Ugljični dioksid: staklenički plin br. 1

ugljen je bitan građevni blok cijelog života na zemlji. To je ujedno i glavni atom koji čini kemijski sastav fosilnih goriva. Može se naći i u obliku ugljičnog dioksida, plina koji igra središnju ulogu u globalu klimatske promjene.

Ugljični dioksid je molekula sastavljena od tri dijela, središnjeg ugljikovog atoma vezanog na dva atoma kisika. To je plin koji čini samo oko 0,04% naše atmosfere, ali je važan sastojak ugljikovog ciklusa. Molekule ugljika su stvarni mijenjači oblika, često u čvrstom obliku, ali često mijenjajući fazu od CO₂ plin u tekućinu (kao ugljična kiselina ili karbonati), a natrag u plin. Okeani sadrže ogromne količine ugljika, a isto tako čini i čvrsta zemlja: stijene, tla i sva živa bića sadrže ugljik. Ugljik se kreće između tih različitih oblika u nizu procesa koji se nazivaju ugljik ciklus - ili točnije određeni broj ciklusa koji igra više presudnih uloga u globalnom fenomenu klimatskih promjena.

Tijekom procesa koji se naziva stanično disanje, biljke i životinje sagorijevaju šećere kako bi dobili energiju. Molekule šećera sadrže niz ugljikovih atoma koji se tijekom disanja oslobađaju u obliku ugljičnog dioksida. Životinje izdišu višak ugljičnog dioksida kada udišu, a biljke ga oslobađaju uglavnom tijekom noći. Kada su izloženi suncu, biljke i alge skupljaju CO

Ugljični dioksid je također dio mnogo sporijeg procesa: geološkog ciklusa ugljika. Sadrži mnogo komponenti, a važna je prijenos ugljikovih atoma iz CO₂ u atmosferi do karbonata otopljenih u oceanu. Jednom tamo, skupljaju se atomi ugljika gore mali morski organizmi (uglavnom plankton) koji sa sobom čine tvrde školjke. Nakon što plankton odumre, ugljična ljuska tone do dna, spajajući niz drugih i na kraju se formira vapnenačka stijena. Milijunima godina kasnije vapnenac može izaći na površinu, propasti i osloboditi ugljikove atome.

Ugljen, nafta i plin fosilna su goriva stvorena akumulacijom vodenih organizama koji su podvrgnuti visokom tlaku i temperaturi. Kad izvučemo ta fosilna goriva i sagorijemo ih, molekule ugljika jednom zaključane u planktonu i alge se otpuštaju u atmosferu kao ugljični dioksid. Ako gledamo kroz bilo koji razuman vremenski okvir (recimo, stotine tisuća godina), koncentracija CO₂ u atmosferi je relativno stabilna, prirodna ispuštanja nadoknađena su količinama koje su pokupile biljke i alge. Međutim, budući da izgaramo fosilna goriva, svake godine u zrak unosimo neto količinu ugljika.

U atmosferi, ugljični dioksid zajedno s drugim molekulama doprinosi efekt staklenika. Energija sunca se odražava na površinu zemlje, a ona se u procesu više pretvara u valnu duljinu lako se presreću staklenički plinovi, zadržavajući toplinu u atmosferi umjesto da dopušta da se reflektira u prostor. Doprinos ugljičnog dioksida u efektu staklenika varira između 10 i 25%, ovisno o lokaciji, odmah iza vodene pare.

Koncentracija CO₂ atmosfera se vremenom mijenjala, s znatnim usponima i padovima koje je planeta doživjela tijekom geoloških vremena. Ako pogledamo posljednja tisućljeća, međutim, vidimo nagli porast ugljičnog dioksida koji očito počinje industrijskom revolucijom. Od prije 1800 procjenjuje se na CO₂ koncentracije su porasle za preko 42% na trenutne razine preko 400 dijelova na milijun (ppm), potaknute izgaranjem fosilnih goriva i uklanjanjem zemljišta.

Kako smo ušli u doba definirano intenzivnom ljudskom aktivnošću, antropocenom, u atmosferu smo dodavali ugljični dioksid izvan prirodnih emisija. Većina toga dolazi izgaranjem ugljena, nafte i prirodnog plina. Energetska industrija, posebno preko elektrana na ugljik, odgovorna je za većinu svjetskih snaga emisija stakleničkih plinova - taj udio doseže 37% u SAD-u, prema zaštiti okoliša Agencija. transport, uključujući automobile, kamione, vlakove i brodove na fosilna goriva, zauzima drugo mjesto s 31% emisije. Još 10% dolazi od izgaranja fosilnih goriva za grijanje domova i poduzeća. Rafinerije i druge industrijske aktivnosti ispuštaju puno ugljičnog dioksida na čelu s proizvodnja cementa koja je odgovorna za iznenađujuće veliku količinu CO₂ dodajući do 5% ukupne svjetske proizvodnje.

Čišćenje zemljišta važan je izvor emisije ugljičnog dioksida u mnogim dijelovima svijeta. Spaljivanje kosine i ostavljanje izloženih tla oslobađa CO₂. U zemljama gdje se šume pomalo vraćaju, poput SAD-a, korištenje zemljišta stvara neto unos ugljika dok ga mobiliziraju rastuća stabla.

Smanjivanje emisije ugljičnog dioksida može se postići prilagođavanjem vaše potrošnje energije, donošenjem ekološki prihvatljivijih odluka o vašim prijevoznim potrebama i ponovnom ocjenom izbora hrane. Oba očuvanje prirode i EPA su korisni kalkulatori ugljičnog otiska što vam može pomoći da utvrdite gdje u svom načinu života možete napraviti najviše razlike.

Osim smanjenja emisija, možemo poduzeti i mjere za smanjenje atmosferske koncentracije ugljičnog dioksida. Uvjet sekvestracija ugljika znači zarobljavanje CO₂ i stavljanje u stabilan oblik tamo gdje neće pridonijeti klimatskim promjenama. takav ublažavanje globalnog zagrijavanja mjere uključuju sadnja šuma i ubrizgavanje ugljičnog dioksida u stare bušotine ili duboko u porozne geološke formacije.