Ľudská aktivita už dosiahla taký rozsah, že celkový obsah oxidu uhličitého v zemskej atmosfére dosiahol maximálne prípustné hodnoty. Prírodné systémy – zem, atmosféra, oceán – sú pod deštruktívnym vplyvom.
Dôležité fakty
Obsah oxidu uhličitého v zemskej atmosfére sa za posledné storočie neustále zvyšoval. Okrem CO2 tam vstupujú aj iné plyny, ktoré nepatria medzi prirodzené zložky globálneho ekologického systému.
Sem patria napríklad fluórchlórchlóruhľovodíky. Tieto plynné nečistoty emitujú a absorbujú slnečné žiarenie, ktoré ovplyvňuje klímu planéty. Súhrnne, CO2, ostatné plynné zlúčeniny, ktoré vstupujú do atmosféry, sa nazývajú skleníkové plyny.
Historické pozadie
Aké je množstvo oxidu uhličitého v atmosfére? Nad touto otázkou sa svojho času zamýšľal Svante Arrhenius. Podarilo sa mu dokázať vzťah medzi emisiami oxidu uhličitého a klimatickými zmenami. Vedec poukázal na to, že pri spaľovaní minerálov sa obsah oxidu uhličitého v atmosfére dramaticky zvyšuje.
Varoval, že zvýšenie objemu spáleného paliva môže viesť k narušeniu radiačnej rovnováhy Zeme.
Moderná realita
Dnes sa viac oxidu uhličitého dostáva do atmosféry pri spaľovaní paliva, ako aj v dôsledku zmien, ktoré sa vyskytujú v prírode v dôsledku odlesňovania, nárastu poľnohospodárskej pôdy.
Mechanizmus vplyvu oxidu uhličitého na voľne žijúce zvieratá
Stúpajúce hladiny oxidu uhličitého v atmosfére spôsobujú skleníkový efekt. Ak je oxid uhoľnatý (IV) priehľadný počas krátkovlnného slnečného žiarenia, potom absorbuje dlhovlnné žiarenie, pričom energiu vyžaruje do všetkých strán. V dôsledku toho sa obsah oxidu uhličitého v atmosfére výrazne zvyšuje, povrch Zeme sa zahrieva a spodné vrstvy atmosféry sa zahrievajú. S následným zvýšením množstva oxidu uhličitého je možná globálna zmena klímy.
Preto je dôležité predpovedať celkové množstvo oxidu uhličitého v zemskej atmosfére.
Zdrojeatmosférický vstup
Sú medzi nimi aj priemyselné emisie. Obsah oxidu uhličitého v atmosfére sa zvyšuje v dôsledku antropogénnych emisií. Ekonomický rast priamo závisí od množstva spálených prírodných zdrojov, keďže mnohé priemyselné odvetvia sú energeticky náročné podniky.
Výsledky štatistických štúdií naznačujú, že od konca minulého storočia v mnohých krajinách došlo k zníženiu špecifických nákladov na energiu s výrazným zvýšením cien elektriny.
Jeho efektívne využitie sa dosahuje modernizáciou technologického procesu, vozidiel, využívaním nových technológií pri výstavbe výrobných dielní. Niektoré rozvinuté priemyselné krajiny prešli od rozvoja spracovateľského a surovinového priemyslu k rozvoju tých oblastí, ktoré sa zaoberajú výrobou finálneho produktu.
Percento oxidu uhličitého v atmosfére nie je konštantná hodnota. S minimálnym rozvojom výrobnej základne, prítomnosťou hustého lesa, má minimálny výkon.
Vo veľkých metropolitných oblastiach s vážnou priemyselnou základňou sú emisie oxidu uhličitého do atmosféry výrazne vyššie, pretože CO2 je často vedľajším produktom priemyselných odvetví, ktorých aktivity uspokojujú potreby vzdelania, medicíny.
V rozvojových krajinách sa výrazný nárast spotreby kvalitných palív na 1 obyvateľa považuje za závažný faktor prechodu na vyššiu životnú úroveň. Nápad sa v súčasnosti predkladá podľakde je možný pokračujúci ekonomický rast a zlepšenie životnej úrovne bez zvýšenia množstva spáleného paliva.
V závislosti od regiónu sa obsah oxidu uhličitého v atmosfére pohybuje od 10 do 35 %.
Vzťah medzi spotrebou energie a emisiami CO2
Začnime tým, že energia sa nevyrába len preto, aby ju prijímala. Vo vyspelých priemyselných krajinách sa najviac využíva v priemysle, na vykurovanie a chladenie budov a na dopravu. Štúdie uskutočnené veľkými vedeckými centrami ukázali, že použitím technológií na úsporu energie možno dosiahnuť výrazné zníženie emisií oxidu uhličitého do zemskej atmosféry.
Vedcom sa napríklad podarilo vypočítať, že ak by Spojené štáty prešli na energeticky menej náročné technológie pri výrobe spotrebného tovaru, znížilo by to množstvo oxidu uhličitého vstupujúceho do atmosféry o 25 %. V celosvetovom meradle by to znížilo problém skleníkového efektu o 7 %.
Uhlík v prírode
Pri analýze problému emisií oxidu uhličitého do zemskej atmosféry si všimneme, že uhlík, ktorý je jej súčasťou, je životne dôležitý pre existenciu biologických organizmov. Jeho schopnosť tvoriť zložité uhlíkové reťazce (kovalentné väzby) vedie k objaveniu sa proteínových molekúl nevyhnutných pre život. Biogénny uhlíkový cyklus je zložitý proces,pretože to zahŕňa nielen fungovanie živých vecí, ale aj prenos anorganických zlúčenín medzi rôznymi zásobníkmi uhlíka, ako aj v nich.
Sem patrí atmosféra, kontinentálna hmota vrátane pôdy, ako aj hydrosféra, litosféra. Za posledné dve storočia boli v systéme biosféra-atmosféra-hydrosféra pozorované zmeny tokov uhlíka, ktoré svojou intenzitou výrazne prevyšujú rýchlosť geologických procesov prenosu tohto prvku. Preto sa musíme obmedziť na zváženie vzťahov v rámci systému vrátane pôdy.
Seriózne štúdie týkajúce sa stanovenia kvantitatívneho obsahu oxidu uhličitého v zemskej atmosfére sa začali vykonávať od polovice minulého storočia. Priekopníkom v takýchto výpočtoch bol Killing, ktorý pracuje v slávnom observatóriu Mauna Loa.
Analýza pozorovaní ukázala, že zmeny v koncentrácii oxidu uhličitého v atmosfére sú ovplyvnené cyklom fotosyntézy, ničením rastlín na súši, ako aj každoročnými zmenami teploty v oceánoch. Počas experimentov sa podarilo zistiť, že kvantitatívny obsah oxidu uhličitého na severnej pologuli je výrazne vyšší. Vedci tvrdia, že je to spôsobené tým, že väčšina antropogénneho príjmu pripadá na túto pologuľu.
Na analýzu boli vzorky vzduchu odobraté bez špeciálnych metód, navyše neboli zohľadnené relatívne a absolútne chyby výpočtu. Prostredníctvom analýzy vzduchových bublín, ktoré boli obsiahnuté v jadrách ľadovcov, to vedci dokázalistanoviť údaje o obsahu oxidu uhličitého v zemskej atmosfére v rozmedzí rokov 1750-1960
Záver
V priebehu posledných storočí došlo v kontinentálnych ekosystémoch k významným zmenám, dôvodom bol nárast antropogénneho vplyvu. S nárastom kvantitatívneho obsahu oxidu uhličitého v atmosfére našej planéty sa zvyšuje skleníkový efekt, ktorý negatívne ovplyvňuje existenciu živých organizmov. Preto je dôležité prejsť na energeticky úsporné technológie, ktoré umožňujú znížiť emisie CO22 do atmosféry.
