1. SKLENÍKOVÝ EFEKT
Naša planéta je chránená tenkou pokrývkou rôznych plynov. Niektoré z nich, hlavne oxid uhličitý, vodná para, metán, oxid dusný, ozón a freóny označujú ľudia, ktorí sa zaoberajú problémami životného prostredia, ako skleníkové plyny.
Tieto plyny pohlcujú teplo zo zemského povrchu a zo Slnka a tým udržujú našu atmosféru v rozmedzí určitých teplôt, ktoré umožňujú, aby na Zemi existoval život. Naviac svojím pôsobením vlastne zaisťujú, že rovnováha medzi teplom, ktoré na Zem prichádza a teplom, ktoré sa vracia do vesmíru, sa stále obnovuje.
Oxid uhličitý nepatrí k toxickým a škodlivým plynom a jeho prítomnosť v atmosfére sa nepovažuje za jej znečistenie. Produkcia oxidu uhličitého v súčasnosti však nezodpovedá spotrebe zelených rastlín, pretože stromov neustále ubúda, čo má za následok narastanie oxidu uhličitého v ovzduší, čo sa odráža na celkovej tepelnej bilancii Zeme. Vrstva oxidu uhličitého v ovzduší zadržiava tepelné žiarenie vyžarované povrchom Zeme a dochádza ku vzniku skleníkového efektu.
Keď je povrch zahriaty na určitú teplotu, vydáva sám dlhovlnné žiarenie, označované ako infračervené. Časť infračerveného žiarenia pohltia práve skleníkové plyny a časť žiarenia uniká atmosférou spät do vesmíru, odkiaľ vlastne predtým slnečné lúče prišli. Takéto chemické diery, ktorými energia zo zemského povrchu uniká, nazývame radiačné okná. Do atmosféry však uniká stále viac oxidu uhličitého a ďalších plynov, ktoré dokážu zavrieť tieto radiačné okná, čím dôjde ku globálnemu otepleniu.
Čo má teda za následok skleníkový efekt?
•bráni tepelnej výmene medzi povrchom Zeme a kozmickým priestorom
•zadržiava teplo atmosfére
•zvýšenie globálnej teploty atmosféry
•zmeny zrážkového režimu
•roztápanie ľadovcov a zvýšenie hladiny svetového oceánu
1.1 SKLENÍKOVÉ PLYNY
Najvýznamnejším skleníkovým plynom v atmosfére je vodná para (H2O), ktorá spôsobuje asi dve tretiny celkového skleníkového efektu. Jej obsah v atmosfére nie je priamo ovplyvňovaný ľudskou činnosťou, v zásade je determinovaný prirodzeným kolobehom vody veľmi zjednodušene povedané, rozdielom medzi výparom a zrážkami. Po nej nasleduje oxid uhličitý (CO2) s príspevkom 30% k skleníkovému efektu, metán (CH4) oxid dusný (N2O) a ozón (O3) spolu 3%. Skupina umelých látok; chlorofluorokarbony (CFCs), ich substituenty hydrofluorokarbony (HCFCs, HFCs) a ďalšie ako fluorizované uhľovodíky (PFCs) a SF6 sú tiež skleníkové plyny. Existujú ďalšie fotochemicky aktívne plyny ako oxid uhoľnatý (CO), oxidy dusíka (NOx) a nemetánové prchavé organické uhľovodíky (NMVOC), ktoré nie sú skleníkovými plynmi, ale prispievajú nepriamo k skleníkovému efektu atmosféry.
Spoločne sú evidované ako prekurzory ozónu, pretože ovplyvňujú vznik a rozpad ozónu v atmosfére.
Keď hovoríme o emisiách skleníkových plynov, máme na mysli v podstate CO2, CH4 a N2O ako najvýznamnejšie. Hoci patria medzi prirodzené zložky ovzdušia, ich súčasný obsah v atmosfére je významne ovplyvnený ľudskou činnosťou.
1.2 ANTROPOGENNE EMISIE SKLENÍKOVÝCH PLYNOV
Koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére sú vytvárané rozdielom medzi ich emisiou (vypúšťaním do ovzdušia) a záchytom. Z toho potom vyplýva, že zvyšovanie ich obsahu v atmosfére prebieha dvoma mechanizmami:
1.emisiami do atmosféry
2.zoslabovaním prirodzených záchytných mechanizmov
Globálne ročná antropogénna emisia CO2 sa pohybuje okolo 4-8 mld. ton C (cca 4 t CO2/obyv. zemegule). Najvýznamnejším zdrojom "nového" CO2 je spaľovanie fosílnych palív a výroba cementu. CO2 sa uvoľňuje aj z pôdy (odlesňovanie, lesné požiare, konverzia lúk na poľnohospodársku pôdu), ale tento príspevok je zložitejšie kvantifikovať. Oxid uhličitý v atmosfére je veľmi stabilný, má životnosť desiatky rokov (60-200).
Z atmosféry je odstraňovaný komplexom prirodzených záchytných mechanizmov. Predpokladá sa, že 40% dnes emitovaného CO2 je absorbovaných oceánmi. Ďalším dôležitým záchytným mechanizmom je fotosyntéza vegetáciou a morským planktónom, avšak len prechodným, nakoľko po odumretí (zjedení) rastliny sa CO2 opäť uvoľní.
Hladinu metánu v ovzduší ovplyvňuje ľudská činnosť viacerými spôsobmi. Transformácia pôdy na poľnohospodársku (hlavne ryžové polia), chov dobytka, ťažba uhlia, ťažba, transport a využívanie zemného plynu a spaľovanie biomasy sú antropogénne činnosti. Ale napríklad aj arktické oblasti sú zdrojom tým, že uvoľňujú CH4 zmrznutý v ľade. Prírodné zdroje metánu nie sú zatiaľ plne preskúmané, takže úloha CH4 v mechanizme klimatickej zmeny nie je celkom jasná. Na rozdiel od CO2 dochádza k jeho deštrukcii chemickými reakciami v atmosfére (OH radikálom), doba života 10-12 rokov. Celková ročná antropogénna emisia sa dnes udáva okolo 0,4 mld. ton CH4, emisia z prírodných zdrojov je okolo 0,16 mld. ton.
