Cilvēka darbība jau ir sasniegusi tādus mērogus, ka kopējais oglekļa dioksīda saturs Zemes atmosfērā ir sasniedzis maksimāli pieļaujamās vērtības. Dabas sistēmas - zeme, atmosfēra, okeāns - ir postoši ietekmētas.
Svarīgi fakti
Oglekļa dioksīda saturs Zemes atmosfērā pēdējā gadsimta laikā ir nepārtraukti palielinājies. Bez CO2 tur nonāk arī citas gāzes, kas nepieder pie globālās ekoloģiskās sistēmas dabiskajām sastāvdaļām.
Piemēram, tie ietver fluorhlorogļūdeņražus. Šie gāzes piemaisījumi izstaro un absorbē saules starojumu, kas ietekmē planētas klimatu. Kopā CO2 citus gāzveida savienojumus, kas nonāk atmosfērā, sauc par siltumnīcefekta gāzēm.
Vēstures fons
Kāds ir oglekļa dioksīda daudzums atmosfērā? Svante Arrhenius savulaik domāja par šo jautājumu. Viņš spēja pierādīt saistību starp oglekļa dioksīda emisijām un klimata pārmaiņām. Zinātnieks norādīja, ka, sadedzinot minerālus, oglekļa dioksīda saturs atmosfērā krasi palielinās.
Viņš brīdināja, ka sadedzinātās degvielas apjoma palielināšanās var izraisīt Zemes radiācijas līdzsvara pārkāpumu.
Mūsdienu realitāte
Šodien vairāk oglekļa dioksīda nonāk atmosfērā, sadedzinot degvielu, kā arī sakarā ar izmaiņām, kas dabā notiek mežu izciršanas, lauksaimniecībā izmantojamās zemes pieauguma dēļ.
Oglekļa dioksīda ietekmes uz savvaļas dzīvniekiem mehānisms
Pieaugošais oglekļa dioksīda līmenis atmosfērā izraisa siltumnīcas efektu. Ja oglekļa monoksīds (IV) ir caurspīdīgs īsviļņu saules starojuma laikā, tad tas absorbē garo viļņu starojumu, izstarojot enerģiju visos virzienos. Tā rezultātā atmosfērā ievērojami palielinās oglekļa dioksīda saturs, Zemes virsma uzsilst, un atmosfēras apakšējie slāņi kļūst karsti. Pēc tam palielinoties oglekļa dioksīda daudzumam, ir iespējamas globālas klimata pārmaiņas.
Tāpēc ir svarīgi paredzēt kopējo oglekļa dioksīda daudzumu Zemes atmosfērā.
Avotiatmosfēras ieeja
Starp tiem ir rūpnieciskās emisijas. Oglekļa dioksīda saturs atmosfērā palielinās antropogēno emisiju dēļ. Ekonomikas izaugsme ir tieši atkarīga no sadedzināto dabas resursu apjoma, jo daudzas nozares ir energoietilpīgi uzņēmumi.
Statistikas pētījumu rezultāti liecina, ka kopš pagājušā gadsimta beigām daudzās valstīs ir vērojams īpatnējo enerģijas izmaksu samazinājums līdz ar būtisku elektroenerģijas cenu pieaugumu.
Tā efektīva izmantošana panākta, modernizējot tehnoloģisko procesu, transportlīdzekļus, izmantojot jaunas tehnoloģijas ražošanas cehu celtniecībā. Dažas attīstītās industriālās valstis ir pārcēlušās no pārstrādes un izejvielu rūpniecības attīstības uz to jomu attīstību, kuras nodarbojas ar galaprodukta ražošanu.
Oglekļa dioksīda procentuālais daudzums atmosfērā nav nemainīgs lielums. Ar minimālu ražošanas bāzes attīstību, blīva meža klātbūtni, tam ir minimāla veiktspēja.
Lielās metropoles teritorijās ar nopietnu rūpniecisko bāzi oglekļa dioksīda emisijas atmosfērā ir ievērojami lielākas, jo CO2 bieži ir blakusprodukts nozarēm, kuru darbība apmierina izglītības, medicīnas vajadzībām.
Attīstības valstīs ievērojams augstas kvalitātes degvielas patēriņa pieaugums uz 1 iedzīvotāju tiek uzskatīts par nopietnu faktoru pārejai uz augstāku dzīves līmeni. Ideja šobrīd tiek virzīta, norādakur ir iespējama nepārtraukta ekonomikas izaugsme un dzīves līmeņa uzlabošana, nepalielinot sadedzinātās degvielas daudzumu.
Atkarībā no reģiona oglekļa dioksīda saturs atmosfērā svārstās no 10 līdz 35%.
Saistība starp enerģijas patēriņu un CO2 emisijām
Sāksim ar to, ka enerģija netiek ražota tikai tāpēc, lai to saņemtu. Attīstītajās industriālās valstīs lielāko daļu izmanto rūpniecībā, ēku apkurei un dzesēšanai, kā arī transportam. Lielo zinātnisko centru veiktie pētījumi liecina, ka, izmantojot enerģijas taupīšanas tehnoloģijas, var panākt ievērojamu oglekļa dioksīda emisiju samazinājumu zemes atmosfērā.
Piemēram, zinātnieki varēja aprēķināt, ka, ja ASV pārietu uz mazāk energoietilpīgām tehnoloģijām patēriņa preču ražošanā, tas samazinātu atmosfērā nonākošā oglekļa dioksīda daudzumu par 25%. Globālā mērogā tas samazinātu siltumnīcas efekta problēmu par 7%.
Ogleklis dabā
Analizējot oglekļa dioksīda emisiju problēmu Zemes atmosfērā, mēs atzīmējam, ka ogleklis, kas ir tās sastāvdaļa, ir ļoti svarīgs bioloģisko organismu pastāvēšanai. Tā spēja veidot sarežģītas oglekļa ķēdes (kovalentās saites) noved pie dzīvībai nepieciešamo olb altumvielu molekulu parādīšanās. Biogēnā oglekļa cikls ir sarežģīts process,jo tas ietver ne tikai dzīvo būtņu darbību, bet arī neorganisko savienojumu pārvietošanos starp dažādām oglekļa krātuvēm, kā arī tajās.
Tie ietver atmosfēru, kontinentālo masu, tostarp augsni, kā arī hidrosfēru, litosfēru. Pēdējo divu gadsimtu laikā sistēmā biosfēra-atmosfēra-hidrosfēra ir novērotas oglekļa plūsmu izmaiņas, kas savā intensitātē ievērojami pārsniedz šī elementa ģeoloģisko procesu pārneses ātrumu. Tāpēc mums ir jāierobežo sevi, ņemot vērā attiecības sistēmā, tostarp augsnē.
Nopietnus pētījumus par oglekļa dioksīda kvantitatīvā satura noteikšanu zemes atmosfērā sāka veikt kopš pagājušā gadsimta vidus. Šādu aprēķinu pionieris bija Killings, kurš strādā slavenajā Mauna Loa observatorijā.
Novērojumu analīze parādīja, ka oglekļa dioksīda koncentrācijas izmaiņas atmosfērā ietekmē fotosintēzes cikls, augu iznīcināšana uz sauszemes, kā arī ikgadējās temperatūras izmaiņas okeānos. Eksperimentu laikā izdevās noskaidrot, ka oglekļa dioksīda kvantitatīvais saturs ziemeļu puslodē ir ievērojami lielāks. Zinātnieki ir ierosinājuši, ka tas ir saistīts ar faktu, ka lielākā daļa antropogēno ienākumu krīt uz šo puslodi.
Analīzei gaisa paraugi tika ņemti bez īpašām metodēm, turklāt netika ņemtas vērā relatīvās un absolūtās aprēķinu kļūdas. Analizējot gaisa burbuļus, kas atradās ledāju kodolos, pētnieki to spējanoteikt datus par oglekļa dioksīda saturu zemes atmosfērā diapazonā no 1750-1960
Secinājums
Pēdējo gadsimtu laikā kontinentālajās ekosistēmās ir notikušas būtiskas izmaiņas, kuru iemesls bija antropogēnās ietekmes palielināšanās. Palielinoties oglekļa dioksīda kvantitatīvajam saturam mūsu planētas atmosfērā, palielinās siltumnīcas efekts, kas negatīvi ietekmē dzīvo organismu eksistenci. Tāpēc ir svarīgi pāriet uz enerģiju taupošām tehnoloģijām, kas ļauj samazināt CO2 emisijas2.
