Mitä ovat ensisijaiset lämpöä absorboivat kaasut ilmakehässä?

Kasvihuonekaasut ovat ilmakehän kaasuja, jotka absorboivat lämpöä ja säteilevät sitten lämpöä uudelleen. Jatkuvan absorboinnin ja säteilemisen prosessi luo kierron, joka pitää lämmön ilmakehässä; tätä jaksoa kutsutaan kasvihuoneilmiöksi. Ihmisen toiminta on johtanut kasvaviin kasvihuonekaasupitoisuuksiin ilmakehässä, mikä on lisännyt kasvihuoneilmiötä. Kasvanut kasvihuoneilmiö aiheuttaa maapallon lämpenemissuuntauksen, joka häiritsee ekosysteemejä maailmanlaajuisesti. Kasvihuonekaasuja ovat hiilidioksidi, vesihöyry, metaani ja typpioksidi.

Ihmisen hiilidioksidipäästöt ovat merkittävin yksittäinen syy maapallon lämpenemiseen. Noin kaksi kolmasosaa ihmisen aiheuttamasta hiilidioksidista tulee fossiilisten polttoaineiden polttamisesta, ja toinen kolmasosa johtuu metsäkadosta. Hiili varastoidaan kasviaineisiin, kuten puihin ja kasveihin, metsissä. Fossiiliset polttoaineet syntyvät enimmäkseen haudattujen kasviaineiden anaerobisesta hajoamisesta, yleensä miljoonien vuosien aikana. Kun fossiilisia polttoaineita poltetaan ja metsät tuhotaan, varastoitu hiili vapautuu ilmakehään hiilidioksidina. Vuodesta 2011 ilmakehän hiilidioksiditasot olivat noin 35 prosenttia normaalia korkeammat ja nousivat.

Vesihöyry on yleisin kasvihuonekaasu, jolla on suurin kokonaisvaikutus ilmakehän lämmönpidätykseen. Lisääntyneen kasvihuoneilmiön seurauksena vesihöyryn taso ilmakehässä kasvaa positiivisen palautesilmukan ansiosta. Lämpimät olosuhteet aiheuttavat lisääntyneen veden haihtumisen, ja lämpimämpi ilmakehä pystyy pitämään suurempia määriä vesihöyryä. Siksi, kun ihmisen kasvihuonepäästöt aiheuttavat lämpenemistä, lisääntyneet vesihöyrytasot ovat toissijainen vaikutus. Suuremmat vesihöyrytasot vangitsevat sitten vielä enemmän lämpöä ja luovat takaisinkytkentäsilmukan.

Metaani, maakaasun pääkomponentti, on voimakas kasvihuonekaasu, joka vangitsee noin 20 kertaa niin paljon lämpöä kuin hiilidioksidi. Ilmakehän metaanipäästöjä tapahtuu maakaasun porauksien, hiilikaivosten ja muiden teollisten prosessien aikana. Karjan ruoansulatuskanava tuottaa noin 35 prosenttia ihmisen aiheuttamista metaanipäästöistä. Jotkut tutkijat ennustavat, että lämpenemistrendit sulavat arktisen ikiroudan, mikä johtaa suuriin metaanipäästöihin ja positiiviseen palautesilmukkaan, joka kiihdyttää ilmaston lämpenemistä.

Dityppioksidia on ilmakehässä paljon pienemmissä pitoisuuksissa, mutta se on erittäin tehokas kasvihuonekaasu, joka vangitsee noin 300 kertaa niin paljon lämpöä kuin hiilidioksidi. Ihmisen typpioksidipäästöjä tuottaa pääasiassa maatalousala. Kun typpipitoiset lannoitteet tunkeutuvat maanalaisiin pohjavesiin ja jokiin, ne hajoavat tuottamaan ilmakehän typpeä, sivutuotteena typpioksidia. Ihmisen aiheuttamat typpioksidipäästöt aiheuttavat 6–10 prosenttia lisääntyneestä kasvihuoneilmiöstä.