Захваљујући растућој забринутости због климатских промена (често се назива „глобално загревање“) и језику који је настао око ове забринутости, вероватно је да ће млађи људи су чули изразе попут „ефекта стаклене баште“ и „гасови стаклене баште“ него што су били у стварном стакленику или знају каква је таква структура је.
Неговани стакленик је мирно и визуелно пријатно место за посету или рад, мада је околина можда претјерано топла и влажна за укус неких људи. Забринутост због гасова са ефектом стаклене баште и њихових ефеката на Земљину климу све је само не примамљива, а забринутост због глобалног загревања из године у годину постаје све забрињавајућа. Иако прави пластеници нису одговорни за ефекат који носи њихово име, основни принципи чине занимљиву студију неких основних физичких принципа.
Како ради стакленик?
Стакленик је тако назван јер је то структура намењена за гајење биљака, а већина биљака је барем делимично зелена. Очигледно је да биљке можете имати и у свом дому, али пластеници се граде тако да максимизирају „удобност“ биљака. Аналогно томе, кошарку можете играти на асфалтном прилазу користећи само један импровизовани обруч, али мало тврдио би да је ово једнако корисно за побољшање ваше игре као и затворени терен са две коше на нивоу спрат.
По чему је стакленик посебан? Првенствено је то количина светлости, контролисана температура и количина воде којом биљке лако манипулишу. Неки стакленици су посвећени „усевима“ који се не једу и користе се само декоративно или за посебне прилике, попут цвећа. Други садрже биљке из којих се рађају јестиви производи, попут парадајза. Стакленици имају стаклене плафоне који служе и за пропуштање велике количине светлости и за задржавање топлоте у структури. Када сунце зађе, топлота се не расипа тако брзо као на отвореном, омогућавајући да процветају биљке које не подносе хладне ноћи.
Са становишта физике, оно што загрева стакленик је исто оно што загреје унутрашњост аутомобила по сунчаном дану. Инфрацрвена светлост краћих таласних дужина улази у структуру кроз стакло и након тога ови невидљиви, али топли зраци одскачу около постају електромагнетне енергије дужих таласних дужина и теже да остану унутра, упијајући их околина. Ова околина у стакленику укључује лиснате површине биљака које користе сунчеву светлост за погон фотосинтезе или стварање глукозе (хране) за енергију.
Шта су стакленички гасови?
Главни гасови са ефектом стаклене баште су угљен-диоксид, метан, водена пара и азот-оксид. Ови молекули гаса су лабавије повезани од већине молекула, тако да када их удари топлота имају тенденцију да вибрирају. Ови вибрирајући молекули ослобађају топлоту, која се великим делом потом апсорбује од суседних молекула стакленичких гасова. Овај циклус одржава ваздух у близини необично топлим.
Већи део атмосфере састоји се од азота који чини преко три четвртине атмосфере и кисеоника који чини око једне петине. Оба ова гаса укључују два идентична атома (Н2 и О.2). Везе које држе ове молекуле на окупу су чврсте и омогућавају мало вибрација, тако да не задржавају топлоту добро и стога не доприносе значајније ефектима стаклене баште.
Угљен-диоксид (ЦО2): Молекули угљен-диоксида чине само мали део атмосфере, али ипак врло снажно делују на климу. Отприлике средином 1850-их, пре почетка индустријске револуције и пратећег сагоревања угља, атмосфера је садржавала око 270 делова на милион запремине (ппмв) ЦО2. Овај ниво се непрестано пењао, јер је сагоревање угља и других фосилних горива, попут бензина, испуштало више гаса у атмосферу. ЦО2 ниво у атмосфери сада износи око 400 (ппмв), што је пораст од 50 процената.
Противници целокупне идеје климатских промена изазваних човеком могу указати на чињеницу да ЦО2 чини тако мали део атмосфере, чак и у ово доба тешке индустрије, да не може имати значајне ефекте на климу. Ово је лако популаризована идеја, јер има одређену дозу интуитивног смисла. Али такође "има смисла" да мали ниво микроскопских бактерија у крвотоку, тежак далеко мање од милиграма у укупно, никако не може бити довољно да изазове озбиљну болест, као и да мали ниво змијског отрова не може бити опасан или смртоносна. Ове идеје су очигледно бесмислице, па интуиција у науци може бити ноторно лош водич.
Метан (ЦХ4): Метан је моћан гас са ефектом стаклене баште, који има способност да упије знатно више топлоте, молекула за молекул, него што то може угљен-диоксид. Састоји се од једног атома угљеника спојеног са четири атома водоника, ЦХ4, попут ЦО2, налази се у малим количинама у атмосфери, али може имати знатан утицај на глобално загревање. Сток емитује гас метан и као најједноставнији молекул који се квалификује као угљоводоник користи се и као гориво. Када се метан сагори, угљен-диоксид се испушта у атмосферу као нуспроизвод, чинећи метан директним и индиректним доприносом ефекту стаклене баште.
Ефекат стаклене баште током времена
Као што је напоменуто, иако се само мали део гасова у Земљиној атмосфери квалификује као гасови са ефектом стаклене баште, ови имају значајан утицај на климу, било да су тамо доспели као резултат природних процеса или услед људског утицаја активности. Негде током 21. века, количина угљен-диоксида у атмосфери вероватно ће бити двоструко већа од оне која је била на почетку века. Нивои других гасова са ефектом стаклене баште, углавном метана и азотног оксида, такође су у порасту. Количина гасова са ефектом стаклене баште расте пропорционално количини фосилних горива која сагоревају, што избацује не само стакленичке гасове већ и загађење ваздуха у атмосферу. Стакленички гасови такође улазе у атмосферу из других извора. Стока испушта метан у процесу варења хране. Поред тога, наизглед бенигни процеси могу допринети нетривијалним количинама ЦО2 на мешавину. На пример, како се цемент прави од кречњака, ослобађа се угљен-диоксид.
Са више гасова са ефектом стаклене баште у атмосфери, стварајући нешто попут невидљивог плафона (за разлику од правог стакленика), већа је вероватноћа да топлота пролази према горе да се заустави него да уопште изађе из атмосфере, јер додатни гасови стаклене баште апсорбују, а затим зраче, ову топлоту као инфрацрвену зрачења. Део топлоте ће се удаљити од Земље, али део ће апсорбирати оближњи молекули гасова стаклене баште, а неки ће се поново вратити на површину Земље. Дакле, кроз разне механизме, како се акумулирају гасови са ефектом стаклене баште, планета наставља да се загрева. Глечери се повлаче, лед на оба Земљина пола се топи, океани се загревају и постају киселији, снег покривеност широм света се смањује и катастрофалних временских догађаја попут урагана постаје све више опште место.
Стакленик у дворишту
Израда сопственог стакленика није безначајан пројекат, али са довољно амбиција то није изван могућности страствене особе или групе. Без обзира да ли желите да заштитите летње биљке зими, започните с пролећним уређењем биљака или једноставно научите мало о хортикултури у затвореном, можете припремити за неколико стотина америчких долара до неколико хиљада.