Naturalny efekt cieplarniany pozwala na utrzymanie średniej temperatury Ziemi na poziomie 15°C zamiast -18°C, ale działalność człowieka dramatycznie go nasila. Spalanie paliw kopalnych odpowiada za ok. 70 proc. globalnych emisji dwutlenku węgla (ok. 37,4 miliarda ton rocznie), podczas gdy deforestacja stanowi drugie największe źródło emisji po energetyce. Zrozumienie mechanizmów stojących za tym zjawiskiem staje się niezbędne w kontekście realizacji celów klimatycznych.
Z artykułu dowiesz się:
- Jak działa naturalny mechanizm efektu cieplarnianego i dlaczego jest niezbędny dla życia?
- Które sektory gospodarki odpowiadają za największe emisje gazów cieplarnianych?
- Jakie mechanizmy sprzężenia zwrotnego dodatkowo wzmacniają globalne ocieplenie?
Aby zrozumieć, jakie są przyczyny efektu cieplarnianego, trzeba najpierw poznać jego naturalny mechanizm. Efekt cieplarniany opiera się na różnicy między długością fal promieniowania docierającego do Ziemi i opuszczającego ją. Słońce emituje energię w formie promieniowania krótkofalowego, które łatwo przechodzi przez atmosferę. Około 51 proc. tego promieniowania absorbuje powierzchnia planety, która następnie ponownie emituje energię jako promieniowanie podczerwone.
Para wodna to najobfitszy naturalny gaz cieplarniany, odpowiadając za około połowę naturalnego efektu cieplarnianego. Jej stężenie kontroluje temperatura powietrza – na każdy stopień Celsjusza ocieplenia atmosfera może zwiększyć zawartość pary wodnej o około 7 proc. W przeciwieństwie do innych gazów cieplarnianych para wodna ma krótki czas przebywania w atmosferze – średnio 9-10 dni. Naturalny cykl węgla również odgrywa istotną rolę, gdzie rośliny absorbują dwutlenku węgla podczas fotosyntezy, a następnie uwalniają go podczas oddychania i rozkładu.
Spalanie paliw kopalnych główną przyczyną wzmocnienia efektu
Węgiel okazuje się najbrudniejszym paliwem kopalnym, odpowiedzialnym za ponad 0,3°C z 1°C wzrostu globalnej średniej temperatury. To czyni go największym pojedynczym źródłem wzrostu temperatury globalnej. Ropa naftowa uwalnia około jednej trzeciej całkowitych światowych emisji węgla, podczas gdy gaz ziemny, często promowany jako czystsze źródło energii, nadal stanowi jedną piątą światowych emisji. Produkcja energii elektrycznej generuje największy udział emisji – 30 proc. w Stanach Zjednoczonych, gdzie około 67 proc. energii elektrycznej pochodzi ze spalania paliw kopalnych. Dekarbonizacja gospodarki staje się zatem priorytetem w walce ze zmianami klimatu.
Deforestacja i zmiany użytkowania gruntów
Deforestacja stanowi drugie największe źródło emisji dwutlenku węgla z działalności człowieka po spalaniu paliw kopalnych. Od 1850 r. około 30 proc. wszystkich emisji dwutlenku węgla pochodziło z wycinki lasów. W 2023 r. globalna utrata lasów tropikalnych wyniosła 3,7 miliona hektarów, co równa się utracie około dziesięciu boisk piłkarskich lasu na minutę i wytworzyło około 6 proc. szacowanych globalnych emisji dwutlenku węgla.
Lasy działają jako naturalne pochłaniacze węgla, absorbując dwutlenek węgla z atmosfery podczas wzrostu. Gdy lasy są wycinane lub palone, zgromadzony przez dziesięciolecia węgiel zostaje uwolniony do atmosfery głównie jako dwutlenek węgla. Deforestacja odpowiada za około 11-20 proc. globalnych emisji gazów cieplarnianych, co pokazuje skalę problemu. Utrata powierzchni leśnych nie tylko zwiększa emisje, ale również zmniejsza zdolność planety do ich naturalnego pochłaniania, tworząc podwójnie negatywny efekt dla klimatu.
Rolnictwo i przemysł jako źródła emisji gazów cieplarnianych
Sektor rolniczy przyczynia się znacząco do globalnych emisji, szczególnie poprzez emisje metanu z hodowli zwierząt. Pojedyncza krowa produkuje między 154 a 264 funtami metanu rocznie, a globalnie hodowla emituje prawie 120 milionów ton metanu rocznie do atmosfery. Badania wykazują, że 37 proc. emisji metanu z działalności człowieka to bezpośredni wynik praktyk hodowlanych i rolniczych.
Uprawa ryżu na zalanych polach stanowi kolejne znaczące źródło metanu, produkowanego przez bakterie w środowisku beztlenowym. Pola ryżowe emitują około 60 milionów ton metanu rocznie, co stanowi 10-12 proc. globalnych emisji tego gazu. Przemysł cementowy również odgrywa istotną rolę – odpowiada za około 8 proc. światowych emisji dwutlenku węgla, a globalna produkcja cementu wyprodukowała 1,6 miliarda ton dwutlenku węgla w 2022 r. Na jedną tonę cementu przypada zazwyczaj około 0,8 do 0,9 tony emisji dwutlenku węgla. Kalkulacja śladu węglowego w tych sektorach staje się niezbędnym elementem strategii ESG.
Mechanizmy wzmacniające efekt cieplarniany
Odpowiedź na pytanie, jakie są przyczyny efektu cieplarnianego, nie byłaby pełna bez omówienia mechanizmów sprzężenia zwrotnego. Gdy atmosfera ociepla się z powodu wzrostu poziomu gazów cieplarnianych, jej stężenie pary wodnej wzrasta, dodatkowo intensyfikując efekt cieplarniany. To sprzężenie zwrotne pary wodnej może być wystarczająco silne, aby w przybliżeniu podwoić wzrost efektu cieplarnianego spowodowany samym dodanym dwutlenkiem węgla.
Chmury odgrywają podwójną rolę – są skuteczne w absorpcji promieniowania podczerwonego, ogrzewając Ziemię, ale jednocześnie odbijają przychodzące promieniowanie słoneczne, chłodząc planetę. Zmiany w prawie każdym elemencie chmur wpływają na stopień, w jakim ogrzewają lub chłodzą Ziemię. Radiacyjne wymuszenie klimatu, które wynosi obecnie 2,72 W/m² w stosunku do 1750 r., potwierdza znaczący wpływ działalności człowieka na system klimatyczny. Inicjatywy takie jak europejski zielony ład czy rozwój OZE mają na celu ograniczenie tych negatywnych sprzężeń poprzez zrównoważony rozwój gospodarki.
Jeśli wiadomość nie dotarła, prosimy o sprawdzenie folderu ze spamem.
W razie jakichkolwiek problemów zachęcamy do kontaktu na adres e-mail: kontakt@akademiaesg.pl
