Kuinka suuri osuus hiilidioksidista muodostaa maapallon ilmakehän?

Maa ei ole ainoa aurinkokunnan planeetta, jolla on ilmakehä, mutta sen ilmakehä on ainoa, jossa ihmiset pystyisivät selviytymään. Maan ilmakehän pääkomponentti, kuten Saturnuksen kuu Titan, on typpi, ja toinen runsas alkuaine on happi. Noin yhden prosentin ilmakehästä muodostaa joukko muita yhdisteitä, mukaan lukien hiilidioksidi, jolla on merkittävä rooli planeetan lämpenemisessä.

Hiilidioksiditasot ilmakehässä eivät ole vakiot - ne ovat nousseet lähes 40 prosenttia teollisen vallankumouksen jälkeen ilmastotieteilijän Todd Sanfordin mukaan. Ne ovat pieniä verrattuna typen ja hapen pääkomponenteihin ilmakehässä. Tutkijat ilmaisevat ne miljoonasosina eli ppm. Maaliskuussa 2011 hiilidioksiditasot olivat 391 ppm, mikä on 0,0391 prosenttia ilmakehästä. Tämä vastaa suunnilleen 3 biljoonan tonnin massaa. Typen, hapen, vesihöyryn ja argonin jälkeen hiilidioksidi on ilmakehässä viidenneksi yleisin kaasu.

Tutkijat ovat aloittaneet 1950-luvulta lähtien ja jatkuneet vuoteen 2013 asti ohjelman hiilidioksiditasojen mittaamiseksi Havaijin Mauna Loa -alueella. Ohjelma, jota ylläpitää Scripps Institute of Oceanography, on tuottanut ennätyksen, joka osoittaa tasaisen hiilidioksiditason nousun vuosi vuodelta. Keeling-käyrä, joka on nimetty ohjelmaa alun perin ohjanneen tutkijan mukaan, tarjoaa todisteita hiilidioksiditasojen noususta. Sen lisäksi, että ilmakehän hiilidioksiditaso nousee tasaisesti ylöspäin, se osoittaa kausiluonteista ilmakehän hiilidioksiditasojen vaihtelut, jotka johtuvat kasvien kasvusta ja rappeutumisesta pohjoisessa Pallonpuolisko.

Hiilidioksidi on kasvihuonekaasu; se imee planeetan pinnalta heijastuneen auringonvalon ja lämmittää ilmakehää. Ilman sitä auringonvalo säteilisi avaruuteen. Hiilidioksidi ei ole ainoa kaasu, joka tekee tämän - metaani ja typpioksidi ovat vielä voimakkaampia kasvihuonekaasuja. Kuitenkin korkeammat hiilidioksidipitoisuudet ja se, että pitoisuudet nousevat tehdä hiilidioksidia tärkein kasvihuonekaasu. Vaikka suuri osa ilmakehän hiilidioksidista liukenee merivesiin ja maaperään ja siitä tulee raaka-ainetta fotosynteesiä varten Keeling-käyrä osoittaa, että tämän kaasun tuotanto ylittää sen kulutus.

Koska se kykenee muodostamaan monimutkaisia ​​molekyylejä, hiili kiertää jatkuvasti ekosysteemin läpi maaperästä ja valtameristä ilmakehään. Hiilidioksiditasot liittyvät tähän sykliin; tulivuorten tuottama hiilidioksidikaasu liukenee valtameriin happamemmaksi ja siitä tulee fotosynteesin raaka-aine. Tämä luonnollinen kierto häiriintyy lisäämällä ilmakehään ylimääräistä hiilidioksidia, kuten tapahtuu fossiilisten polttoaineiden polttamisen yhteydessä. Vaikutuksia voivat olla lämpötilan nousu ja valtameren happamuuden lisääntyminen, mikä voi vaarantaa meren elämän.