ما هي النسبة المئوية لثاني أكسيد الكربون التي يتكون منها الغلاف الجوي للأرض؟

الأرض ليست الكوكب الوحيد في النظام الشمسي الذي له غلاف جوي ، لكن غلافه الجوي هو الوحيد الذي يستطيع البشر البقاء فيه. المكون الرئيسي للغلاف الجوي للأرض ، مثله في ذلك مثل قمر زحل تيتان ، هو النيتروجين ، والعنصر الوفير الآخر هو الأكسجين. تشكل حوالي 1 في المائة من الغلاف الجوي مجموعة من المركبات الأخرى بما في ذلك ثاني أكسيد الكربون ، الذي يلعب دورًا مهمًا في ارتفاع درجة حرارة الكوكب.

مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ليست ثابتة - فقد ارتفعت بنسبة 40 في المائة تقريبًا منذ الثورة الصناعية ، وفقًا لعالم المناخ تود سانفورد. إنها صغيرة مقارنة بمكونات الغلاف الجوي الرئيسية للنيتروجين والأكسجين. يعبر عنها العلماء كأجزاء في المليون ، أو جزء في المليون. في مارس 2011 ، كانت مستويات ثاني أكسيد الكربون 391 جزء في المليون ، أي 0.0391 في المائة من الغلاف الجوي. هذا يعادل تقريبًا كتلة 3 تريليون طن. يعد ثاني أكسيد الكربون خامس أكثر الغازات وفرة في الغلاف الجوي بعد النيتروجين والأكسجين وبخار الماء والأرجون.

بدءًا من الخمسينيات واستمر حتى عام 2013 ، قام العلماء بتنفيذ برنامج لقياس مستويات ثاني أكسيد الكربون في Mauna Loa في هاواي. أنتج البرنامج ، الذي يديره معهد سكريبس لعلوم المحيطات ، رقماً قياسياً يُظهر زيادة مطردة عاماً بعد عام في مستويات ثاني أكسيد الكربون. يقدم Keeling Curve ، الذي سمي على اسم العالم الذي أدار البرنامج في الأصل ، دليلاً على ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون. إلى جانب إظهار ارتفاع ثابت في مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، فإنه يوضح أنه موسمي تقلبات في مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بسبب نمو وتعفن النباتات في الشمال نصف الكرة الأرضية.

ثاني أكسيد الكربون هو غاز من غازات الدفيئة. يمتص ضوء الشمس المنعكس من سطح الكوكب ويدفئ الغلاف الجوي. في غيابه ، سوف يشع ضوء الشمس في الفضاء. ثاني أكسيد الكربون ليس الغاز الوحيد الذي يفعل ذلك - الميثان وأكسيد النيتروز من الغازات الدفيئة الأكثر فاعلية. ومع ذلك ، فإن التركيزات الأعلى لثاني أكسيد الكربون وحقيقة أن التركيزات آخذة في الارتفاع صنع ثاني أكسيد الكربون أهم غازات الدفيئة. على الرغم من أن الكثير من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي يذوب في مياه البحر والتربة ويصبح مادة خام بالنسبة لعملية التمثيل الضوئي ، يوضح Keeling Curve أن إنتاج هذا الغاز يتجاوز نظيره استهلاك.

نظرًا لقدرته على تكوين جزيئات معقدة ، فإن الكربون يدور بلا انقطاع عبر النظام البيئي من التربة والمحيطات إلى الغلاف الجوي. ترتبط مستويات ثاني أكسيد الكربون بهذه الدورة ؛ يذوب غاز ثاني أكسيد الكربون الناتج عن البراكين في المحيطات ليجعلها أكثر حمضية ، ويصبح المادة الخام لعملية التمثيل الضوئي. تصبح هذه الدورة الطبيعية مضطربة من خلال إضافة المزيد من ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي ، كما يحدث من خلال حرق الوقود الأحفوري. يمكن أن تشمل الآثار ارتفاع درجات الحرارة وزيادة حموضة المحيطات ، مما قد يعرض الحياة البحرية للخطر.