Bằng cách giữ nhiệt từ mặt trời, khí nhà kính giữ cho Trái đất có thể sống được đối với con người và hàng triệu loài khác. Nhưng giờ đây, lượng khí này đã trở nên quá nhiều, và điều này có thể ảnh hưởng hoàn toàn đến những sinh vật nào và những khu vực nào có thể tồn tại trên hành tinh của chúng ta.
Mức độ khí nhà kính trong khí quyển hiện cao hơn bất kỳ thời điểm nào trong 800 năm qua, và điều này chủ yếu là do con người sản xuất chúng với số lượng lớn bằng cách đốt nhiên liệu hóa thạch. Các chất khí hấp thụ năng lượng mặt trời và giữ nhiệt ở gần bề mặt Trái đất, ngăn không cho nó thoát ra ngoài không gian. Sự giữ nhiệt này được gọi là hiệu ứng nhà kính.
Lý thuyết về hiệu ứng nhà kính bắt đầu hình thành từ thế kỷ 19. Năm 1824, nhà toán học người Pháp Joseph Fourier đã tính toán rằng Trái đất sẽ lạnh hơn nhiều nếu nó không có bầu khí quyển. Năm 1896, nhà khoa học Thụy Điển Svante Arrhenius lần đầu tiên xác lập mối liên hệ giữa sự gia tăng lượng khí thải carbon dioxide do đốt cháy nhiên liệu hóa thạch và hiệu ứng ấm lên. Gần một thế kỷ sau, nhà khí hậu học người Mỹ James E. Hansen nói với Quốc hội rằng “hiệu ứng nhà kính đã được phát hiện và đang làm thay đổi khí hậu của chúng ta”.
Ngày nay, “biến đổi khí hậu” là thuật ngữ mà các nhà khoa học sử dụng để mô tả những thay đổi phức tạp do nồng độ khí nhà kính gây ra ảnh hưởng đến hệ thống thời tiết và khí hậu của hành tinh chúng ta. Biến đổi khí hậu không chỉ bao gồm nhiệt độ trung bình tăng, mà chúng ta gọi là hiện tượng ấm lên toàn cầu, mà còn bao gồm các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt, thay đổi quần thể và môi trường sống của động vật hoang dã, mực nước biển dâng cao và một số hiện tượng khác.
Trên khắp thế giới, các chính phủ và tổ chức như Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC), cơ quan của Liên hợp quốc theo dõi khoa học mới nhất về biến đổi khí hậu, đang đo lượng phát thải khí nhà kính, đánh giá tác động của chúng đối với hành tinh và đề xuất các giải pháp với khí hậu hiện tại. các tình huống.
Các loại khí nhà kính chính và nguồn của chúng
Khí cacbonic (CO2). Điôxít cacbon là loại khí nhà kính chính - nó chiếm khoảng 3/4 tổng lượng khí thải. Carbon dioxide có thể tồn tại trong khí quyển hàng nghìn năm. Vào năm 2018, đài quan sát thời tiết trên đỉnh núi lửa Mauna Loa của Hawaii đã ghi nhận mức carbon dioxide trung bình hàng tháng cao nhất là 411 phần triệu. Khí thải carbon dioxide chủ yếu do đốt các vật liệu hữu cơ: than, dầu, khí đốt, gỗ và chất thải rắn.
Mêtan (CH4). Mêtan là thành phần chính của khí tự nhiên và được thải ra từ các bãi chôn lấp, các ngành công nghiệp khí đốt và dầu mỏ, và nông nghiệp (đặc biệt là từ hệ tiêu hóa của động vật ăn cỏ). So với carbon dioxide, các phân tử mêtan tồn tại trong khí quyển một thời gian ngắn - khoảng 12 năm - nhưng chúng hoạt động mạnh hơn ít nhất 84 lần. Mêtan chiếm khoảng 16% tổng lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính.
Nitơ oxit (N2O). Nitric oxide chiếm một phần tương đối nhỏ trong lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính toàn cầu - khoảng 6% - nhưng nó mạnh gấp 264 lần so với carbon dioxide. Theo IPCC, nó có thể tồn tại trong khí quyển hàng trăm năm. Nông nghiệp và chăn nuôi, bao gồm phân bón, phân chuồng, đốt chất thải nông nghiệp và đốt nhiên liệu là những nguồn phát thải nitơ oxit lớn nhất.
khí công nghiệp. Nhóm khí công nghiệp hoặc khí flo hóa bao gồm các thành phần như hydrofluorocarbon, perfluorocarbon, chlorofluorocarbon, lưu huỳnh hexafluoride (SF6) và nitơ trifluoride (NF3). Những loại khí này chỉ chiếm 2% tổng lượng khí thải, nhưng chúng có khả năng giữ nhiệt cao hơn hàng nghìn lần so với carbon dioxide và tồn tại trong khí quyển hàng trăm, hàng nghìn năm. Khí flo được sử dụng làm chất làm mát, dung môi và đôi khi được tìm thấy như các sản phẩm phụ của quá trình sản xuất.
Các khí nhà kính khác bao gồm hơi nước và ôzôn (O3). Hơi nước thực sự là khí nhà kính phổ biến nhất, nhưng nó không được giám sát giống như các khí nhà kính khác vì nó không được thải ra do hoạt động trực tiếp của con người và tác động của nó chưa được hiểu đầy đủ. Tương tự, ozone ở tầng mặt đất (hay còn gọi là tầng đối lưu) không được phát ra trực tiếp, mà phát sinh từ các phản ứng phức tạp giữa các chất ô nhiễm trong không khí.
Hiệu ứng khí nhà kính
Sự tích tụ khí nhà kính gây ra những hậu quả lâu dài đối với môi trường và sức khỏe con người. Ngoài việc gây ra biến đổi khí hậu, khí nhà kính còn góp phần làm lây lan các bệnh đường hô hấp do khói bụi và ô nhiễm không khí.
Thời tiết khắc nghiệt, gián đoạn nguồn cung cấp lương thực và gia tăng các vụ hỏa hoạn cũng là hậu quả của biến đổi khí hậu do khí nhà kính gây ra.
Trong tương lai, do khí nhà kính, các kiểu thời tiết mà chúng ta quen thuộc sẽ thay đổi; một số loài sinh vật sẽ biến mất; những người khác sẽ di cư hoặc phát triển về số lượng.
Làm thế nào để giảm phát thải khí nhà kính
Hầu như mọi lĩnh vực của nền kinh tế thế giới, từ sản xuất đến nông nghiệp, từ vận tải đến điện đều phát thải khí nhà kính vào bầu khí quyển. Nếu chúng ta muốn tránh những tác động xấu nhất của biến đổi khí hậu, tất cả chúng ta cần chuyển từ nhiên liệu hóa thạch sang các nguồn năng lượng an toàn hơn. Các quốc gia trên thế giới đã công nhận thực tế này trong Thỏa thuận khí hậu Paris năm 2015.
20 quốc gia trên thế giới, đứng đầu là Trung Quốc, Hoa Kỳ và Ấn Độ, tạo ra ít nhất XNUMX/XNUMX lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính trên thế giới. Việc thực hiện các chính sách hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính ở các nước này là đặc biệt cần thiết.
Trên thực tế, các công nghệ giảm phát thải khí nhà kính đã tồn tại. Chúng bao gồm sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo thay vì nhiên liệu hóa thạch, nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm lượng khí thải carbon bằng cách tính phí cho chúng.
Trên thực tế, hành tinh của chúng ta hiện chỉ còn lại 1/5 “ngân sách carbon” (2,8 nghìn tỷ tấn) - lượng carbon dioxide tối đa có thể đi vào bầu khí quyển mà không làm nhiệt độ tăng quá hai độ.
Để ngăn chặn sự nóng lên toàn cầu đang diễn ra, sẽ cần nhiều hơn là từ bỏ nhiên liệu hóa thạch. Theo IPCC, nó phải dựa trên việc sử dụng các phương pháp hấp thụ carbon dioxide từ khí quyển. Vì vậy, cần phải trồng cây mới, bảo tồn rừng và đồng cỏ hiện có, đồng thời thu giữ carbon dioxide từ các nhà máy và nhà máy điện.