Jorden är inte den enda planeten i solsystemet med en atmosfär, men dess atmosfär är den enda där människor kan överleva. Huvudkomponenten i jordens atmosfär, liksom Saturnusmånen Titan, är kväve, och det andra rikliga elementet är syre. Att bilda cirka 1 procent av atmosfären är en mängd andra föreningar inklusive koldioxid, som spelar en viktig roll för att värma planeten.
Atmosfärisk sammansättning av koldioxid
Koldioxidhalterna i atmosfären är inte konstanta - de har stigit med nästan 40 procent sedan den industriella revolutionen, enligt klimatforskaren Todd Sanford. De är små jämfört med de viktigaste atmosfäriska komponenterna av kväve och syre. Forskare uttrycker dem som delar per miljon, eller ppm. I mars 2011 var koldioxidhalterna vid 391 ppm, vilket är 0,0391 procent av atmosfären. Detta motsvarar ungefär en massa på 3 biljoner ton. Efter kväve, syre, vattenånga och argon är koldioxid den femte mest förekommande gasen i atmosfären.
Mätning av koldioxidnivåer
Från och med 1950-talet och fortsätter fram till 2013 har forskare genomfört ett program för att mäta koldioxidnivåer vid Mauna Loa på Hawaii. Programmet, som drivs av Scripps Institute of Oceanography, har producerat en rekord som visar en stadig ökning av koldioxidnivåerna från år till år. Keeling Curve, uppkallad efter forskaren som ursprungligen ledde programmet, ger bevis för stigande koldioxidnivåer. Förutom att visa en stadig uppåtgående stigning i koldioxidnivåerna i atmosfären, visar det säsongsbetonade fluktuationer i atmosfäriska koldioxidnivåer orsakade av växter och sönderfall av norra växter Hemisfär.
En växthusgas
Koldioxid är en växthusgas; den absorberar solljus som reflekteras från planetens yta och värmer upp atmosfären. I frånvaro skulle solljuset stråla ut i rymden. Koldioxid är inte den enda gasen som gör detta - metan och dikväveoxid är ännu mer potenta växthusgaser. Men de högre koncentrationerna av koldioxid och det faktum att koncentrationerna stiger göra koldioxid den viktigaste växthusgasen. Även om mycket atmosfärisk koldioxid löses upp i havsvatten och jord och blir råmaterial för fotosyntes visar Keeling Curve att produktionen av denna gas överstiger dess konsumtion.
Stigande koldioxidnivåer
På grund av dess förmåga att bilda komplexa molekyler kretsar kol kontinuerligt genom ekosystemet från marken och haven till atmosfären. Koldioxidnivåerna är relaterade till denna cykel; koldioxidgas som produceras av vulkaner löser sig i haven för att göra dem surare och det blir råmaterialet för fotosyntes. Denna naturliga cykel störs av tillsats av extra koldioxid i atmosfären, som händer genom förbränning av fossila bränslen. Effekter kan inkludera stigande temperaturer och ökad surhetsgrad i havet, vilket kan sätta marint liv i fara.