Země není jedinou planetou ve sluneční soustavě s atmosférou, ale její atmosféra je jediná, ve které by lidé byli schopni přežít. Hlavní složkou zemské atmosféry, podobně jako saturnského měsíce Titan, je dusík a dalším hojným prvkem je kyslík. Přibližně 1 procento atmosféry tvoří řada dalších sloučenin včetně oxidu uhličitého, který hraje významnou roli při oteplování planety.
Atmosférické složení oxidu uhličitého
Úrovně oxidu uhličitého v atmosféře nejsou konstantní - podle vědce v oblasti klimatu Todda Sanforda vzrostly od průmyslové revoluce o téměř 40 procent. Jsou malé ve srovnání s hlavními atmosférickými složkami dusíku a kyslíku. Vědci je vyjadřují jako části na milion neboli ppm. V březnu 2011 byly hladiny oxidu uhličitého na 391 ppm, což je 0,0391 procent atmosféry. To zhruba odpovídá hmotnosti 3 biliony tun. Po dusíku, kyslíku, vodní páře a argonu je oxid uhličitý pátým nejhojnějším plynem v atmosféře.
Měření úrovní oxidu uhličitého
Od padesátých let minulého století a do roku 2013 pokračují vědci v programu Mauna Loa na Havaji. Program, který provozuje oceánografický institut Scripps, přinesl rekord, který ukazuje stálý meziroční nárůst hladiny oxidu uhličitého. Keelingova křivka, pojmenovaná po vědci, který program původně řídil, poskytuje důkazy o zvyšování hladiny oxidu uhličitého. Kromě toho, že vykazuje stálé stoupání hladin oxidu uhličitého v atmosféře, ukazuje sezónní fluktuace atmosférických hladin oxidu uhličitého způsobené růstem a rozpadem rostlin na severu Polokoule.
Skleníkový plyn
Oxid uhličitý je skleníkový plyn; absorbuje sluneční světlo odražené od povrchu planety a ohřívá atmosféru. Při jeho nepřítomnosti by sluneční světlo vyzařovalo do vesmíru. Oxid uhličitý není jediným plynem, který to dělá - metan a oxid dusný jsou ještě účinnějšími skleníkovými plyny. Avšak vyšší koncentrace oxidu uhličitého a skutečnost, že koncentrace stoupají aby oxid uhličitý nejdůležitější skleníkový plyn. Ačkoli se hodně atmosférického oxidu uhličitého rozpouští do mořské vody a půdy a stává se surovinou pro fotosyntézu ukazuje Keelingova křivka, že produkce tohoto plynu přesahuje jeho spotřeba.
Rostoucí hladiny oxidu uhličitého
Díky své schopnosti tvořit složité molekuly uhlík nepřetržitě cykluje ekosystémem z půdy a oceánů do atmosféry. Hladiny oxidu uhličitého souvisí s tímto cyklem; plyn oxidu uhličitého produkovaný sopkami se rozpouští v oceánech, aby byly kyselější, a stává se surovinou pro fotosyntézu. Tento přirozený cyklus je narušen přidáním dalšího oxidu uhličitého do atmosféry, k čemuž dochází například při spalování fosilních paliv. Účinky mohou zahrnovat rostoucí teploty a zvýšenou kyselost oceánů, což může ohrozit mořský život.
