ადამიანის აქტივობამ უკვე მიაღწია ისეთ მასშტაბებს, რომ ნახშირორჟანგის მთლიანმა შემცველობამ დედამიწის ატმოსფეროში მიაღწია მაქსიმალურ დასაშვებ მნიშვნელობებს. ბუნებრივი სისტემები - მიწა, ატმოსფერო, ოკეანე - დამანგრეველი გავლენის ქვეშ იმყოფება.
მნიშვნელოვანი ფაქტები
ნახშირორჟანგის შემცველობა დედამიწის ატმოსფეროში მუდმივად იზრდება გასული საუკუნის განმავლობაში. გარდა CO2, იქ შედიან სხვა აირებიც, რომლებიც არ განეკუთვნება გლობალური ეკოლოგიური სისტემის ბუნებრივ კომპონენტებს..
მაგალითად, მათ შორისაა ფტორქლოროჰიდროკარბონები. ეს გაზის მინარევები ასხივებს და შთანთქავს მზის გამოსხივებას, რაც გავლენას ახდენს პლანეტის კლიმატზე. ერთობლივად CO2, სხვა აირისებრი ნაერთები, რომლებიც შედიან ატმოსფეროში, ეწოდება სათბურის აირები.
ისტორიული ფონი
რა არის ნახშირორჟანგის რაოდენობა ატმოსფეროში? ამ კითხვაზე ერთ დროს სვანტე არენიუსი ფიქრობდა. მან შეძლო დაემტკიცებინა ნახშირორჟანგის გამოყოფასა და კლიმატის ცვლილებას შორის კავშირი. მეცნიერმა აღნიშნა, რომ მინერალების წვისას ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის შემცველობა მკვეთრად იზრდება.
მან გააფრთხილა, რომ დამწვარი საწვავის მოცულობის ზრდამ შეიძლება გამოიწვიოს დედამიწის რადიაციული ბალანსის დარღვევა.
თანამედროვე რეალობა
დღეს უფრო მეტი ნახშირორჟანგი ხვდება ატმოსფეროში საწვავის წვისას, ასევე ბუნებაში არსებული ცვლილებების გამო ტყეების გაჩეხვის, სასოფლო-სამეურნეო მიწების გაზრდის გამო.
ნახშირორჟანგის ზემოქმედების მექანიზმი ველურ ბუნებაზე
ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის დონის მატება იწვევს სათბურის ეფექტს. თუ ნახშირბადის მონოქსიდი (IV) გამჭვირვალეა მზის მოკლე ტალღის გამოსხივების დროს, მაშინ ის შთანთქავს გრძელტალღოვან გამოსხივებას, ასხივებს ენერგიას ყველა მიმართულებით. შედეგად, ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის შემცველობა მნიშვნელოვნად იზრდება, დედამიწის ზედაპირი თბება და ატმოსფეროს ქვედა ფენები ცხელდება. ნახშირორჟანგის რაოდენობის შემდგომი ზრდით, გლობალური კლიმატის ცვლილება შესაძლებელია.
ამიტომაა მნიშვნელოვანი დედამიწის ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის საერთო რაოდენობის პროგნოზირება.
წყაროებიატმოსფერული შესვლა
მათ შორის არის სამრეწველო გამონაბოლქვი. ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის შემცველობა იზრდება ანთროპოგენური ემისიების გამო. ეკონომიკური ზრდა პირდაპირ დამოკიდებულია დამწვარი ბუნებრივი რესურსების რაოდენობაზე, რადგან ბევრი ინდუსტრია ენერგო ინტენსიური საწარმოა.
სტატისტიკური კვლევების შედეგები მიუთითებს, რომ გასული საუკუნის ბოლოდან ბევრ ქვეყანაში შეინიშნებოდა ენერგიის სპეციფიკური ხარჯების შემცირება ელექტროენერგიის ფასების მნიშვნელოვანი ზრდით.
მისი ეფექტური გამოყენება მიიღწევა ტექნოლოგიური პროცესის, მანქანების მოდერნიზაციით, ახალი ტექნოლოგიების გამოყენებით საწარმოო საამქროების მშენებლობაში. ზოგიერთი განვითარებული ინდუსტრიული ქვეყანა გადამამუშავებელი და ნედლეულის მრეწველობის განვითარებიდან გადავიდა იმ სფეროების განვითარებაზე, რომლებიც დაკავებულნი არიან საბოლოო პროდუქტის წარმოებაში.
ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის პროცენტული მაჩვენებელი არ არის მუდმივი მნიშვნელობა. საწარმოო ბაზის მინიმალური განვითარებით, ხშირი ტყის არსებობით, მას აქვს მინიმალური შესრულება.
დიდი მეტროპოლიის რაიონებში სერიოზული ინდუსტრიული ბაზისით, ნახშირორჟანგის ემისიები ატმოსფეროში საგრძნობლად მაღალია, ვინაიდან CO2 ხშირად არის ინდუსტრიების გვერდითი პროდუქტი, რომლის საქმიანობაც აკმაყოფილებს განათლების, მედიცინის საჭიროებები.
განვითარებულ ქვეყნებში 1 მოსახლეზე მაღალი ხარისხის საწვავის მოხმარების მნიშვნელოვანი ზრდა განიხილება ცხოვრების მაღალ სტანდარტზე გადასვლის სერიოზულ ფაქტორად. იდეის თანახმად, ამჟამად წამოჭრილიასადაც ეკონომიკური ზრდა და ცხოვრების დონის გაუმჯობესება შესაძლებელია დამწვარი საწვავის რაოდენობის გაზრდის გარეშე.
რეგიონიდან გამომდინარე, ნახშირორჟანგის შემცველობა ატმოსფეროში მერყეობს 10-დან 35%-მდე.
ურთიერთობა ენერგიის მოხმარებასა და CO2 ემისიებს შორის
დავიწყოთ იმით, რომ ენერგია არ იწარმოება მხოლოდ მისი მიღების მიზნით. განვითარებულ ინდუსტრიულ ქვეყნებში მისი უმეტესი ნაწილი გამოიყენება ინდუსტრიაში, შენობების გათბობისა და გაგრილებისთვის და ტრანსპორტისთვის. ძირითადი სამეცნიერო ცენტრების მიერ ჩატარებულმა კვლევებმა აჩვენა, რომ ენერგიის დაზოგვის ტექნოლოგიების გამოყენებით, შესაძლებელია ნახშირორჟანგის გამოყოფის მნიშვნელოვანი შემცირება დედამიწის ატმოსფეროში.
მაგალითად, მეცნიერებმა შეძლეს გამოთვალონ, რომ თუ შეერთებული შტატები სამომხმარებლო საქონლის წარმოებაში ნაკლებად ენერგო ინტენსიურ ტექნოლოგიებზე გადავიდოდა, ეს შეამცირებს ატმოსფეროში შემავალ ნახშირორჟანგის რაოდენობას 25%-ით. გლობალური მასშტაბით, ეს შეამცირებს სათბურის ეფექტის პრობლემას 7%-ით.
ნახშირბადი ბუნებაში
დედამიწის ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის გამოყოფის პრობლემის გაანალიზებისას აღვნიშნავთ, რომ ნახშირბადი, რომელიც მისი ნაწილია, სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ბიოლოგიური ორგანიზმების არსებობისთვის. რთული ნახშირბადის ჯაჭვების (კოვალენტური ბმების) ფორმირების უნარი იწვევს სიცოცხლისთვის აუცილებელი ცილის მოლეკულების გაჩენას. ნახშირბადის ბიოგენური ციკლი რთული პროცესია,რადგან ის მოიცავს არა მხოლოდ ცოცხალი არსებების ფუნქციონირებას, არამედ არაორგანული ნაერთების გადატანას სხვადასხვა ნახშირბადის რეზერვუარებს შორის, ისევე როგორც მათ შიგნით.
ეს მოიცავს ატმოსფეროს, კონტინენტურ მასას, ნიადაგის ჩათვლით, ასევე ჰიდროსფეროს, ლითოსფეროს. ბოლო ორი საუკუნის განმავლობაში ბიოსფერო-ატმოსფერო-ჰიდროსფეროს სისტემაში შეიმჩნევა ნახშირბადის ნაკადების ცვლილებები, რაც მათი ინტენსივობით მნიშვნელოვნად აღემატება ამ ელემენტის გადაცემის გეოლოგიური პროცესების სიჩქარეს. ამიტომ ჩვენ უნდა შემოვიფარგლოთ სისტემაში არსებული ურთიერთობების გათვალისწინებით, ნიადაგის ჩათვლით.
სერიოზული კვლევები დედამიწის ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის რაოდენობრივი შემცველობის განსაზღვრასთან დაკავშირებით გასული საუკუნის შუა ხანებიდან დაიწყო. ამ გამოთვლების პიონერი იყო კილინგი, რომელიც მუშაობს ცნობილ მაუნა ლოას ობსერვატორიაში.
დაკვირვებების ანალიზმა აჩვენა, რომ ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის კონცენტრაციის ცვლილებებზე გავლენას ახდენს ფოტოსინთეზის ციკლი, ხმელეთზე მცენარეების განადგურება, ასევე ოკეანეებში ტემპერატურის წლიური ცვლილება. ექსპერიმენტების დროს შესაძლებელი გახდა იმის გარკვევა, რომ ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში ნახშირორჟანგის რაოდენობრივი შემცველობა საგრძნობლად მაღალია. მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ ეს გამოწვეულია იმით, რომ ანთროპოგენური შემოსავლის უმეტესი ნაწილი მოდის ამ ნახევარსფეროზე.
ანალიზისთვის ჰაერის ნიმუშები აღებული იქნა სპეციალური მეთოდების გარეშე, ამასთან, არ იქნა გათვალისწინებული ფარდობითი და აბსოლუტური გამოთვლის შეცდომები. მყინვარულ ბირთვებში შემავალი ჰაერის ბუშტების ანალიზით, მკვლევარებმა შეძლესდაადგინეთ მონაცემები ნახშირორჟანგის შემცველობის შესახებ დედამიწის ატმოსფეროში 1750-1960დიაპაზონში
დასკვნა
გასული საუკუნეების განმავლობაში მნიშვნელოვანი ცვლილებები მოხდა კონტინენტურ ეკოსისტემებში, მიზეზი იყო ანთროპოგენური ზემოქმედების ზრდა. ჩვენი პლანეტის ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის რაოდენობრივი შემცველობის მატებასთან ერთად იზრდება სათბურის ეფექტი, რაც უარყოფითად მოქმედებს ცოცხალი ორგანიზმების არსებობაზე. ამიტომ მნიშვნელოვანია ენერგიის დაზოგვის ტექნოლოგიებზე გადართვა, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ შეამციროთ CO2 გამონაბოლქვი2 ატმოსფეროში.
