Θανάσης Λασκούδης: Διοξείδιο του Άνθρακα και Κλιματική Αλλαγή – Ένας Ανησυχητικός Σύνδεσμος

Τι είναι το διοξείδιο του άνθρακα και πως συνδέεται με την κλιματική αλλαγή;

Το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) είναι ένα άχρωμο, άοσμο αέριο του θερμοκηπίου που παράγεται από φυσικές διεργασίες και ανθρώπινες δραστηριότητες όπως την καύση ορυκτών καυσίμων και την παραγωγή τσιμέντου. Ονομάζεται αέριο του θερμοκηπίου επειδή, όπως ακριβώς ο γυάλινος σκελετός ενός θερμοκηπίου, τα μόρια του διοξειδίου του άνθρακα παγιδεύουν τη θερμότητα στην ατμόσφαιρα. Το CO2 ευθύνεται για τα δύο τρίτα της παγκόσμιας θέρμανσης που προκαλείται

σήμερα από ανθρώπινες δραστηριότητες, ενώ άλλες ενώσεις όπως το μεθάνιο, το μονοξείδιο του αζώτου, οι αλογονάνθρακες και άλλα αέρια που εκπέμπονται από τον άνθρωπο ευθύνονται για το υπόλοιπο ποσοστό.

Το διοξείδιο του άνθρακα και άλλα φυσικά αέρια του θερμοκηπίου συμβάλλουν στη διατήρηση των θερμοκρασιών σε ένα εύρος που επιτρέπει την ανάπτυξη της ζωής στη Γη. Ωστόσο, οι ανθρώπινες δραστηριότητες έχουν αυξήσει τα επίπεδα CO2 στην ατμόσφαιρα με ρυθμό που ίσως δεν έχει ξαναδεί η Γη στην ιστορία της. Οι ερευνητές παρομοιάζουν την περίσσεια CO2 με το να προσθέτουμε επιπλέον κουβέρτες σε μια κρύα νύχτα. Παρόλο που το CO2 από μόνο του δεν παράγει θερμότητα, αυξάνει την ικανότητα της ατμόσφαιρας να παγιδεύει τη θερμότητα που διαφορετικά θα απελευθερωνόταν στο διάστημα.

Περίπου το μισό από το περίσσιο άνθρακα που εκπέμπεται ετησίως από τις ανθρώπινες δραστηριότητες παραμένει στην ατμόσφαιρα. Το άλλο μισό απορροφάται από τα χερσαία οικοσυστήματα και τους ωκεανούς. Χωρίς αυτούς τους δύο αποθηκευτικούς χώρους που ονομάζονται από τους επιστήμονες «δέκτες άνθρακα», τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα θα αυξάνονταν ακόμα πιο γρήγορα. Το υπερβολικό CO2 μπορεί να παραμείνει στην ατμόσφαιρα για μεγάλο χρονικό διάστημα – δεκαετίες έως αιώνες. Εξαιτίας αυτού, χαρακτηρίζεται ως «αέριο του θερμοκηπίου μεγάλης διάρκειας ζωής».

Διαβάστε περισσότερα στο Business Voice Weekly

Πώς γνωρίζουμε ότι το CO2 αυξάνεται στην ατμόσφαιρα;

Πριν από τον 20ο αιώνα, τα επίπεδα CO2 δεν είχαν υπερβεί τα 300 μέρη ανά εκατομμύριο (ppm) σε κανένα σημείο των τελευταίων 800.000 ετών. Υψηλής ακρίβειας μετρήσεις του ατμοσφαιρικού CO2 που διεξήχθησαν από το Πρόγραμμα CO2 του Scripps και άλλους οργανισμούς έδειξαν ότι οι μέσες παγκόσμιες συγκεντρώσεις τον Μάιο του 2020 ήταν περίπου 100 ppm, ή 33 τοις εκατό, υψηλότερες από τις πρώτες άμεσες μετρήσεις της ατμόσφαιρας που έγιναν στη δεκαετία του 1950. Καταγραφές από τη Mauna Loa στη Χαβάη και τον Νότιο Πόλο που ξεκίνησαν στη δεκαετία του 1950 δείχνουν σχεδόν τον ίδιο ρυθμό ανόδου με την πάροδο του χρόνου, αποδεικνύοντας ότι η άνοδος είναι παγκόσμια σε έκταση
Πώς Μπορούμε να Μετρήσουμε το CO2;

Οι επιστήμονες του Scripps Oceanography συλλέγουν δείγματα αέρα στο Παρατηρητήριο Mauna Loa της NOAA και σε άλλους σταθμούς σε όλο τον κόσμο. Αυτοματοποιημένος εξοπλισμός λαμβάνει δείγματα αέρα στη Mauna Loa, αλλά σε πολλές τοποθεσίες, οι ερευνητές συλλέγουν τον αέρα χρησιμοποιώντας γυάλινες φιάλες που έχουν εκκενωθεί, δηλαδή δεν περιέχουν καθόλου αέρια. Οι φιάλες μεταφέρονται σε τοποθεσίες όπου μπορούν να λάβουν καθαρά δείγματα αέρα, ανοίγουν οι βαλβίδες των φιαλών και αφήνουν τον αέρα να εισέλθει πριν τις σφραγίσουν ξανά. Οι φιάλες αποστέλλονται σε εργαστήριο στο Scripps Oceanography, όπου συνδέονται με εξοπλισμό ανάλυσης και μετράται η ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα στο δείγμα.

Στη συνέχεια, το διοξείδιο του άνθρακα στα δείγματα διαχωρίζεται από το υπόλοιπο αέρα και συλλέγεται σε γυάλινους σωλήνες. Οι ερευνητές μετρούν στη συνέχεια τη ισοτοπική σύσταση του διοξειδίου του άνθρακα στα δείγματα, η οποία τους βοηθά να προσδιορίσουν πόσο έντονα επηρεάστηκε το δείγμα από φυσικές πηγές ή από ανθρώπινες πηγές όπως τα καυσαέρια των οχημάτων.

Για το ρεκόρ της Mauna Loa που αποτελεί την Καμπύλη Keeling, οι επιστήμονες αναφέρουν τον μηνιαίο μέσο όρο των επιπέδων CO2. Λεπτομερέστερες πληροφορίες για το πρόσφατο ρεκόρ, συμπεριλαμβανομένων ωριαίων, ημερήσιων και εβδομαδιαίων μέσων όρων, είναι διαθέσιμες στον ιστότοπο του Scripps CO2 Group.

Διαβάστε περισσότερα στο Business Voice Weekly

Με υψόμετρο 3.397 μέτρα (11.145 πόδια) πάνω από τον Ειρηνικό Ωκεανό, το Παρατηρητήριο Mauna Loa συνήθως λούζεται με αέρα που αντιπροσωπεύει ένα μεγάλο όγκο της ατμόσφαιρας της Γης. Δεν υπάρχει βλάστηση στην άνυδρη τοποθεσία και οι επιπτώσεις ενός κοντινού ηφαιστείου είναι συνήθως μικρές. Για να παρέχουν ένα ρεκόρ που είναι χαρακτηριστικό της ελεύθερης ατμόσφαιρας πάνω από τον Ειρηνικό Ωκεανό, είναι απαραίτητο να φιλτράρουν τα δεδομένα για να αποφύγουν τις επιπτώσεις της βλάστησης που αναπτύσσεται σε χαμηλότερα υψόμετρα ή άλλες επιδράσεις του νησιού.

Ως εκ τούτου, οι ημερήσιες τιμές που αναφέρονται από το Scripps CO2 Group δεν είναι απλές μέσες τιμές ωριαίων δεδομένων, αλλά μέσες τιμές “δεδομένων βάσης”, ωριαίων δεδομένων από τα οποία έχουν αφαιρεθεί οι προσωρινές τοπικές επιδράσεις.

Η συνολική αύξηση του CO2 παρατηρείται επίσης από τοποθεσίες σε όλο τον κόσμο (NOAA/ESRL Global Monitoring Division). Σχεδόν όλες αυτές οι μετρήσεις έχουν γίνει με υψηλής ακρίβειας υπέρυθρους αναλυτές αερίων που βαθμονομούνται με χρήση διεθνώς συμφωνημένων πρωτοκόλλων.

Προκαλείται σίγουρα από ανθρώπινες δραστηριότητες η σημερινή αύξηση του CO2;

Η αύξηση του CO2 προκαλείται αναμφισβήτητα από την ανθρώπινη δραστηριότητα, κυρίως με την καύση ορυκτών καυσίμων. Επειδή τα ορυκτά καύσιμα είναι εκατομμυρίων ετών, ο άνθρακας τους είναι χημικά διαφορετικός από αυτόν που παράγεται από τις τρέχουσες φυσικές διεργασίες όπως η αποσύνθεση ή η αναπνοή. Αναλύοντας τον ατμοσφαιρικό άνθρακα, οι επιστήμονες μπορούν να μετρήσουν άμεσα τη μοναδική χημική υπογραφή των ορυκτών καυσίμων και έτσι να κατανοήσουν τον ρόλο τους στην αύξηση του CO2.
Το CO2 της ατμόσφαιρας ήταν σχεδόν σίγουρα υψηλότερο από το παρόν στο μακρινό παρελθόν της Γης, πολλά εκατομμύρια χρόνια πριν. Παρόλο που τα επίπεδα CO2 στον αέρα μπορεί να μην είναι πρωτόγνωρα, ο ρυθμός αύξησής του πιθανότατα είναι. Λίγες, αν και καθόλου, φυσικές διεργασίες μπορούν να απελευθερώσουν ορυκτό άνθρακα στην ατμόσφαιρα τόσο γρήγορα όσο εμείς οι άνθρωποι κάνουμε τώρα εξόρυξη και καύση ορυκτών καυσίμων.

Γιατί η Ατμοσφαιρική Συγκέντρωση CO2 Κορυφώνεται τον Μάιο στη Mauna Loa;

Το ρεκόρ της Mauna Loa έχει σχήμα πριονωτής καμπύλης, φτάνοντας στην κορύφωσή της τον Μάιο και αγγίζοντας το ελάχιστο περίπου την 1η Οκτωβρίου κάθε χρόνο. Αυτός ο κύκλος οφείλεται κυρίως στα δάση της Βόρειας Αμερικής και της Ευρασίας. Από τον Μάιο έως τον Σεπτέμβριο, η φωτοσύνθεση απορροφά CO2 από τον αέρα, τροφοδοτώντας την ανάπτυξη φύλλων, στελεχών, κορμών και ριζών των δέντρων. Το φθινόπωρο και το χειμώνα, όταν τα φυτά είναι σε ύπνωση, η αποσύνθεση των παλαιών φυτικών ιστών απελευθερώνει διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, ωθώντας το CO2 προς τα πάνω. Ο Μάιος είναι το σημείο καμπής μεταξύ όλης της αποσύνθεσης που λαμβάνει χώρα κατά τους χειμερινούς μήνες και της έκρηξης της φωτοσύνθεσης που συμβαίνει με την επιστροφή των φύλλων στα δέντρα την άνοιξη. Οι μετρήσεις CO2 σε όλο το βόρειο ημισφαίριο αντικατοπτρίζουν αυτό το μοτίβο κορύφωσης του CO2 στα τέλη της άνοιξης.

Επηρεάζεται το Ρεκόρ της Mauna Loa από το CO2 που Εκπέμπεται από το Ηφαίστειο;

Εάν κανείς κοιτάξει τα δεδομένα λεπτομερώς από τη Mauna Loa, θα βρει σπάνιες περιπτώσεις όπου το CO2 είναι αυξημένο από εκπομπές από αεραγωγούς γνωστούς ως φουμαρόλες που βρίσκονται στην πλαγιά του βουνού. Οι φουμαρόλες εκπέμπουν συνεχώς, επομένως η χρονική στιγμή των συμβάντων εξαρτάται από την κατεύθυνση του ανέμου και όχι από αλλαγές στη ηφαιστειακή δραστηριότητα. Αυτά τα συμβάντα επηρεάζουν μόνο ένα μικρό κλάσμα των δεδομένων και διακρίνονται εύκολα από το υπόλοιπο ρεκόρ. Η αναφερόμενη έκδοση του ρεκόρ της Mauna Loa έχει “φιλτραριστεί” για να αφαιρεθούν αυτά τα συμβάντα, καθώς και άλλες ορισμένες τοπικές επιδράσεις.

Διαβάστε περισσότερα στο Business Voice Weekly

Η αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα με ρυθμούς πρωτοφανείς στην ιστορία της Γης, οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στις ανθρώπινες δραστηριότητες και τις εκπομπές ορυκτών καυσίμων. Η συνεχής καύση ορυκτών καυσίμων οδηγεί σε αύξηση των επιπέδων CO2, τα οποία με τη σειρά τους παγιδεύουν θερμότητα στην ατμόσφαιρα, ενισχύοντας το φαινόμενο του θερμοκηπίου και επιταχύνοντας την κλιματική αλλαγή.

Η μέτρηση των επιπέδων CO2 σε διάφορα σημεία του κόσμου, όπως στο Παρατηρητήριο Mauna Loa, παρέχει σημαντικές πληροφορίες για την κατανόηση του φαινομένου και την εξέλιξή του. Η καμπύλη Keeling, που απεικονίζει την αύξηση του CO2 στη Mauna Loa, αποτελεί ένα ανησυχητικό σήμα για την επείγουσα ανάγκη λήψης μέτρων για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής και τη μείωση των εκπομπών CO2.

Η στροφή προς ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, η υιοθέτηση βιώσιμων πρακτικών και η ενίσχυση της περιβαλλοντικής συνείδησης αποτελούν κρίσιμες δράσεις για τον περιορισμό της αύξησης του CO2 και την αποτροπή των καταστροφικών συνεπειών της κλιματικής αλλαγής. Η προστασία του περιβάλλοντος και η διασφάλιση ενός βιώσιμου μέλλοντος για τις επόμενες γενιές οφείλουν να αποτελέσουν ύψιστη προτεραιότητα για ολόκληρη την ανθρωπότητα.

Είναι σημαντικό να τονίσουμε ότι η αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής αποτελεί συλλογική προσπάθεια που απαιτεί δέσμευση και συνεργασία σε όλα τα επίπεδα, από άτομα και κοινότητες έως κυβερνήσεις και διεθνείς οργανισμούς. Μόνο με ομοψυχία και συλλογική δράση μπορούμε να αντιμετωπίσουμε αυτήν την παγκόσμια πρόκληση και να διασφαλίσουμε ένα υγιές και βιώσιμο μέλλον για τον πλανήτη μας.