Zemlja nije jedini planet u Sunčevom sustavu s atmosferom, ali je njegova atmosfera jedina u kojoj bi ljudska bića mogla preživjeti. Glavna komponenta Zemljine atmosfere, poput one Saturnovog mjeseca Titan, je dušik, a drugi obilni element je kisik. Otprilike 1 posto atmosfere tvore mnoštvo drugih spojeva, uključujući ugljični dioksid, koji igra značajnu ulogu u zagrijavanju planeta.
Atmosferski sastav ugljičnog dioksida
Razine ugljičnog dioksida u atmosferi nisu stalne - porasle su za gotovo 40 posto od industrijske revolucije, prema klimatskom znanstveniku Toddu Sanfordu. Oni su mali u usporedbi s glavnim atmosferskim komponentama dušika i kisika. Znanstvenici ih izražavaju kao dijelovi na milijun ili ppm. U ožujku 2011. razina ugljičnog dioksida bila je na 391 ppm, što je 0,0391 posto atmosfere. To otprilike odgovara masi od 3 bilijuna tona. Nakon dušika, kisika, vodene pare i argona, ugljični dioksid je peti plin po zastupljenosti u atmosferi.
Mjerenje razine ugljičnog dioksida
Počevši od 1950-ih i nastavljajući do 2013. godine, znanstvenici su poduzeli program za mjerenje razine ugljičnog dioksida u Mauna Loi na Havajima. Program, koji vodi Scrippsov institut za oceanografiju, stvorio je zapis koji pokazuje stalan porast razine ugljičnog dioksida iz godine u godinu. Krivulja Keelinga, nazvana po znanstveniku koji je izvorno vodio program, pruža dokaze o porastu razine ugljičnog dioksida. Osim što pokazuje stalan porast razine ugljičnog dioksida u atmosferi prema gore, pokazuje i sezonski fluktuacije u atmosferskim razinama ugljičnog dioksida uzrokovane rastom i propadanjem biljaka na sjeveru Hemisfera.
Staklenički plin
Ugljični dioksid je staklenički plin; apsorbira sunčevu svjetlost koja se odbija od površine planeta i zagrijava atmosferu. U njegovom odsustvu sunčeva svjetlost zračila bi u svemir. Ugljični dioksid nije jedini plin koji to čini - metan i dušikov oksid još su snažniji staklenički plinovi. Međutim, veće koncentracije ugljičnog dioksida i činjenica da koncentracije rastu napraviti ugljični dioksid najvažniji staklenički plin. Iako se mnogo atmosferskog ugljičnog dioksida otapa u morskoj vodi i tlu i postaje sirovina za fotosintezu, Keelingova krivulja pokazuje da je proizvodnja ovog plina veća od njegove potrošnja.
Rastuće razine ugljičnog dioksida
Zbog svoje sposobnosti stvaranja složenih molekula, ugljik neprestano kruži kroz ekosustav od tla i oceana do atmosfere. Razine ugljičnog dioksida povezane su s ovim ciklusom; plin ugljični dioksid koji proizvode vulkani otapa se u oceanima da bi postao kiseliji i on postaje sirovina za fotosintezu. Ovaj prirodni ciklus postaje poremećen dodavanjem dodatnog ugljičnog dioksida u atmosferu, kao što se događa izgaranjem fosilnih goriva. Učinci mogu uključivati porast temperature i povećanu kiselost oceana, što morski život može dovesti u opasnost.
