Lidská aktivita již dosáhla takového rozsahu, že celkový obsah oxidu uhličitého v zemské atmosféře dosáhl maximálních povolených hodnot. Přírodní systémy – země, atmosféra, oceán – jsou pod destruktivním vlivem.
Důležitá fakta
Obsah oxidu uhličitého v zemské atmosféře za poslední století neustále roste. Kromě CO2 tam vstupují i další plyny, které nepatří k přirozeným složkám globálního ekologického systému.
Například sem patří fluorochlorované uhlovodíky. Tyto plynné nečistoty vyzařují a absorbují sluneční záření, které ovlivňuje klima planety. Souhrnně, CO2, ostatní plynné sloučeniny, které vstupují do atmosféry, se nazývají skleníkové plyny.
Historické pozadí
Jaké je množství oxidu uhličitého v atmosféře? Svante Arrhenius o této otázce svého času přemýšlel. Podařilo se mu prokázat vztah mezi emisemi oxidu uhličitého a změnou klimatu. Vědec poukázal na to, že při spalování minerálů se obsah oxidu uhličitého v atmosféře dramaticky zvyšuje.
Varoval, že zvýšení objemu spáleného paliva může vést k porušení radiační rovnováhy Země.
Moderní realita
Dnes se více oxidu uhličitého dostává do atmosféry při spalování paliva a také v důsledku změn, ke kterým v přírodě dochází v důsledku odlesňování, nárůstu zemědělské půdy.
Mechanismus dopadu oxidu uhličitého na volně žijící zvířata
Skleníkový efekt způsobuje stoupající hladina oxidu uhličitého v atmosféře. Pokud je oxid uhelnatý (IV) transparentní během krátkovlnného slunečního záření, pak absorbuje dlouhovlnné záření a vyzařuje energii do všech směrů. V důsledku toho se obsah oxidu uhličitého v atmosféře výrazně zvyšuje, povrch Země se zahřívá a spodní vrstvy atmosféry se zahřívají. S následným zvýšením množství oxidu uhličitého je možná globální změna klimatu.
Proto je důležité předpovídat celkové množství oxidu uhličitého v zemské atmosféře.
Zdrojeatmosférický vstup
Jsou mezi nimi průmyslové emise. Obsah oxidu uhličitého v atmosféře se zvyšuje v důsledku antropogenních emisí. Ekonomický růst přímo závisí na množství spálených přírodních zdrojů, protože mnoho průmyslových odvětví jsou energeticky náročné podniky.
Výsledky statistických studií naznačují, že od konce minulého století v mnoha zemích došlo ke snížení měrných nákladů na energii s výrazným nárůstem cen elektřiny.
Jeho efektivního využití je dosahováno modernizací technologického procesu, vozidel, používáním nových technologií při výstavbě výrobních dílen. Některé rozvinuté průmyslové země přešly od rozvoje zpracovatelského průmyslu a průmyslu surovin k rozvoji těch oblastí, které se zabývají výrobou finálního produktu.
Procento oxidu uhličitého v atmosféře není konstantní hodnota. S minimálním rozvojem výrobní základny, přítomností hustého lesa, má minimální výkon.
Ve velkých metropolitních oblastech s vážnou průmyslovou základnou jsou emise oxidu uhličitého do atmosféry výrazně vyšší, protože CO2 je často vedlejším produktem průmyslových odvětví, jejichž činnost uspokojuje potřeby vzdělání, medicíny.
V rozvojových zemích je významný nárůst spotřeby vysoce kvalitních paliv na 1 obyvatele považován za závažný faktor pro přechod k vyšší životní úrovni. Nápad je v současné době předložen, podlekde je možný pokračující ekonomický růst a zlepšení životní úrovně, aniž by se zvyšovalo množství spáleného paliva.
V závislosti na regionu se obsah oxidu uhličitého v atmosféře pohybuje od 10 do 35 %.
Vztah mezi spotřebou energie a emisemi CO2
Začněme tím, že energie se nevyrábí jen proto, aby ji dostávala. Ve vyspělých průmyslových zemích se nejvíce využívá v průmyslu, pro vytápění a chlazení budov a pro dopravu. Studie provedené významnými vědeckými centry ukázaly, že použitím energeticky úsporných technologií lze dosáhnout významného snížení emisí oxidu uhličitého do zemské atmosféry.
Například vědci dokázali spočítat, že pokud by Spojené státy přešly na méně energeticky náročné technologie při výrobě spotřebního zboží, snížilo by to množství oxidu uhličitého vstupujícího do atmosféry o 25 %. V celosvětovém měřítku by to snížilo problém skleníkového efektu o 7 %.
Uhlík v přírodě
Při analýze problému emisí oxidu uhličitého do zemské atmosféry poznamenáváme, že uhlík, který je její součástí, je životně důležitý pro existenci biologických organismů. Jeho schopnost tvořit složité uhlíkové řetězce (kovalentní vazby) vede ke vzniku molekul bílkovin nezbytných pro život. Biogenní uhlíkový cyklus je složitý proces,protože to zahrnuje nejen fungování živých věcí, ale také přenos anorganických sloučenin mezi různými zásobníky uhlíku i uvnitř nich.
Zahrnuje atmosféru, kontinentální hmotu včetně půdy a také hydrosféru, litosféru. V průběhu posledních dvou století byly v systému biosféra-atmosféra-hydrosféra pozorovány změny toků uhlíku, které svou intenzitou výrazně převyšují rychlost geologických procesů přenosu tohoto prvku. Proto se musíme omezit na zvážení vztahů uvnitř systému, včetně půdy.
Seriózní studie týkající se stanovení kvantitativního obsahu oxidu uhličitého v zemské atmosféře začaly být prováděny od poloviny minulého století. Průkopníkem v těchto výpočtech byl Killing, který pracuje na slavné observatoři Mauna Loa.
Analýza pozorování ukázala, že změny koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře jsou ovlivněny cyklem fotosyntézy, ničením rostlin na souši a také každoroční změnou teploty v oceánech. Během experimentů se podařilo zjistit, že kvantitativní obsah oxidu uhličitého na severní polokouli je výrazně vyšší. Vědci se domnívají, že je to způsobeno tím, že většina antropogenního příjmu připadá na tuto polokouli.
Pro analýzu byly vzorky vzduchu odebírány bez speciálních metod, navíc nebyly brány v úvahu relativní a absolutní chyby výpočtu. Prostřednictvím analýzy vzduchových bublin, které byly obsaženy v ledovcových jádrech, byli vědci schopnistanovit údaje o obsahu oxidu uhličitého v zemské atmosféře v rozmezí let 1750-1960
Závěr
Během minulých staletí došlo v kontinentálních ekosystémech k významným změnám, důvodem byl nárůst antropogenního vlivu. S nárůstem kvantitativního obsahu oxidu uhličitého v atmosféře naší planety se zvyšuje skleníkový efekt, který negativně ovlivňuje existenci živých organismů. Proto je důležité přejít na energeticky úsporné technologie, které umožňují snížit emise CO22 do atmosféry.
