Ποια είναι τα πρωτογενή αέρια που απορροφούν θερμότητα στην ατμόσφαιρα;

Τα αέρια του θερμοκηπίου είναι ατμοσφαιρικά αέρια που απορροφούν τη θερμότητα και στη συνέχεια εκπέμπουν εκ νέου τη θερμότητα. Η διαδικασία της συνεχούς απορρόφησης και ακτινοβολίας δημιουργεί έναν κύκλο που διατηρεί τη θερμότητα στην ατμόσφαιρα. Αυτός ο κύκλος ονομάζεται φαινόμενο θερμοκηπίου. Οι ανθρώπινες δραστηριότητες είχαν ως αποτέλεσμα την αύξηση των επιπέδων των αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα, με αποτέλεσμα την ενίσχυση του φαινομένου του θερμοκηπίου. Το βελτιωμένο φαινόμενο του θερμοκηπίου προκαλεί μια τάση υπερθέρμανσης του πλανήτη που διαταράσσει τα οικοσυστήματα παγκοσμίως. Τα αέρια του θερμοκηπίου περιλαμβάνουν διοξείδιο του άνθρακα, υδρατμούς, μεθάνιο και οξείδιο του αζώτου.

Οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα από τον άνθρωπο είναι η πιο σημαντική αιτία της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Περίπου τα δύο τρίτα του ανθρωπογενούς διοξειδίου του άνθρακα προέρχονται από την καύση ορυκτών καυσίμων, ενώ ένα επιπλέον τρίτο προκύπτει από την αποψίλωση των δασών. Ο άνθρακας αποθηκεύεται σε φυτικά υλικά, όπως δέντρα και φυτά, μέσα στα δάση. Τα ορυκτά καύσιμα δημιουργούνται κυρίως από την αναερόβια αποσύνθεση της θαμμένης φυτικής ύλης, συνήθως κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών. Όταν καίγονται ορυκτά καύσιμα και καταστρέφονται δάση, ο αποθηκευμένος άνθρακας απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα ως διοξείδιο του άνθρακα. Από το 2011, τα επίπεδα του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα ήταν περίπου 35 τοις εκατό πάνω από το κανονικό και αυξάνονταν.

Οι υδρατμοί είναι το πιο συνηθισμένο αέριο του θερμοκηπίου και αυτό που έχει τη μεγαλύτερη συνολική επίδραση στην ατμοσφαιρική κατακράτηση θερμότητας. Λόγω του ενισχυμένου φαινομένου του θερμοκηπίου, τα επίπεδα υδρατμών στην ατμόσφαιρα αυξάνονται λόγω του θετικού βρόχου ανάδρασης. Οι θερμότερες συνθήκες προκαλούν αυξημένη εξάτμιση του νερού, με τη θερμότερη ατμόσφαιρα ικανή να συγκρατεί μεγαλύτερες ποσότητες υδρατμών. Επομένως, όταν οι εκπομπές θερμοκηπίου στον άνθρωπο προκαλούν θέρμανση, τα αυξημένα επίπεδα υδρατμών είναι δευτερεύον αποτέλεσμα. Τα υψηλότερα επίπεδα υδρατμών παγιδεύουν στη συνέχεια ακόμα περισσότερη θερμότητα, δημιουργώντας τον βρόχο ανατροφοδότησης.

Το μεθάνιο, το κύριο συστατικό του φυσικού αερίου, είναι ένα ισχυρό αέριο θερμοκηπίου που παγιδεύει περίπου 20 φορές περισσότερη θερμότητα από το διοξείδιο του άνθρακα. Οι εκπομπές ατμοσφαιρικού μεθανίου συμβαίνουν κατά τη διάτρηση φυσικού αερίου, την εξόρυξη άνθρακα και άλλες βιομηχανικές διεργασίες. Τα πεπτικά συστήματα των ζώων παράγουν περίπου το 35% των εκπομπών μεθανίου που προκαλούνται από τον άνθρωπο. Μερικοί επιστήμονες προβλέπουν ότι οι τάσεις της θέρμανσης θα λιώσουν το αρκτικό permafrost, με αποτέλεσμα μεγάλες απελευθερώσεις μεθανίου και ένα βρόχο θετικής ανάδρασης που θα επιταχύνει την υπερθέρμανση του πλανήτη.

Το οξείδιο του αζώτου υπάρχει σε πολύ μικρότερες συγκεντρώσεις στην ατμόσφαιρα, αλλά είναι ένα πολύ αποτελεσματικό αέριο θερμοκηπίου, παγιδεύοντας περίπου 300 φορές περισσότερη θερμότητα από το διοξείδιο του άνθρακα. Οι εκπομπές ανθρωπίνου αζώτου παράγονται κυρίως από τον γεωργικό τομέα. Όταν τα πλούσια σε άζωτο λιπάσματα μπαίνουν σε υπόγειους υδροφορείς και ποτάμια, διασπώνται για την παραγωγή ατμοσφαιρικού αζώτου, με υποξείδιο του αζώτου. Οι εκπομπές νιτρώδους οξειδίου που προκαλούνται από τον άνθρωπο αντιπροσωπεύουν μεταξύ 6 και 10 τοις εκατό του βελτιωμένου φαινομένου του θερμοκηπίου.