Süsinikdioksiid: nr 1 kasvuhoonegaas

Süsinik on oluline element kogu maakera elus. See on ka fossiilsete kütuste keemilise koostise peamine aatom. Seda võib leida ka süsinikdioksiidi kujul, gaasil, millel on keskne roll üleilmses tootmises kliimamuutus.

Süsinikdioksiid on molekul, mis koosneb kolmest osast, kesksest süsinikuaatomist, mis on seotud kahe hapnikuaatomiga. See on gaas, mis moodustab meie atmosfäärist vaid umbes 0,04%, kuid see on süsinikuringluse oluline komponent. Süsiniku molekulid on tõelised kujuvahetused, sageli tahkel kujul, kuid muutuvad sageli CO-st erinevas faasis₂ gaas vedelaks (süsihappe või karbonaatidena) ja tagasi gaasiks. Ookeanid sisaldavad suures koguses süsinikku ja ka tahke maa: kivimid, pinnas ja kõik elusolendid sisaldavad süsinikku. Süsinik liigub nende erinevate vormide vahel protsessides, mida nimetatakse süsiniku tsükkel - või täpsemalt mitu tsüklit, millel on globaalses kliimamuutuses mitu olulist rolli.

Rakuliseks hingamiseks kutsutud protsessi käigus põletavad taimed ja loomad energia saamiseks suhkruid. Suhkru molekulid sisaldavad arvukalt süsinikuaatomeid, mis hingamise ajal vabanevad süsinikdioksiidi kujul. Loomad hingavad hingamisel üleliigset süsihappegaasi välja ja taimed eraldavad seda enamasti öösel. Päikesevalguse käes eraldavad taimed ja vetikad CO-d

Ka süsinikdioksiid on osa palju aeglasemast protsessist: geoloogilisest süsinikuringlusest. Sellel on palju komponente ja oluline on süsinikuaatomite ülekandmine CO-st₂ atmosfääris kuni ookeanis lahustunud karbonaatideni. Kord seal süsinikuaatomid korjatakse üles väikeste mereorganismide (enamasti planktoni) poolt, mis teevad sellest kõvasid kestasid. Pärast planktoni suremist vajub süsiniku kest põhja, liitudes paljude teistega ja lõpuks moodustades lubjakivi kalju. Miljoneid aastaid hiljem võib lubjakivi pinnale kerkida, ilmastikutingimusteks muutuda ja süsinikuaatomid tagasi vabastada.

Kivisüsi, nafta ja gaas on fossiilkütused, mis on toodetud veeorganismide kuhjumisel, mis seejärel allutatakse kõrgele rõhule ja temperatuurile. Kui me neid fossiilkütuseid kaevandame ja põletame, vabanevad süsiniku molekulid, mis on kord planktoni lukustatud ja vetikad atmosfääri tagasi süsinikdioksiidina. Kui vaatame üle mõistliku aja (näiteks sadu tuhandeid aastaid), on CO kontsentratsioon₂ atmosfääris on olnud suhteliselt stabiilne, looduslikku keskkonda sattumist kompenseerivad taimede ja vetikate korjatud kogused. Kuid kuna me põletame fossiilseid kütuseid, oleme igal aastal õhus lisanud süsiniku netokoguse.

Atmosfääris osaleb süsinikdioksiid koos teiste molekulidega kasvuhooneefekt. Päikesest saadav energia peegeldub Maa pinnast ja selle käigus muundub see rohkem lainepikkuseks kasvuhoonegaasid hõlpsalt kinni haaravad, püüdes atmosfääri soojuse kinni, selle asemel et lasta sellel atmosfääri tagasi peegelduda ruumi. Süsinikdioksiidi panus kasvuhooneefekti varieerub olenevalt asukohast 10–25%, vahetult veeauru taga.

CO kontsentratsioon₂ atmosfääris on aja jooksul varieerunud, planeedil on geoloogiliste aegade jooksul esinenud märkimisväärseid tõusudeid. Kui vaatame aga viimaseid aastatuhandeid, näeme süsinikdioksiidi järsku tõusu, mis algab selgelt tööstusrevolutsioonist. Kuna enne 1800 aastat oli hinnang CO₂ kontsentratsioonid on fossiilsete kütuste põletamise ja maa puhastamise tõttu tõusnud üle 42% praegusele tasemele, mis ületab 400 miljondikku (ppm).

Kui sisenesime intensiivse inimtegevuse, antropotseeni poolt määratletud ajastusse, oleme atmosfääri lisanud süsinikdioksiidi lisaks looduslikele heitmetele. Suurem osa sellest tuleb söe, nafta ja maagaasi põlemisest. Energeetikatööstus, eriti süsihappegaasil töötavate elektrijaamade kaudu, vastutab suurema osa maailma eest kasvuhoonegaaside emissioon - keskkonnakaitse andmetel ulatub see osa USA-s 37% -ni Agentuur. Vedu, sealhulgas fossiilkütusel töötavad autod, veoautod, rongid ja laevad, on teisel kohal 31% heitkogustega. Veel 10% tuleb fossiilsete kütuste põlemisest kodude ja ettevõtete kütmiseks. Rafineerimistehased ja muud tööstustegevused eraldavad palju süsinikdioksiidi, mida juhib tsemendi tootmine mis vastutab üllatavalt suure koguse CO eest₂ moodustades kuni 5% kogu maailma toodangust.

Maa puhastamine on oluline süsinikdioksiidi heitmete allikas paljudes maailma osades. Põlev kaldkriips ja pinnase paljastamine vabastavad CO₂. Riikides, kus metsad on mõnevõrra tagasi tulnud, nagu näiteks Ameerika Ühendriikides, tekitab maakasutus süsiniku netovõtu, kuna kasvavad puud mobiliseerivad selle.

Süsinikdioksiidi heitmete vähendamine seda saab teha oma energiavajaduse kohandamise, transpordivajadusi käsitlevate keskkonnaohutumate otsuste tegemise ja toiduvalikute ümberhindamise kaudu. Mõlemad looduskaitse ja majanduspartnerluslepingud on kasulikud süsiniku jalajälje kalkulaatorid mis aitab teil tuvastada, kus oma elustiilis saate kõige rohkem vahet teha.

Lisaks heitkoguste vähendamisele on ka meetmeid, mida saame võtta atmosfääri süsinikdioksiidi kontsentratsiooni vähendamiseks. Mõiste süsiniku sidumine tähendab CO hõivamist₂ ja viia see stabiilsesse vormi, kus see ei aita kaasa kliimamuutustele. Sellised globaalse soojenemise leevendamine meetmete hulka kuuluvad metsade istutamine ning süsinikdioksiidi süstimine vanadesse kaevudesse või sügavale poorsetesse geoloogilistesse formatsioonidesse.