Door de warmte van de zon vast te houden, houden broeikasgassen de aarde leefbaar voor mensen en miljoenen andere soorten. Maar nu is de hoeveelheid van deze gassen te veel geworden, en dit kan radicaal beïnvloeden welke organismen en in welke regio's op onze planeet kunnen overleven.
De atmosferische niveaus van broeikasgassen zijn nu hoger dan ooit in de afgelopen 800 jaar, en dit komt vooral omdat mensen ze in enorme hoeveelheden produceren door fossiele brandstoffen te verbranden. De gassen absorberen zonne-energie en houden de warmte dicht bij het aardoppervlak, zodat deze niet in de ruimte kan ontsnappen. Dit warmtebehoud wordt het broeikaseffect genoemd.
De theorie van het broeikaseffect begon vorm te krijgen in de 19e eeuw. In 1824 berekende de Franse wiskundige Joseph Fourier dat de aarde veel kouder zou zijn als er geen atmosfeer was. In 1896 legde de Zweedse wetenschapper Svante Arrhenius voor het eerst een verband tussen de toename van de uitstoot van kooldioxide door de verbranding van fossiele brandstoffen en het opwarmende effect. Bijna een eeuw later vertelde de Amerikaanse klimatoloog James E. Hansen aan het Congres dat "het broeikaseffect is ontdekt en ons klimaat nu al verandert".
Tegenwoordig is 'klimaatverandering' de term die wetenschappers gebruiken om de complexe veranderingen te beschrijven die worden veroorzaakt door broeikasgasconcentraties die het weer en klimaatsystemen van onze planeet beïnvloeden. Klimaatverandering omvat niet alleen stijgende gemiddelde temperaturen, die we de opwarming van de aarde noemen, maar ook extreme weersomstandigheden, veranderende populaties en leefgebieden van dieren in het wild, stijgende zeespiegels en een aantal andere verschijnselen.
Over de hele wereld meten regeringen en organisaties zoals het Intergouvernementeel Panel voor klimaatverandering (IPCC), het orgaan van de Verenigde Naties dat de nieuwste wetenschappelijke gegevens over klimaatverandering bijhoudt, de uitstoot van broeikasgassen, beoordelen hun impact op de planeet en stellen oplossingen voor naar het huidige klimaat. situaties.
Belangrijkste soorten broeikasgassen en hun bronnen
Kooldioxide (CO2). Kooldioxide is het belangrijkste type broeikasgas – het is verantwoordelijk voor ongeveer 3/4 van alle emissies. Kooldioxide kan duizenden jaren in de atmosfeer blijven hangen. In 2018 registreerde het weerobservatorium bovenop de Mauna Loa-vulkaan in Hawaï het hoogste gemiddelde maandelijkse koolstofdioxideniveau van 411 delen per miljoen. De uitstoot van kooldioxide is voornamelijk te wijten aan de verbranding van organische materialen: kolen, olie, gas, hout en vast afval.
Methaan (CH4). Methaan is het hoofdbestanddeel van aardgas en wordt uitgestoten door stortplaatsen, de gas- en olie-industrie en de landbouw (vooral door het spijsverteringsstelsel van herbivoren). Vergeleken met koolstofdioxide blijven methaanmoleculen korte tijd - ongeveer 12 jaar - in de atmosfeer, maar ze zijn minstens 84 keer actiever. Methaan is verantwoordelijk voor ongeveer 16% van alle uitstoot van broeikasgassen.
Lachgas (N2O). Stikstofmonoxide vormt een relatief klein deel van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen - ongeveer 6% - maar het is 264 keer krachtiger dan koolstofdioxide. Volgens het IPCC kan het honderd jaar in de atmosfeer blijven hangen. Landbouw en veeteelt, waaronder kunstmest, mest, verbranding van landbouwafval en brandstofverbranding, zijn de grootste bronnen van stikstofoxide-emissies.
industriële gassen. De groep industriële of gefluoreerde gassen omvat bestanddelen zoals fluorkoolwaterstoffen, perfluorkoolstoffen, chloorfluorkoolstoffen, zwavelhexafluoride (SF6) en stikstoftrifluoride (NF3). Deze gassen vormen slechts 2% van alle emissies, maar ze hebben duizenden keren meer warmte-vasthoudend vermogen dan koolstofdioxide en blijven honderden en duizenden jaren in de atmosfeer. Gefluoreerde gassen worden gebruikt als koelvloeistoffen, oplosmiddelen en worden soms aangetroffen als bijproducten van de productie.
Andere broeikasgassen zijn waterdamp en ozon (O3). Waterdamp is eigenlijk het meest voorkomende broeikasgas, maar het wordt niet op dezelfde manier gecontroleerd als andere broeikasgassen omdat het niet wordt uitgestoten als gevolg van directe menselijke activiteit en de impact ervan niet volledig wordt begrepen. Evenzo wordt ozon op grondniveau (ook bekend als troposferisch) niet rechtstreeks uitgestoten, maar komt het voort uit complexe reacties tussen verontreinigende stoffen in de lucht.
Broeikasgaseffecten
De ophoping van broeikasgassen heeft op lange termijn gevolgen voor het milieu en de menselijke gezondheid. Naast het veroorzaken van klimaatverandering, dragen broeikasgassen ook bij aan de verspreiding van luchtwegaandoeningen veroorzaakt door smog en luchtvervuiling.
Extreem weer, verstoringen van de voedselvoorziening en een toename van branden zijn ook gevolgen van klimaatverandering door broeikasgassen.
In de toekomst zullen door broeikasgassen de weerpatronen die we gewend zijn veranderen; sommige soorten levende wezens zullen verdwijnen; anderen zullen migreren of groeien in aantal.
Hoe de uitstoot van broeikasgassen te verminderen?
Vrijwel elke sector van de wereldeconomie, van productie tot landbouw, van transport tot elektriciteit, stoot broeikasgassen uit in de atmosfeer. Als we de ergste effecten van klimaatverandering willen vermijden, moeten ze allemaal overschakelen van fossiele brandstoffen naar veiligere energiebronnen. Landen over de hele wereld erkenden deze realiteit in het Klimaatakkoord van Parijs van 2015.
De 20 landen van de wereld, geleid door China, de Verenigde Staten en India, produceren ten minste driekwart van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen. De implementatie van effectief beleid om de uitstoot van broeikasgassen in deze landen te verminderen, is vooral noodzakelijk.
In feite bestaan er al technologieën om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Deze omvatten het gebruik van hernieuwbare energiebronnen in plaats van fossiele brandstoffen, het verbeteren van de energie-efficiëntie en het verminderen van de COXNUMX-uitstoot door ervoor te vragen.
In feite heeft onze planeet nu nog maar 1/5 van haar "koolstofbudget" (2,8 biljoen metrische ton) over - de maximale hoeveelheid koolstofdioxide die de atmosfeer kan binnendringen zonder een temperatuurstijging van meer dan twee graden te veroorzaken.
Om de voortschrijdende opwarming van de aarde een halt toe te roepen, is meer nodig dan alleen fossiele brandstoffen af te schaffen. Volgens het IPCC moet het gebaseerd zijn op het gebruik van methoden voor de opname van kooldioxide uit de atmosfeer. Het is dus noodzakelijk om nieuwe bomen te planten, bestaande bossen en graslanden te behouden en kooldioxide af te vangen van elektriciteitscentrales en fabrieken.