La Terra non è l'unico pianeta del Sistema Solare con un'atmosfera, ma la sua atmosfera è l'unica in cui gli esseri umani sarebbero in grado di sopravvivere. Il componente principale dell'atmosfera terrestre, come quella della luna di Saturno, Titano, è l'azoto e l'altro elemento abbondante è l'ossigeno. Formando circa l'1 per cento dell'atmosfera sono una miriade di altri composti tra cui l'anidride carbonica, che svolge un ruolo significativo nel riscaldamento del pianeta.
Composizione atmosferica dell'anidride carbonica
I livelli di anidride carbonica nell'atmosfera non sono costanti: sono aumentati di quasi il 40% dalla rivoluzione industriale, secondo lo scienziato del clima Todd Sanford. Sono piccoli rispetto ai principali componenti atmosferici di azoto e ossigeno. Gli scienziati li esprimono come parti per milione o ppm. Nel marzo 2011, i livelli di anidride carbonica erano a 391 ppm, ovvero lo 0,0391 percento dell'atmosfera. Ciò corrisponde approssimativamente a una massa di 3 trilioni di tonnellate. Dopo azoto, ossigeno, vapore acqueo e argon, l'anidride carbonica è il quinto gas più abbondante nell'atmosfera.
Misurazione dei livelli di anidride carbonica
A partire dagli anni '50 e fino al 2013, gli scienziati hanno intrapreso un programma per misurare i livelli di anidride carbonica a Mauna Loa, nelle Hawaii. Il programma, gestito dallo Scripps Institute of Oceanography, ha prodotto un record che mostra un costante aumento di anno in anno dei livelli di anidride carbonica. La curva di Keeling, che prende il nome dallo scienziato che originariamente ha diretto il programma, fornisce prove dell'aumento dei livelli di anidride carbonica. Oltre a mostrare una costante salita verso l'alto dei livelli di anidride carbonica nell'atmosfera, dimostra stagionale fluttuazioni dei livelli di anidride carbonica atmosferica causate dalla crescita e dal decadimento delle piante nel Nord Emisfero.
Un gas serra
L'anidride carbonica è un gas serra; assorbe la luce solare riflessa dalla superficie del pianeta e riscalda l'atmosfera. In sua assenza, la luce del sole si irradierebbe nello spazio. L'anidride carbonica non è l'unico gas che fa questo: il metano e il protossido di azoto sono gas serra ancora più potenti. Tuttavia, le maggiori concentrazioni di anidride carbonica e il fatto che le concentrazioni siano in aumento produrre anidride carbonica il più importante gas serra. Sebbene molta anidride carbonica atmosferica si dissolva nell'acqua di mare e nel suolo e diventa materia prima per la fotosintesi, la curva di Keeling dimostra che la produzione di questo gas supera la sua consumo.
Aumento dei livelli di anidride carbonica
A causa della sua capacità di formare molecole complesse, il carbonio scorre incessantemente attraverso l'ecosistema dal suolo e dagli oceani all'atmosfera. I livelli di anidride carbonica sono legati a questo ciclo; L'anidride carbonica prodotta dai vulcani si dissolve negli oceani per renderli più acidi e diventa la materia prima per la fotosintesi. Questo ciclo naturale viene perturbato dall'aggiunta di anidride carbonica in più nell'atmosfera, come avviene attraverso la combustione di combustibili fossili. Gli effetti possono includere l'aumento delle temperature e l'aumento dell'acidità degli oceani, che possono mettere in pericolo la vita marina.