Jorden er ikke den eneste planeten i solsystemet med en atmosfære, men atmosfæren er den eneste der mennesker ville være i stand til å overleve. Hovedkomponenten i jordens atmosfære, som den til Saturns måne Titan, er nitrogen, og det andre rikelige elementet er oksygen. Danner omtrent 1 prosent av atmosfæren er en rekke andre forbindelser, inkludert karbondioksid, som spiller en viktig rolle i oppvarmingen av planeten.
Atmosfærisk sammensetning av karbondioksid
Karbondioksidnivået i atmosfæren er ikke konstant - de har steget med nesten 40 prosent siden den industrielle revolusjonen, ifølge klimaforsker Todd Sanford. De er små sammenlignet med de viktigste atmosfæriske komponentene av nitrogen og oksygen. Forskere uttrykker dem som deler per million, eller ppm. I mars 2011 var karbondioksidnivået på 391 ppm, som er 0,0391 prosent av atmosfæren. Dette tilsvarer omtrent en masse på 3 billioner tonn. Etter nitrogen, oksygen, vanndamp og argon er karbondioksid den femte mest gassen i atmosfæren.
Måling av karbondioksidnivåer
Begynnelsen på 1950-tallet og fortsetter gjennom 2013, har forskere gjennomført et program for å måle karbondioksidnivået ved Mauna Loa på Hawaii. Programmet, som drives av Scripps Institute of Oceanography, har produsert en rekord som viser en jevn økning i karbondioksidnivå fra år til år. Keeling Curve, oppkalt etter forskeren som opprinnelig ledet programmet, gir bevis for økende karbondioksidnivåer. Foruten å vise en jevn stigning i karbondioksidnivået i atmosfæren, viser det sesongmessig svingninger i atmosfærisk karbondioksidnivå forårsaket av vekst og forfall av planter i Nord Halvkule.
En drivhusgass
Karbondioksid er en klimagass; den absorberer sollys reflektert fra overflaten på planeten og varmer atmosfæren. I fravær vil sollyset stråle ut i rommet. Karbondioksid er ikke den eneste gassen som gjør dette - metan og lystgass er enda sterkere klimagasser. Imidlertid er de høyere konsentrasjonene av karbondioksid og det faktum at konsentrasjonene stiger lage karbondioksid den viktigste klimagassen. Selv om mye atmosfærisk karbondioksid oppløses i sjøvann og jord og blir råstoff for fotosyntese demonstrerer Keeling Curve at produksjonen av denne gassen overstiger dens forbruk.
Stigende karbondioksidnivåer
På grunn av sin evne til å danne komplekse molekyler, sykluser karbon uopphørlig gjennom økosystemet fra jord og hav til atmosfæren. Karbondioksidnivåer er relatert til denne syklusen; karbondioksidgass produsert av vulkaner løses opp i havene for å gjøre dem surere, og det blir råmaterialet for fotosyntese. Denne naturlige syklusen blir forstyrret av tilsetning av ekstra karbondioksid i atmosfæren, slik som skjer gjennom forbrenning av fossilt brensel. Effekter kan inkludere økende temperaturer og økt surhet i havet, noe som kan sette sjølivet i fare.