Парниковый эффект: причины и последствия

С конца XIX века средняя температура на Земле повысилась на 1,1 °C, и этот показатель продолжает расти. Для планеты это серьезные изменения, которые могут привести к стихийным бедствиям, вымиранию животных, голоду и другим тяжелым последствиям. Причиной глобального потепления стало усиление парникового эффекта в атмосфере. Разбираемся, что это и можем ли мы повлиять на меняющийся климат Земли.

Что такое парниковый эффект

Это повышение температуры поверхности планеты из-за скопления парниковых газов в нижних слоях атмосферы. Их умеренная концентрация необходима для существования всего живого. Парниковые газы свободно пропускают солнечные лучи, нагревающие Землю, но удерживают значительную часть теплового излучения, не позволяя ему вернуться обратно в космическое пространство. Если бы они исчезли, средняя температура составляла бы −18 °C, растения нигде бы не росли.

В процессе развития цивилизации объем парниковых газов в атмосфере начал увеличиваться. Это стало причиной нагрева Земли сверх меры.

Какие газы создают парниковый эффект

1

Углекислый газ (диоксид углерода, CO2). Он составляет 80% совокупной массы парниковых газов. Естественными источниками CO2 являются вулканы, разлагающиеся растения и продукты жизнедеятельности животных, его выделяют при дыхании практически все живые существа. Другие источники углекислоты — антропогенные, то есть связанные с деятельностью человека. Так, с начала промышленной революции содержание углекислого газа в земной атмосфере повысилось на 149%.

2

Метан (CH4). Задерживается в атмосфере около 12 лет, но его влияние на климат в 25 раз сильнее, чем CO2. Источники метана — добыча и переработка углеводородов, крупный рогатый скот, рисовые плантации. По сравнению с доиндустриальным уровнем концентрация CH4 повысилась на 262%.

3

Закись азота (N2O). Она образуется при ведении сельского хозяйства, сжигании ископаемого топлива и отходов. Закись азота поглощает инфракрасное излучение в 310 раз сильнее, чем CO2, поэтому даже небольшого повышения ее концентрации достаточно для заметного усиления парникового эффекта.

4

Тропосферный озон (O3). В отличие от стратосферного озона, защищающего Землю от вредного ультрафиолетового излучения, тропосферный O3 является загрязнителем воздуха, который входит в состав смога и усиливает парниковый эффект.

5

Водяной пар. Его концентрация в атмосфере зависит от температуры воздуха: чем теплее, тем быстрее испаряется влага. Скопления водяного пара (облака) способны поглощать тепло и отражать его на землю.

6

Синтетические вещества, попадающие в атмосферу с выбросами химической промышленности. К ним относятся галогенированные углеводороды, гидрофторуглероды и другие виды химикатов.

Причины усиления парникового эффекта

Главная причина избытка парниковых газов — использование угля, нефти и природного газа в промышленности. При их сгорании в атмосферу выделяется много диоксида углерода.

Увеличение поголовья скота. Животноводство называют одним из важных факторов изменения климата. Из-за особенностей пищеварения жвачные животные выделяют около 20 граммов метана на каждый килограмм съеденного корма. Таким образом, 1,5 млрд обитающих на Земле коров влияют на климат так же, как 10% выбросов от сжигания ископаемого топлива.

Вырубка деревьев и лесные пожары. Каждый год площадь мировых лесов сокращается на территорию, эквивалентную площади Великобритании. Это нарушает процесс естественного поглощения CO2 растениями, смягчающий парниковый эффект.

Накопление разлагающихся отходов на свалках, площадь которых увеличивается с каждым годом. В свалочном газе содержится 50-75% метана и 25-50% диоксида углерода.

Применение азотных удобрений. Попадая в почву, удобрения перерабатываются бактериями, выделяющими N2O. Наибольший вклад в мировые выбросы закиси азота вносят Индия, Китай и США, где используется много азотных удобрений, а также Южная Америка и Африка, где основным источником N2O является навоз крупного рогатого скота.

Выхлопные газы транспорта. В автомобильных выхлопах содержится около 10% диоксида углерода. Учитывая, что в мире уже больше 1 млрд транспортных средств, их вклад в глобальное потепление значителен.

Еще одна причина парникового эффекта — рост численности населения, усиливающий влияние всех предыдущих факторов.

Последствия глобального потепления

Повышение уровня Мирового океана из-за таяния ледников

С начала 1960-х годов морской лед в Северном полушарии стал тоньше на 40%. Если ледники продолжат таять, то к 2100 году они окончательно превратятся в воду. Из-за этого многие острова и прибрежные регионы могут быть затоплены. По прогнозам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), уровень морей к 2100 году поднимется на 28-55 см при благоприятном развитии событий и на 63-101 см при неблагоприятном. А вторжение соленых вод в пресноводные реки может привести к гибели обитающих там живых организмов.

Увеличение частоты и интенсивности стихийных бедствий

Парниковый эффект становится причиной аномальной жары, из-за этого мелководные реки могут пересохнуть или превратиться в болота. Кроме того, повышается риск возникновения стихийных бедствий: лесных пожаров, смерчей, наводнений в одних регионах и засух — в других.

За последние 40 лет температура на планете выросла на 0,8 °C, а в России — на 2 °C. В некоторых регионах нашей страны климат становится более приятным, но есть и негативные последствия: частые засухи на юге, сокращение береговой линии в Арктике. Тает вечная мерзлота, которая составляет две трети территории нашей страны, разрушается инфраструктура, жителям Севера становится все труднее поддерживать связь с Большой землей.

Вымирание животных и растений

Ученые из Университета Аризоны считают, что проблема парникового эффекта всего через 50 лет приведет к исчезновению трети видов флоры и фауны. Наиболее уязвимы популяции, обитающие в тропиках. Но природа северных регионов тоже под угрозой: например, численность императорских пингвинов может уменьшиться на 90% к 2100 году.

Низкая урожайность

Засуха и наводнения делают землю непригодной для выращивания сельскохозяйственных культур. По оценке экспертов из Оксфордского института экономической политики, из-за неурожая мировой ВВП упадет на 20% к 2100 году, число голодающих увеличится. По прогнозу МГЭИК, к 2080 году людей, страдающих от нехватки еды, станет на 600 млн больше.

Закисление океана

Избыток CO2 повышает кислотность морской воды. Эти изменения пагубно влияют на иммунитет живых организмов, а также разрушают их хитиновую оболочку, выполняющую защитную функцию. Ученые из Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) выяснили, что панцири крабов, обитающих в разных частях Тихого океана, частично растворены закисленной водой, что делает их легкой добычей для других животных.

Пути решения проблемы парникового эффекта

Влияние парникового эффекта на планету можно уменьшить. Для этого нужно:

Сократить выбросы предприятий. В декабре 2015 года 195 стран мира и Евросоюз подписали Парижское соглашение. Его цель — снижение объема выбросов парниковых газов и предотвращение повышения глобальной температуры в этом столетии более чем на 1,5 °C (максимум — до 2 °C). На настоящий момент Парижское соглашение ратифицировали 186 стран и Евросоюз. Мировое сообщество планирует перейти на альтернативные источники энергии и современное оборудование, которое снизит поступление вредных веществ в атмосферу.

Применять технологии, сокращающие расход электроэнергии, в том числе энергосберегающую бытовую технику, люминесцентные или светодиодные лампы.

Использовать экологически бережные методы ведения сельского хозяйства, в том числе сократить расход азотных удобрений, своевременно утилизировать навоз. Также следует разумно относиться к употреблению мяса. Избыток мясных продуктов в рационе может навредить не только экологии, но и здоровью.

Перейти на автомобили с нулевым уровнем выбросов (работают на водороде и электричестве). Уже к 2030 году в Европе планируют сократить количество «традиционных» автомобилей на 55%, а к 2035 году — полностью от них отказаться.

Остановить процесс исчезновения лесов, бороться с нелегальной вырубкой и пожарами, причиной которых часто становятся пал травы, выброшенный окурок, тлеющий костер. Уничтоженные леса нужно своевременно восстанавливать.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен.

Автор

Вера Жихарева