Земята не е единствената планета в Слънчевата система с атмосфера, но нейната атмосфера е единствената, в която хората биха могли да оцелеят. Основният компонент на земната атмосфера, като този на луната на Сатурн Титан, е азотът, а другият обилен елемент е кислородът. Формиращи приблизително 1% от атмосферата, са множество други съединения, включително въглероден диоксид, който играе важна роля за затоплянето на планетата.
Атмосферен състав на въглеродния диоксид
Нивата на въглероден диоксид в атмосферата не са постоянни - те са се повишили с близо 40 процента след Индустриалната революция, според климатичния учен Тод Санфорд. Те са малки в сравнение с основните атмосферни компоненти на азота и кислорода. Учените ги изразяват като части на милион или ppm. През март 2011 г. нивата на въглероден диоксид бяха 391 ppm, което е 0,0391% от атмосферата. Това приблизително съответства на маса от 3 трилиона тона. След азота, кислорода, водните пари и аргона въглеродният диоксид е петият най-разпространен газ в атмосферата.
Измерване на нивата на въглероден диоксид
Започвайки през 50-те години и продължавайки до 2013 г., учените са предприели програма за измерване на нивата на въглероден диоксид в Мауна Лоа на Хаваите. Програмата, управлявана от Института по океанография на Скрипс, е създала рекорд, който показва постоянно нарастване на нивата на въглероден диоксид от година на година. Кривата на Кийлинг, кръстена на учения, който първоначално е ръководил програмата, предоставя доказателства за повишаване на нивата на въглероден диоксид. Освен че показва стабилно покачване нагоре на нивата на въглероден диоксид в атмосферата, това показва сезонно колебания в атмосферните нива на въглероден диоксид, причинени от растежа и разпадането на растенията в северната част Полукълбо.
Парников газ
Въглеродният диоксид е парников газ; абсорбира слънчевата светлина, отразена от повърхността на планетата, и затопля атмосферата. В негово отсъствие слънчевата светлина би излъчвала в космоса. Въглеродният диоксид не е единственият газ, който прави това - метанът и азотният оксид са още по-мощни парникови газове. Въпреки това, по-високите концентрации на въглероден диоксид и фактът, че концентрациите се повишават направете въглероден диоксид най-важният парников газ. Въпреки че много атмосферен въглероден диоксид се разтваря в морската вода и почвата и става суровина за фотосинтезата кривата на Килинг показва, че производството на този газ надвишава неговото консумация.
Нарастващи нива на въглероден диоксид
Поради способността си да образува сложни молекули, въглеродните цикли непрекъснато преминават през екосистемата от почвата и океаните до атмосферата. Нивата на въглероден диоксид са свързани с този цикъл; газът от въглероден диоксид, произведен от вулкани, се разтваря в океаните, за да ги направи по-кисели и става суровина за фотосинтеза. Този естествен цикъл се нарушава от добавянето на допълнителен въглероден диоксид в атмосферата, като това се случва чрез изгарянето на изкопаеми горива. Ефектите могат да включват повишаване на температурите и повишена киселинност в океана, което може да изложи на опасност морския живот.
