteje absorbira infrardečo svetlobo kot ogljikov dioksid, njegova koncentracija se je v 200 letih povečala za okoli 15 odstotkov.

Fluorirani plini

Fluorirani plini (fluorirani ogljikovodiki (HFC), perfluorirani ogljikovodiki (PFC) ali F-plini) so večinoma krivci za ozonsko luknjo, pa tudi za petino krivde za povečan učinek tople grede. Najbolj znani so seveda CFC (klorofluoroogljiki), ki so se od 30. let prejšnjega stoletja uporabljali za hladilne tekočine in razpršilce. Ko se razpadajo, se sprošča prosti klorov radikal - en sam uniči več kot 100.000 molekul ozona. Od 1996 so prepovedani, zamenjali so jih z za ozon nenevarnimi hidrogeniranimi klorofluoroogljiki (HCFC). A tudi ti so učinkoviti toplogredni plini. Čeprav so že dobrih 20 let CFC-ji prepovedani, bodo izginili šele proti koncu tega stoletja, saj je njihova življenjska doba med 65 in 130 leti.

Žveplov heksafluorid

Žveplov heksafluorid (SF6) je po podatkih Medvladnega panela o podnebnih spremembah ocenjen kot najmočnejši toplogredni plin, saj je njegov potencial globalnega segrevanja kar 22.800. Ima tudi izjemno dolgo življenjsko dobo, ocenjeno na 800-3200 let. SF6 se sprošča predvsem pri proizvodnji magnezija, elektronike in v elektro industriji. Glede na majhno količino sproščenega SF6 v primerjavi z ogljikovim dioksidom je njegov skupni prispevek k segrevanju ozračja ocenjen na manj kot 0,2 odstotka, a ta prispevek zaradi visokega potenciala ni zanemarljiv.

Ozon

Nekaj odstotkov učinka tople grede doda ozon (O3) (sicer ni naštet med glavnimi toplogrednimi plini), vendar ne prej omenjeni v stratosferi, ampak tako imenovani troposferski ozon. Stratosferski ali ozonska plast zadržuje ultravijolične žarke in nas ščiti, zdravju škodljiv pa je, ko je prevelika koncentracija ozona v nižjih plasteh ozračja (toposfera). Večinoma so koncentracije ozona povečane poleti, ko nastane ob reakcijah sončne svetlobe in plinov v izpuhih vozil ali industrijskih emisijah. Predvsem starejšim povzroča zdravstvene težave, je strupen in lahko zmanjša primarno proizvodnjo rastlin, kar prinese manj intenzivno fotosintezo, torej manjše odvzemanje CO2 iz ozračja.