Wat zijn de primaire warmte-absorberende gassen in de atmosfeer?

Broeikasgassen zijn atmosferische gassen die warmte absorberen en vervolgens weer uitstralen. Het proces van continu absorberen en uitstralen creëert een cyclus die warmte vasthoudt in de atmosfeer; deze cyclus wordt het broeikaseffect genoemd. Menselijke activiteiten hebben geleid tot toenemende niveaus van broeikasgassen in de atmosfeer, wat resulteert in een versterkt broeikaseffect. Het versterkte broeikaseffect veroorzaakt een globale opwarmingstrend die wereldwijd de ecosystemen verstoort. Broeikasgassen omvatten kooldioxide, waterdamp, methaan en lachgas.

De uitstoot van kooldioxide door de mens is de belangrijkste oorzaak van de opwarming van de aarde. Ongeveer tweederde van de door de mens veroorzaakte koolstofdioxide is afkomstig van de verbranding van fossiele brandstoffen, en een extra derde is het gevolg van ontbossing. Koolstof wordt opgeslagen in plantaardig materiaal, zoals bomen en planten, in bossen. Fossiele brandstoffen worden meestal gecreëerd door de anaërobe ontbinding van begraven plantaardig materiaal, meestal in de loop van miljoenen jaren. Wanneer fossiele brandstoffen worden verbrand en bossen worden vernietigd, komt de opgeslagen koolstof als koolstofdioxide in de atmosfeer terecht. Vanaf 2011 waren de kooldioxidegehalten in de atmosfeer ongeveer 35 procent boven normaal en stijgen ze.

Waterdamp is het meest voorkomende broeikasgas en het gas met het grootste algemene effect op het vasthouden van atmosferische warmte. Door het versterkte broeikaseffect nemen de niveaus van waterdamp in de atmosfeer toe als gevolg van een positieve feedbacklus. Warmere omstandigheden veroorzaken een verhoogde verdamping van water, waarbij de warmere atmosfeer grotere hoeveelheden waterdamp kan bevatten. Daarom, wanneer menselijke broeikasemissies opwarming veroorzaken, zijn verhoogde waterdampniveaus een secundair effect. De hogere waterdampniveaus houden dan nog meer warmte vast, waardoor de feedbacklus ontstaat.

Methaan, het hoofdbestanddeel van aardgas, is een krachtig broeikasgas dat ongeveer 20 keer zoveel warmte vasthoudt als koolstofdioxide. Atmosferische methaanemissies treden op tijdens aardgasboringen, kolenwinning en andere industriële processen. Het spijsverteringsstelsel van vee produceert ongeveer 35 procent van de door de mens veroorzaakte methaanemissies. Sommige wetenschappers voorspellen dat opwarmingstrends de arctische permafrost zullen doen smelten, wat resulteert in grote uitstoot van methaan en een positieve feedbacklus die de opwarming van de aarde zal versnellen.

Lachgas bestaat in veel kleinere concentraties in de atmosfeer, maar is een zeer efficiënt broeikasgas, dat ongeveer 300 keer zoveel warmte vasthoudt als koolstofdioxide. Menselijke lachgasemissies worden voornamelijk geproduceerd door de landbouwsector. Wanneer stikstofrijke meststoffen hun weg vinden naar ondergrondse watervoerende lagen en rivieren, worden ze afgebroken om atmosferische stikstof te produceren, met lachgas als bijproduct. Door de mens veroorzaakte uitstoot van lachgas is verantwoordelijk voor 6 tot 10 procent van het versterkte broeikaseffect.