Ljudska aktivnost je već dostigla takve razmere da je ukupan sadržaj ugljen-dioksida u Zemljinoj atmosferi dostigao maksimalno dozvoljene vrednosti. Prirodni sistemi - zemlja, atmosfera, okean - su pod destruktivnim uticajem.
Važne činjenice
Sadržaj ugljen-dioksida u Zemljinoj atmosferi konstantno se povećavao tokom proteklog veka. Pored CO2, tu ulaze i drugi gasovi koji ne pripadaju prirodnim komponentama globalnog ekološkog sistema.
Na primjer, ovo uključuje fluorohlorougljovodonike. Ove gasne nečistoće emituju i apsorbuju sunčevo zračenje, koje utiče na klimu planete. Zajedno, CO2, druga gasovita jedinjenja koja ulaze u atmosferu nazivaju se gasovi staklene bašte.
Historijska pozadina
Kolika je količina ugljičnog dioksida u atmosferi? Svante Arrhenius je svojevremeno razmišljao o ovom pitanju. Uspio je dokazati vezu između emisije ugljičnog dioksida i klimatskih promjena. Naučnik je istakao da kada se minerali sagorevaju, sadržaj ugljen-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 pri sagorijevanju goriva, kao i zbog promjena koje se dešavaju u prirodi uslijed krčenja šuma, povećanja poljoprivrednog zemljišta.
Mehanizam uticaja ugljen-dioksida na divlje životinje
Porast nivoa ugljen-dioksida u atmosferi izaziva efekat staklene bašte. Ako je ugljen monoksid (IV) providan tokom kratkotalasnog sunčevog zračenja, tada apsorbuje dugotalasno zračenje, zrači energiju u svim pravcima. 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 se povećava zbog antropogenih emisija. Ekonomski rast direktno zavisi od količine spaljenih prirodnih resursa, jer su mnoge industrije energetski intenzivna preduzeća.
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 efektivna upotreba postiže se modernizacijom tehnološkog procesa, vozila, upotrebom novih tehnologija u izgradnji proizvodnih radionica. Neke razvijene industrijske zemlje prešle su sa razvoja prerađivačke industrije i industrije sirovina na razvoj onih oblasti koje se bave proizvodnjom finalnog proizvoda.
Procenat ugljičnog dioksida u atmosferi nije konstantna vrijednost. Uz minimalan razvoj proizvodne baze, prisustvo guste šume, ima minimalne performanse.
U velikim metropolitanskim područjima sa 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 upotrebe visokokvalitetnog goriva po 1 stanovniku smatra se ozbiljnim faktorom za prelazak na viši životni standard. Ideja se trenutno izlaže, navodigdje su mogući nastavak ekonomskog rasta i poboljšanje životnog standarda bez povećanja količine sagorjelog goriva.
U zavisnosti od regiona, sadržaj ugljen-dioksida u atmosferi kreće se od 10 do 35%.
Odnos između potrošnje energije i emisije CO2
Počnimo od činjenice 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. Studije koje su proveli veliki naučni centri su pokazale da se korišćenjem tehnologija za uštedu energije može postići značajno smanjenje emisije ugljen-dioksida u Zemljinu atmosferu.
Na primjer, naučnici su mogli 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 globalnom nivou, ovo bi smanjilo problem efekta staklene bašte za 7%.
Ugljik u prirodi
Analizirajući problem emisije ugljičnog dioksida u Zemljinu atmosferu, napominjemo da je ugljik, koji je dio nje, od vitalnog značaja za postojanje bioloških organizama. Njegova sposobnost da formira složene ugljične lance (kovalentne veze) dovodi do pojave proteinskih molekula neophodnih za život. Biogeni ciklus ugljika je složen proces,jer uključuje ne samo funkcioniranje živih bića, već i prijenos anorganskih jedinjenja između različitih rezervoara ugljika, kao i unutar njih.
Ovo uključuje atmosferu, kontinentalnu masu, uključujući tlo, kao i hidrosferu, litosferu. U posljednja dva stoljeća uočene su promjene tokova ugljika u sistemu biosfera-atmosfera-hidrosfera, koje po svom intenzitetu značajno premašuju brzinu geoloških procesa prijenosa ovog elementa. Zato se trebamo ograničiti na razmatranje odnosa unutar sistema, uključujući i tlo.
Ozbiljne studije u vezi sa određivanjem kvantitativnog sadržaja ugljen-dioksida u zemljinoj atmosferi počele su da se provode od sredine prošlog veka. Pionir u takvim proračunima bio je Killing, koji radi u poznatoj opservatoriji Mauna Loa.
Analiza zapažanja pokazala je da na promjene koncentracije ugljičnog dioksida u atmosferi utiču ciklus fotosinteze, uništavanje biljaka na kopnu, kao i godišnja promjena temperature u okeanima. Tokom eksperimenata je bilo moguće otkriti da je kvantitativni sadržaj ugljičnog dioksida na sjevernoj hemisferi znatno veći. Naučnici sugeriraju da je to zbog činjenice da većina antropogenog prihoda otpada na ovu hemisferu.
Za analizu su uzorci vazduha uzeti bez posebnih metoda, osim toga, relativne i apsolutne greške u proračunu nisu uzete u obzir. Kroz analizu zračnih mjehurića koji su se nalazili u glacijalnim jezgrama, istraživači su uspjeliutvrditi podatke o sadržaju ugljičnog dioksida u zemljinoj atmosferi u rasponu od 1750-1960
Zaključak
Proteklih vekova došlo je do značajnih promena u kontinentalnim ekosistemima, a razlog je bio povećanje antropogenog uticaja. Sa povećanjem kvantitativnog sadržaja ugljičnog dioksida u atmosferi naše planete, povećava se efekat staklene bašte, što negativno utječe na postojanje živih organizama. Zbog toga je važno preći na tehnologije za uštedu energije koje omogućavaju smanjenje emisije CO22 u atmosferu.
