Gasovi staklene bašte- gasovite komponente atmosfere prirodnog ili antropogenog porekla koje apsorbuju i ponovo emituju infracrveno zračenje.
Antropogeno povećanje atmosferskih koncentracija gasovi staklene bašte dovodi do povećanja površinskih temperatura i klimatskih promjena.
Spisak gasova staklene bašte koji podležu ograničenjima prema Okvirnoj konvenciji UN o klimatskim promenama (1992) definisan je u Dodatku A Protokolu iz Kjota (potpisanog u Kjotu (Japan) u decembru 1997. od strane 159 država) i uključuje ugljen dioksid (CO2) i metan (CH4), azot oksid (N2O), perfluorougljenici (PFC), hidrofluorougljenici (HFC) i sumpor heksafluorid (SF6).
vodena para- najrasprostranjeniji gas staklene bašte - isključen je iz ovog razmatranja, jer nema podataka o povećanju njegove koncentracije u atmosferi (odnosno opasnost koja je povezana s njim nije vidljiva).
Ugljični dioksid (ugljični dioksid) (CO2)- najvažniji izvor klimatskih promjena, koji čini oko 64% globalno zagrijavanje.
Glavni izvori emisije ugljen-dioksid u atmosferu su proizvodnja, transport, prerada i potrošnja fosilnih goriva (86%), krčenje tropskih šuma i sagorevanje druge biomase (12%), a preostali izvori (2%), kao što su proizvodnja cementa i oksidacija ugljičnog monoksida. Jednom oslobođen, molekul ugljičnog dioksida kruži kroz atmosferu i biotu i konačno se apsorbira okeanskim procesima ili kroz dugotrajnu akumulaciju u kopnenim biološkim zalihama (tj. preuzimaju ga biljke). Količina vremena u kojoj se približno 63% gasa uklanja iz atmosfere naziva se efektivni period zadržavanja. Procijenjeni efektivni period boravka ugljičnog dioksida kreće se od 50 do 200 godina.
Metan (CH4) ima i prirodno i antropogeno porijeklo. U potonjem slučaju nastaje kao rezultat proizvodnje goriva, probavne fermentacije (na primjer, kod stoke), uzgoja riže, krčenja šuma (uglavnom zbog sagorijevanja biomase i razgradnje viška organske tvari). Procjenjuje se da metan čini oko 20% globalnog zagrijavanja. Emisije metana su značajan izvor stakleničkih plinova.
dušikov oksid (N2O)- treći najvažniji gas staklene bašte prema Kjoto protokolu. Oslobađa se tokom proizvodnje i upotrebe mineralna đubriva, u hemijskoj industriji, u poljoprivredi itd. Na njega otpada oko 6% globalnog zagrijavanja.
Perfluorougljenici- PFC (Perfluorougljenici - PFC) Jedinjenja ugljovodonika u kojima fluor delimično zamenjuje ugljenik. Glavni izvori emisije ovih gasova su proizvodnja aluminijuma, elektronika i rastvarači. Tokom topljenja aluminijuma, emisije PFC-a se javljaju u električnom luku ili tokom takozvanih „anodnih efekata“.
Ugljovodonici (HFC)- ugljovodonična jedinjenja u kojima halogeni delimično zamenjuju vodonik. Gasovi stvoreni da zamijene supstance koje oštećuju ozonski omotač imaju izuzetno visok GWP (140 11700).
sumpor heksafluorid (SF6)- gas staklene bašte koji se koristi kao elektroizolacioni materijal u elektroprivredi. Emisije nastaju prilikom njegove proizvodnje i upotrebe. Izuzetno dugo ostaje u atmosferi i aktivni je apsorber infracrveno zračenje. Stoga, ovo jedinjenje, čak i sa relativno malim emisijama, ima potencijal da utiče na klimu još dugo u budućnosti.
Efekat staklenika iz različitih gasova može se svesti na zajednički nazivnik, koji izražava koliko 1 tona određenog gasa daje veći efekat od 1 tone CO2. Za metan je faktor konverzije 21, za dušikov oksid 310, a za neke fluorirane plinove nekoliko hiljada.
1. Povećanje efikasnosti korišćenja energije u relevantnim sektorima nacionalne privrede;
2. Zaštita i unapređenje kvaliteta ponora i rezervoara gasova staklene bašte, uzimajući u obzir njihove obaveze prema relevantnim međunarodnim ugovorima o zaštiti životne sredine; promoviranje zdravih šumarskih praksi, pošumljavanja i pošumljavanja na održiv način;
3. Ohrabrenje stabilne forme Poljoprivreda u svjetlu razmatranja klimatskih promjena;
4. Promoviranje implementacije, provođenje istraživački rad, razvoj i povećano korištenje novih i obnovljivih izvora energije, tehnologija apsorpcije ugljičnog dioksida i inovativnih ekološki prihvatljivih tehnologija;
5. Postepeno smanjenje ili eliminisanje poremećaja tržišta, fiskalnih podsticaja, oslobađanja od poreza i dažbina i subvencija koje su u suprotnosti sa svrhom Konvencije u svim sektorima koji proizvode emisije gasova staklene bašte i korišćenje tržišnih instrumenata;
6. Podsticanje odgovarajućih reformi u relevantnim sektorima kako bi se olakšala implementacija politika i mjera koje ograničavaju ili smanjuju emisije gasova staklene bašte;
7. Mjere za ograničavanje i/ili smanjenje emisije gasova staklene bašte u saobraćaju;
Ograničite i/ili smanjite emisije metana kroz oporabu i korištenje u odlaganju otpada, kao iu proizvodnji energije, transportu i distribuciji.
Ove odredbe Protokola su opšte prirode i pružaju Stranama mogućnost da samostalno izaberu i implementiraju skup politika i mjera koje će najbolje odgovarati nacionalnim okolnostima i prioritetima.
Glavni izvor emisije gasova staklene bašte u Rusiji je energetski sektor, koji čini više od 1/3 ukupnih emisija. Drugo mjesto zauzima vađenje uglja, nafte i gasa (16%), treće - industrija i građevinarstvo (oko 13%).
Dakle, najveći doprinos smanjenju emisije gasova staklene bašte u Rusiji može se dati realizacijom ogromnog potencijala za uštedu energije. Trenutno energetski intenzitet ruske privrede premašuje svjetski prosjek za 2,3 puta, a prosjek zemalja EU za 3,2 puta. Potencijal za uštedu energije u Rusiji se procjenjuje na 39-47% trenutne potrošnje energije, a uglavnom se odnosi na proizvodnju električne energije, prijenos i distribuciju toplotne energije, industrijske sektore i neproduktivne gubitke energije u zgradama.
Materijal je pripremljen na osnovu informacija iz otvorenih izvora
1.2.1 Gasovi staklene bašte
Gasovi staklene bašte su gasovite komponente atmosfere, prirodne i antropogene, koje apsorbuju i ponovo emituju infracrveno zračenje.
Skladištenje - komponente klimatskog sistema u kojima se akumuliraju gasovi staklene bašte.
Sudoper je bilo koji proces, aktivnost ili mehanizam koji apsorbira staklenički plin.
Izvor - bilo koji proces, vrsta aktivnosti, zbog koje gasovi staklene bašte ulaze u atmosferu.
Ugljični dioksid - ugljični dioksid, stalno nastaje u prirodi tokom oksidacije organska materija: truli biljni i životinjski ostaci, disanje. Njegov glavni izvor su antropogeni procesi: sagorevanje organskih goriva (ugalj, gas, nafta i njegovi proizvodi, uljni škriljci, ogrevno drvo). Sve ove tvari se uglavnom sastoje od ugljika i vodika. Stoga se nazivaju i organskim ugljovodoničnim gorivima. Zbog njihovog sagorijevanja do 80% ugljičnog dioksida ulazi u atmosferu.
Tokom sagorijevanja, kao što je poznato, kisik se apsorbira i oslobađa ugljični dioksid. Kao rezultat ovog procesa, čovječanstvo svake godine emituje 7 milijardi tona ugljičnog dioksida u atmosferu. Istovremeno, na Zemlji se seče šume - jedan od glavnih potrošača ugljen-dioksida, a seče se brzinom od 12 hektara u minuti. Tako se ispostavlja da sve više ugljičnog dioksida ulazi u atmosferu, ali sve manje ga troše biljke.
Razlozi za povećanje sadržaja CO 2 u atmosferi:
1. sagorevanje fosilnih goriva;
2. krčenje šuma;
3. poljoprivreda;
4. prekomjerna ispaša i niz drugih prekršaja.
Ciklus ugljen-dioksida na Zemlji je poremećen, dakle poslednjih godina Sadržaj ugljičnog dioksida u atmosferi se ne samo povećava - raste i stopa rasta. I što je više, to je jače Efekat staklenika.
Sljedeći najveći faktori koji doprinose efektu staklene bašte su metan CH 4 i dušikov oksid N 2 O. Koncentraciju oba plina određuju i prirodni i antropogeni faktori.
Dakle, prirodni izvor CH 4 su vodena tla u kojima se dešavaju anaerobni procesi raspadanja. Metan se još naziva i močvarni gas. Ogromne mangrove u tropima ga takođe snabdevaju u znatnim količinama. U atmosferu ulazi i iz tektonskih rasjeda i pukotina tokom zemljotresa. Antropogene emisije metana su također velike. Prirodne i antropogene emisije se procjenjuju na otprilike 70% i 30%, ali ove posljednje brzo rastu.
Na nadmorskoj visini od 15-20 km, pod uticajem sunčeve svetlosti, razlaže se na vodonik i ugljenik, koji u kombinaciji sa kiseonikom stvara CO 2.
Postoji pretpostavka da je metan glavni uzrok zagrijavanja. Konkretno, doktor geoloških i mineraloških nauka N.A. Yasamanov, sugeriraju da je za trenutno globalno zagrijavanje najviše kriv metan. Takođe, koncentracija metana se povećava tokom intenziviranja poljoprivrednih aktivnosti.
Prirodni dobavljači N2O u atmosferu uključuju okean i tlo. Antropogeni aditiv je povezan sa sagorevanjem goriva i biomase i ispiranjem azotnih đubriva.
Intenzitet oslobađanja N2O u posljednje vrijeme brzo raste (sa 0,1% na 1,3% godišnje). Ovaj rast je uglavnom rezultat povećane upotrebe mineralnih đubriva. Životni vek N 2 O je dug - 170 godina.
Doprinos svakog gasa globalnom zagrevanju prikazan je u tabeli 1.
Tabela 1. Glavni staklenički plinovi, njihovi izvori i doprinos globalnom zagrijavanju (podaci iz 2000.).
| Gas | glavni izvori | Udio uticaja na globalno zagrijavanje, % |
| Carbonic | Proizvodnja, transport i sagorevanje | 64 |
| fosilna goriva (86%) Krčenje tropskih šuma i sagorevanje biomase (12%) Ostali izvori (2%) | ||
| Curenje prirodni gas Proizvodnja goriva Životinjski život (probavna fermentacija) Plantaže riže Krčenje šuma | 20 | |
| Dušikov oksid | Primena azotnih đubriva | 6 |
| Sagorijevanje biomase Sagorijevanje fosilnih goriva |
Da je ovo loše. Fluktuacije u količini ugljičnog dioksida objašnjavaju se sezonskim fluktuacijama. Višak ugljičnog dioksida pomaže u povećanju prinosa poljoprivrednih kultura." Akademik Ruske akademije nauka K.Ya. Kondratiev, autor mnogih monografija o sunčevom zračenju, efektu staklene bašte u atmosferi, višedimenzionalni globalne promjene, klimatski...
Vodni resursi a transformacija mehanizama upravljanja vodama se produbljuje. Velika pažnja se poklanja problemima koji se odnose na degradaciju zemljišta. Sprovode se razne mjere za prevazilaženje ovih problema. 3. Međunarodna saradnja NR Kine sa stranim zemljama u oblasti osiguravanja ekološke sigurnosti atmosfere zagađenja kineskog mora 3.1 Međunarodna saradnja NR Kine u okviru...
Povezivat će se s prelaskom na sljedeću tehnološku revoluciju, te, osim toga, sa uspostavljanjem i implementacijom novih međunarodne institucije. Zaključak Globalni problemi ekonomija, kao i univerzalni ljudski problemi su postojali oduvijek, od rođenja civilizacije. Oni će nastaviti da postoje i u budućnosti. One su posljedica neravnotežnog stanja kako privrede tako i...
I, kao rezultat, negativno utječe na postizanje konačnog rezultata - osiguravanje ekološke sigurnosti. 3 Izrada programa za povećanje efikasnosti državne kontrole životne sredine 3.1 Nedostaci postojećeg sistema državne kontrole životne sredine Problemi unapređenja zakonske regulative javni odnosi u oblasti zaštite životne sredine...
Gasovi staklene bašte
Glavni gas staklene bašte je vodena para (H 2 O), koja je odgovorna za otprilike dve trećine prirodnog efekta staklene bašte. Ostali glavni staklenički plinovi su ugljični dioksid (CO2), metan (CH4), dušikov oksid (N2O) i fluorirani staklenički plinovi. Ovi gasovi su regulisani Protokolom iz Kjota.
CFC i HCFC su takođe gasovi staklene bašte, ali su regulisani Montrealskim, a ne Protokolom iz Kjota.
Stratosferski ozon je sam po sebi gas staklene bašte. Dakle, oštećenje ozona je poslužilo za ublažavanje nekih aspekata klimatskih promjena, dok će obnova ozonskog omotača doprinijeti klimatskim promjenama.
Ugljen-dioksid
Glavni učesnik u pojačavanju (vještačkog) efekta staklene bašte je ugljični dioksid (CO2). U industrijski razvijenim zemljama, CO 2 predstavlja više od 80% emisija stakleničkih plinova.
Trenutno, svijet emituje više od 25 milijardi tona ugljičnog dioksida svake godine. CO 2 /sub> može ostati u atmosferi od 50 do 200 godina, u zavisnosti od toga kako se vraća u zemlju i okeane.
Metan
Drugi najvažniji gas staklene bašte za pojačavanje efekta staklene bašte je metan CH4. Od početka industrijske revolucije, atmosferske koncentracije metana su se udvostručile i doprinose 20% doprinosa efektu stakleničkih plinova. U industrijski razvijenim zemljama, metan obično čini 15% emisija stakleničkih plinova.
Antropogene emisije metana su povezane sa rudarstvom, sagorevanjem fosilnih goriva, stočarstvom, uzgojem pirinča i deponijama.
GWP metana je 23 puta veći od CO 2 .
Dušikov oksid
Dušikov oksid (N2O) prirodno se oslobađa iz okeana i prašuma i bakterija u tlu. Izvori ljudskog uticaja uključuju azotna đubriva, sagorevanje fosilnih goriva i industrijska proizvodnja hemikalije koje koriste dušik, kao što je tretman otpadnih voda.
U industrijski razvijenim zemljama, N2O je odgovoran za otprilike 6% emisija stakleničkih plinova. Poput CO 2 i metana, azot oksid je gas staklene bašte čiji molekuli apsorbuju toplotu koja pokušava da ispari u svemir. N 2 O ima 310 puta veći potencijal od CO 2 .
Od početka industrijske revolucije, atmosferske koncentracije dušikovog oksida porasle su za 16% i doprinose 4 do 6% efektu staklene bašte.
Fluorirani gasovi staklene bašte
Konačna grupa gasova staklene bašte uključuje fluorirane sastojke kao što su fluorougljikohidrati (HFC), koji se koriste kao rashladna sredstva i sredstva za puhanje, perfluorirani ugljici (PFC), koji se oslobađaju tokom proizvodnje aluminija; i sumpor heksafluoridi (SGF-SF 6), koji se koriste u elektronskoj industriji.
To su jedini staklenički plinovi koji se ne proizvode u prirodi.
Atmosferske koncentracije su male i čine oko 1,5% ukupnih emisija stakleničkih plinova industrijskih zemalja. Međutim, oni su izuzetno moćni; imaju 1000-4000 puta veći potencijal od CO 2, a neki imaju i više od 22 000 puta veći potencijal.
HFC su jedna od alternativa HCFC-ima u hlađenju, klimatizaciji i pjeni. Posljedice ovih moćnih mogućnosti staklenika su stoga jedan od faktora koji se mora uzeti u obzir pri odabiru alternativa i razvoju strategija eliminacije.
Kao glavni razlog uticaja na klimu smatra se povećanje udjela stakleničkih plinova u atmosferi, što dovodi do povećanja temperature, praćeno topljenjem glečera i porastom nivoa mora, što će uzrokovati dramatične klimatske promjene u svijetu. Tokom 130 godina, od 1860. do 1990., prosječna globalna temperatura atmosfere porasla je za 1 °C i ovaj trend se nastavlja do danas
Ideju o efektu staklene bašte prvi je izrazio J. B. Fourier 1827. Prema njemu, atmosfera je poput prozirne staklene ljuske, koja dozvoljava sunčevoj svjetlosti da prodre do površine Zemlje, ali blokira skriveno zračenje Zemlje.
Essence efekat staklenika je kako slijedi: staklenički plinovi djeluju poput stakla, što rezultira koncentriranjem topline ispod ljuske koju stvaraju oko zemlje. Svetlosna energija, koja prodire kroz atmosferu, apsorbuje se na površini naše planete, pretvara se u toplotnu energiju i oslobađa se u obliku toplote. Toplina, kao što je poznato, za razliku od svjetlosti, ne izlazi kroz staklo, već se akumulira unutar staklenika, značajno povećavajući temperaturu zraka i povećavajući isparavanje. Glavni apsorber toplotnog zračenja Sunca i zemljine površine je voda, prisutna u obliku para i oblaka. Manje od 7% zračenja koje emituje Zemljina površina prolazi kroz prozirne prozore, ali su ti prozori značajno smanjeni zbog prisustva molekula stakleničkih plinova u atmosferi.
Gasovi staklene bašte
Metan. Metan (CH 4) čini 12% globalnog zagrijavanja. Nastaje tokom procesa anaerobne bakterijske razgradnje u močvarama, pirinčanim poljima i deponijama, u želucima krava i ovaca i u crijevima termita, istjecanjima iz plinskih bunara, plinovoda, peći, peći. Posljednjih desetljeća sadržaj metana se povećao zbog povećanja površina koje zauzima pirinač, kao i kao rezultat stvaranja velikih stočarskih farmi. Metan se zadržava u troposferi oko 11 godina. Svaki molekul CH4 doprinosi 25 puta više efektu staklene bašte nego molekul CO2. Emisije metana rastu za 1% godišnje.
Dušikov oksid. Dušikov oksid (N 2 O) čini 6% globalnog zagrijavanja. Oslobađa se tokom razgradnje azotnih đubriva u zemljištu, iz otpadnih voda sa stočarskih farmi i tokom sagorevanja biomase. Opstaje u troposferi u prosjeku 150 godina. Svaki molekul N 2O je 230 puta efikasniji u doprinosu globalnom zagrijavanju od molekula CO2. Emisije se povećavaju za 0,2% godišnje.
Kao rezultat zatopljenja, sudbini naše planete može se dogoditi nešto nepopravljivo: otapanje glečera Grenlanda, s. Arktički okean, Južni pol, konačno, planinski glečeri; Nivo Svjetskog okeana će značajno porasti (za 1,5 -2 m ili više). Prosječna temperatura Antarktika će porasti za 5°C, što je dovoljno da se otopi cijeli ledeni pokrivač. Nivo Svjetskog okeana će posvuda porasti za 4,5-8 m i mnoga obalna područja će biti poplavljena (Šangaj, Kairo, Venecija, Bangkok, velike površine plodne nizije u Indiji), a milioni ljudi će biti prisiljeni da migriraju u unutrašnjost u planinske regije; Uticaj okeana na kopno će se povećati zbog pojačanih oluja, plime i oseke. Izjednačavanje temperatura na ekvatoru i polovima dovešće do narušavanja postojeće atmosferske cirkulacije, promjena u obrascima padavina (slaba količina padavina u poljoprivrednim područjima), te smanjenju proizvodnje žitarica, mesa i drugih prehrambenih proizvoda. Malo je nade za navodnjavanje na ovim prostorima, jer je danas nivo podzemnih voda osjetno opao, a do sredine stoljeća njene rezerve će se praktično potrošiti. Utjecaj „efekta staklene bašte“ na regionalnu klimu već se počinje manifestirati: dugotrajne suše u Južna Afrika(5 godina), Sjeverna Amerika (6 godina), tople zime itd.
Ugljen-dioksid. Intenzivna sječa šuma, sagorijevanje goriva i smeća vrlo primjetno narušavaju postojeću ravnotežu ugljičnog dioksida u atmosferi. Svaki atom ugljika u gorivu vezuje dva atoma kisika tijekom sagorijevanja kako bi se formirao ugljični dioksid, tako da se masa ugljičnog dioksida povećava u odnosu na masu sagorjelog goriva (1 kg goriva → 3 kg CO 2). Trenutno je ovaj gas odgovoran za intenzivno zagrijavanje od 57%. Svake godine emisija CO 2 raste za 4%.
CFCs(PCA ili CFC). Sadržaj CFC-a u atmosferi je mali u odnosu na CO 2, ali imaju prilično visok toplinski kapacitet: apsorbiraju toplinu mnogo intenzivnije (50 puta više) od ugljičnog dioksida. Ovi gasovi su odgovorni za 25% globalnog zagrevanja. Glavni izvori su curenje iz klima uređaja i isparavanje iz aerosolnih sprejeva. CFC-i mogu ostati u atmosferi 22-111 godina ovisno o njihovoj vrsti. Emisije CFC-a rastu za 5% godišnje.
Industrijska proizvodnja fluorohlorougljika, koji se često nazivaju freoni, počela je sredinom 1930-ih. Najveća količina Freon-11 (SFC1 3) i Freon-12 (SF 2 S1 2) korišćeni su kao puhači u proizvodnji poroznih polimernih materijala, punila u aerosol ambalaži, kao i rashladnih sredstava u frižiderima i klima uređajima. Neki CFC-ovi su korišteni kao sredstva za odmašćivanje: freon-113 (C 2 F 3 C1 3) i freon-114 (C 2 F 4 C1 2). Kasnije su navedeni freoni, zbog visokog sadržaja hlora, zamijenjeni sa CHC1R 2, koji u manjoj mjeri uništava ozon, ali u većoj mjeri apsorbira IC zrake i posebno aktivno djeluje na efekat staklene bašte tokom boravka u troposfera.
Šta su freoni
1931. godine, kada je sintetizovano rashladno sredstvo, freon, koji je bio bezopasan za ljudski organizam. Potom je sintetizovano više od četiri desetine različitih freona, koji su se međusobno razlikovali po kvaliteti i hemijskom sastavu, a najjeftiniji i najefikasniji su bili R-11, R-12, koji su dugo zadovoljili sve. U posljednjih 15 godina, oni su pali u nemilost zbog svojih svojstava koja uništavaju ozonski omotač. Svi freoni su zasnovani na dva gasa - metanu CH 4 i etanu - CH 3 -CH 3. U rashladnoj tehnici, metan je klasifikovan R-50, etan je R-70. Svi ostali freoni se dobivaju iz metana i etana zamjenom atoma vodika atomima klora i fluora. Na primjer, R-22 se dobija iz metana zamjenom jednog atoma vodika s hlorom i dva sa fluorom. Hemijska formula ovog freona je CHF 2 Cl. Fizičke kvalitete rashladnih sredstava zavise od sadržaja tri komponente - hlora, fluora i vodonika. Dakle, kako se broj atoma vodika smanjuje, zapaljivost rashladnih sredstava se smanjuje, a stabilnost se povećava. Mogu dugo postojati u atmosferi bez raspadanja i nanošenja štete okolini. Kako se broj atoma klora povećava, povećava se toksičnost rashladnih sredstava i njihova sposobnost uništavanja ozona. Šteta uzrokovana freonima ozonskom pražnjenju procjenjuje se dozom potencijala oštećenja ozona, koja je jednaka 0 za rashladna sredstva bezbedna za ozon (R-410A, R-407C, R-134a) i do 13 za ozonsku zonu. destruktivni (R-10, R-110). Istovremeno, uzet je u obzir i potencijal oštećenja ozonskog omotača freona R-12, donedavno najrasprostranjenijeg u svemiru. U svojstvu privremenog zadatka R-12 izabran je freon R-22 čiji je potencijal oštećenja ozona 0,05. Godine 1987. usvojen je Montrealski protokol kojim se ograničava upotreba supstanci koje oštećuju ozonski omotač. Konkretno, prema ovom aktu, krivci će biti primorani da odustanu od upotrebe freona R-22, na kojem danas radi 90% svih klima uređaja. U većini evropskih zemalja, prodaja klima uređaja koji koriste ovaj freon biće obustavljena 2002-2004. I mnogi modeli bez presedana već se isporučuju u Evropu samo sa rashladnim fluidima sigurnim za ozon - R-407C i R-410A.
Ako se ne prekine akumulacija „gasova staklene bašte“ u atmosferi, onda će se u drugoj polovini ovog veka njihova koncentracija približno udvostručiti, što će dovesti (prema kompjuterski modeli) do zagrijavanja klime u različitim područjima u prosjeku za 1,5 - 4,5 °C: u hladnim područjima za 10 °C, au tropskim područjima - samo za 1 - 2 °C.
Kao rezultat zatopljenja, može se dogoditi nešto nepopravljivo sa sudbinom naše planete: glečeri Grenlanda, Arktičkog okeana, Južnog pola i konačno planinski glečeri počeće da se otapaju; Nivo Svjetskog okeana će značajno porasti (za 1,5 -2 m ili više). Prosječna temperatura Antarktika će porasti za 5 "C, što je dovoljno da se otopi cijeli ledeni pokrivač. Nivo Svjetskog okeana će se svuda podići za 4,5-8 m i mnoga priobalna područja će biti poplavljena (Šangaj, Kairo, Venecija, Bangkok, velika područja plodnih nizina će biti poplavljena u Indiji), a milioni ljudi će biti prisiljeni da migriraju u unutrašnjost, u planinska područja; uticaj okeana na kopno će se povećati kroz pojačane oluje, plime i oseke. temperature na ekvatoru i polovima dovešće do narušavanja postojeće atmosferske cirkulacije, promene režima padavina (oskudne količine padavina u poljoprivrednim površinama), smanjenja proizvodnje žita, mesa i drugih prehrambenih proizvoda.Malo je nade za navodnjavanje ovih područja, budući da je danas nivo podzemnih voda osjetno opao, a do sredine stoljeća njene rezerve će se praktično istrošiti.Uticaj „efekta staklene bašte“ na regionalnu klimu već se počinje javljati: duge suše na jugu Afrika (5 godina), Sjeverna Amerika (6 godina), tople zime, itd.
Uz opšte zatopljenje, zime će biti hladnije nego ranije, a ljeta toplija. Osim toga, suše, poplave, uragani, tornada i druge vremenske i klimatske anomalije će postajati sve češće i teže. Zatopljenje će biti praćeno smanjenjem bioproduktivnosti i širenjem štetočina i bolesti.
Efekat staklene bašte u atmosferi naše planete uzrokovan je činjenicom da tok energije u infracrvenom opsegu spektra, koji se diže sa površine Zemlje, apsorbuju molekuli atmosferskih gasova i zrače nazad u različitim pravcima, kao što je rezultat toga, polovina energije koju apsorbiraju molekuli stakleničkih plinova vraća se na površinu Zemlje, uzrokujući njeno zagrijavanje Treba napomenuti da je efekat staklene bašte prirodni atmosferski fenomen (slika 5). Da uopšte ne postoji efekat staklene bašte na Zemlji, tada bi prosječna temperatura na našoj planeti bila oko -21°C, ali zahvaljujući stakleničkim plinovima, ona iznosi +14°C. Stoga bi, čisto teoretski, ljudska aktivnost povezana s oslobađanjem stakleničkih plinova u Zemljinu atmosferu trebala dovesti do daljnjeg zagrijavanja planete. Glavni gasovi staklene bašte, po redosledu njihovog procenjenog uticaja na toplotni bilans Zemlje, su vodena para (36-70%), ugljen-dioksid (9-26%), metan (4-9%), halougljici, azot oksid.
Rice.
Termoelektrane na ugalj, fabrički dimnjaci, automobilski izduvni gasovi i drugi izvori zagađenja koje je stvorio čovjek zajedno ispuštaju oko 22 milijarde tona ugljičnog dioksida i drugih stakleničkih plinova u atmosferu svake godine. Stočarstvo, upotreba đubriva, sagorevanje uglja i drugi izvori proizvode oko 250 miliona tona metana godišnje. Otprilike polovina svih stakleničkih plinova koje čovječanstvo emituje ostaje u atmosferi. Otprilike tri četvrtine svih antropogenih emisija stakleničkih plinova u posljednjih 20 godina uzrokovano je korištenjem nafte, prirodnog plina i uglja (Slika 6). Veliki dio ostatka uzrokovan je promjenama u pejzažu, prvenstveno krčenjem šuma.
Rice.
vodena para- najvažniji gas staklene bašte danas. Međutim, vodena para je uključena i u mnoge druge procese, što čini njenu ulogu daleko dvosmislenom u različitim uslovima.
Prije svega, prilikom isparavanja sa Zemljine površine i dalje kondenzacije u atmosferi, do 40% sve topline koja ulazi u atmosferu se konvekcijom prenosi u niže slojeve atmosfere (troposferu). Dakle, kada vodena para ispari, ona malo snižava temperaturu površine. Ali toplina koja se oslobađa kao rezultat kondenzacije u atmosferi ide da je zagrije, a potom i da zagrije površinu same Zemlje.
Ali nakon kondenzacije vodene pare nastaju kapljice vode ili kristali leda, koji intenzivno sudjeluju u procesima raspršivanja sunčeva svetlost, reflektirajući dio sunčeve energije natrag u svemir. Oblaci, koji su samo nakupine ovih kapljica i kristala, povećavaju udio sunčeve energije (albedo) koju reflektuje sama atmosfera natrag u svemir (i tada padavine iz oblaka mogu pasti u obliku snijega, povećavajući albedo površine ).
Međutim, vodena para, čak i kondenzirana u kapljice i kristale, i dalje ima snažne apsorpcione trake u infracrvenom području spektra, što znači da uloga istih oblaka nije jasna. Ova dvojnost je posebno uočljiva u sljedećim ekstremnim slučajevima - kada je nebo prekriveno oblacima po sunčanom ljetnom vremenu, površinska temperatura opada, a ako se isto dogodi u zimskoj noći, onda se, naprotiv, povećava. Na konačan rezultat utiče i položaj oblaka - na malim visinama gusti oblaci reflektuju mnogo sunčeve energije, a ravnoteža u ovom slučaju može biti u prilog efekta staklene bašte, ali na velikim visinama tanki cirusi oblaci prenose dosta sunčeve energije naniže, ali čak i tanki oblaci su gotovo nepremostiva prepreka infracrvenom zračenju i, tu se može govoriti o prevlasti efekta staklene bašte.
Još jedna karakteristika vodene pare - vlažna atmosfera u određenoj mjeri doprinosi vezivanju drugog stakleničkog plina - ugljičnog dioksida, i njegovom prenošenju padavinama na površinu Zemlje, gdje se, kao rezultat daljnjih procesa, može potrošiti u formiranju karbonata i zapaljivih minerala.
Ljudska aktivnost ima vrlo slab direktan uticaj na sadržaj vodene pare u atmosferi - samo zbog povećanja površine navodnjavanog zemljišta, promena u površini močvara i rada energije, koja je zanemarljiva protiv pozadina isparavanja sa cijele vodene površine Zemlje i vulkanske aktivnosti. Zbog toga se vrlo često malo pažnje posvećuje tome kada se razmatra problem efekta staklene bašte.
Međutim, indirektni učinak na sadržaj vodene pare može biti vrlo velik, zbog povratnih informacija između sadržaja vodene pare u atmosferi i zagrijavanja uzrokovanog drugim stakleničkim plinovima, koje ćemo sada razmotriti.
Poznato je da se povećanjem temperature povećava i isparavanje vodene pare, a za svakih 10 °C mogući sadržaj vodene pare u zraku se gotovo udvostručuje. Na primjer, na 0 °C tlak zasićene pare je oko 6 MB, na +10 °C - 12 MB, a na +20 °C - 23 MB.
Vidi se da sadržaj vodene pare jako zavisi od temperature, a kada se iz nekog razloga smanji, prvo, smanjuje se efekat staklene bašte same vodene pare (zbog smanjenog sadržaja), a drugo dolazi do kondenzacije vodene pare, što, naravno, snažno inhibira smanjenje temperature uslijed oslobađanja kondenzacijske topline, ali nakon kondenzacije se pojačava refleksija sunčeve energije, kako u samoj atmosferi (rasipanje na kapljice i kristale leda), tako i na površini (snježne padavine) , što dodatno snižava temperaturu.
Sa porastom temperature povećava se sadržaj vodene pare u atmosferi, povećava se njen efekat staklene bašte, što intenzivira početno povećanje temperature. U principu se povećava i oblačnost (više vodene pare ulazi u relativno hladna područja), ali izuzetno slabo - prema I. Mokhovu, oko 0,4% po stepenu zagrevanja, što ne može mnogo uticati na povećanje refleksije sunčeve energije.
Ugljen-dioksid- drugi najveći faktor koji doprinosi efektu staklene bašte danas, ne smrzava se kada temperatura padne, i nastavlja stvarati efekat staklene bašte čak i najviše niske temperature, moguće u zemaljskim uslovima. Vjerojatno je upravo zahvaljujući postepenom nagomilavanju ugljičnog dioksida u atmosferi kao rezultat vulkanske aktivnosti, Zemlja uspjela izaći iz stanja snažnih glacijacija (kada je čak i ekvator bio prekriven debelim slojem leda), u koje je pao na početku i na kraju proterozoika.
Ugljični dioksid je uključen u snažan ciklus ugljika u sistemu litosfera-hidrosfera-atmosfera, a promjene u zemljinoj klimi povezane su prvenstveno s promjenama u ravnoteži njegovog ulaska u atmosferu i uklanjanja iz atmosfere.
Zbog relativno visoke rastvorljivosti ugljičnog dioksida u vodi, sadržaj ugljičnog dioksida u hidrosferi (prvenstveno oceanima) sada iznosi 4x104 Gt (gigatona) ugljika (odavde se daju podaci o CO2 u smislu ugljika) , uključujući duboke slojeve (Putvinsky, 1998). Atmosfera trenutno sadrži oko 7,5x102 Gt ugljika (Alekseev et al., 1999). Sadržaj CO2 u atmosferi nije uvijek bio nizak – na primjer, u Arheju (prije oko 3,5 milijardi godina) atmosfera se sastojala od gotovo 85-90% ugljičnog dioksida, pri znatno većem pritisku i temperaturi (Sorokhtin, Ushakov, 1997). Međutim, snabdijevanje Zemljine površine značajnim masama vode kao rezultat otplinjavanja unutrašnjosti, kao i nastanak života, osiguralo je vezivanje gotovo svih atmosferskih i značajnog dijela ugljičnog dioksida otopljenog u vodi u obliku karbonata (oko 5,5x107 Gt ugljika pohranjeno je u litosferi (IPCC izvještaj, 2000.)). Također, ugljični dioksid su počeli pretvarati živi organizmi u različite oblike zapaljivih minerala. Osim toga, do vezivanja dijela ugljičnog dioksida došlo je i zbog akumulacije biomase, u kojoj su ukupne rezerve ugljika usporedive s onima u atmosferi, a s obzirom na tlo nekoliko puta veće.
Međutim, prvenstveno nas zanimaju tokovi koji dovode ugljični dioksid u atmosferu i uklanjaju ga iz nje. Litosfera sada pruža vrlo mali protok ugljičnog dioksida koji ulazi u atmosferu prvenstveno zbog vulkanske aktivnosti - oko 0,1 Gt ugljika godišnje (Putvinsky, 1998). Uočeni su značajno veliki tokovi u okeanu (zajedno sa organizmima koji tamo žive) - atmosferi, i kopnenoj bioti - atmosferskim sistemima. Oko 92 Gt ugljenika godišnje uđe u okean iz atmosfere, a 90 Gt se vraća nazad u atmosferu (Putvinsky, 1998). Tako okean godišnje ukloni oko 2 Gt ugljika iz atmosfere. Istovremeno, tokom procesa disanja i razgradnje kopnenih mrtvih živih bića, oko 100 Gt ugljika godišnje uđe u atmosferu. U procesima fotosinteze, kopnena vegetacija također uklanja oko 100 Gt ugljika iz atmosfere (Putvinsky, 1998). Kao što vidimo, mehanizam unosa i uklanjanja ugljika iz atmosfere je prilično izbalansiran, obezbjeđujući približno jednake protoke. Moderna ljudska aktivnost uključuje u ovaj mehanizam sve veći dodatni protok ugljika u atmosferu zbog sagorijevanja fosilnih goriva (nafta, plin, ugalj, itd.) - prema podacima, na primjer, za period 1989-99. u prosjeku oko 6,3 Gt godišnje. Također, povećava se protok ugljika u atmosferu zbog krčenja šuma i djelomičnog spaljivanja šuma - do 1,7 Gt godišnje (IPCC izvještaj, 2000), dok je povećanje biomase koja doprinosi apsorpciji CO2 samo oko 0,2 Gt godišnje. umjesto skoro 2 Gt godišnje. Čak i ako se uzme u obzir mogućnost apsorpcije oko 2 Gt dodatnog ugljika od strane oceana, i dalje ostaje prilično značajan dodatni protok (trenutno oko 6 Gt godišnje), povećavajući sadržaj ugljičnog dioksida u atmosferi. Osim toga, apsorpcija ugljičnog dioksida od strane oceana može se smanjiti u bliskoj budućnosti, a moguć je čak i obrnuti proces - oslobađanje ugljičnog dioksida iz Svjetskog oceana. To je zbog smanjenja topivosti ugljičnog dioksida s povećanjem temperature vode - na primjer, kada se temperatura vode poveća sa samo 5 na 10 ° C, koeficijent topljivosti ugljičnog dioksida u njoj se smanjuje sa približno 1,4 na 1,2.
Dakle, protok ugljičnog dioksida u atmosferu uzrokovan ekonomska aktivnost nije velik u odnosu na neke prirodne tokove, ali njegov nedostatak kompenzacije dovodi do postepenog nakupljanja CO2 u atmosferi, što uništava ravnotežu unosa i izlaza CO2 koja se razvijala milijardama godina evolucije Zemlje i života na Zemlji. to.
Brojne činjenice iz geološke i istorijske prošlosti ukazuju na vezu između klimatskih promjena i fluktuacija stakleničkih plinova. U periodu od prije 4 do 3,5 milijarde godina, sjaj Sunca je bio oko 30% manji nego sada. Međutim, čak i pod zracima mladog, "blijeg" Sunca, na Zemlji se razvio i formirao život sedimentnih stijena: By najmanje Na dijelu zemljine površine temperatura je bila iznad tačke smrzavanja vode. Neki naučnici sugerišu da je u to vrijeme Zemljina atmosfera sadržavala 1000 puta više osi ugljen-dioksid nego sada, a to je nadoknadilo nedostatak sunčeve energije, budući da je više toplote koju emituje Zemlja ostalo u atmosferi. Sve veći efekat staklene bašte mogao bi biti jedan od razloga za izuzetno toplu klimu kasnije u mezozojskoj eri (doba dinosaurusa). Prema analizi fosilnih ostataka, Zemlja je u to vrijeme bila 10-15 stepeni toplija nego sada. Treba napomenuti da su tada, prije 100 miliona godina i ranije, kontinenti zauzimali drugačiji položaj nego u naše vrijeme, a drugačija je bila i okeanska cirkulacija, pa je prijenos topline iz tropskih u polarne regije mogao biti veći. Međutim, proračuni Erica J. Barrona, koji sada radi na Univerzitetu Pennsylvania, i drugih istraživača pokazuju da paleokontinentalna geografija ne može predstavljati više od polovine mezozojskog zagrijavanja. Ostatak zagrijavanja se lako može objasniti povećanjem nivoa ugljičnog dioksida. Ovu pretpostavku prvi su iznijeli sovjetski naučnici A. B. Ronov iz Državnog hidrološkog instituta i M. I. Budyko iz Glavne geofizičke opservatorije. Proračune koji podržavaju ovaj prijedlog izvršili su Eric Barron, Starley L. Thompson iz Nacionalni centar Istraživanja atmosfere (NCAR). Iz geohemijskog modela koji su razvili Robert A. Berner i Antonio C. Lasaga sa Univerziteta Yale i pokojni Robert. Polja u državi Teksas pretvorila su se u pustinju nakon što je suša trajala neko vrijeme 1983. Ova slika, kako pokazuju proračuni pomoću kompjuterskih modela, može se uočiti na mnogim mjestima ako se, kao rezultat globalnog zagrijavanja, smanji vlažnost tla u centralnom dijelu zemlje. regiona kontinenata, gde je koncentrisana proizvodnja žitarica.
M. Garrelsa sa Univerziteta Južne Floride, slijedi da bi se ugljični dioksid mogao osloboditi tokom izuzetno jake vulkanske aktivnosti na srednjeokeanskim grebenima, gdje magma koja se diže formira novo okeansko dno. Direktni dokazi koji ukazuju na vezu između atmosferskih gasova staklene bašte i klime tokom glacijacije mogu se „izvući“ iz mjehurića zraka uključenih u antarktički led, koji je nastao u davna vremena kao rezultat sabijanja snijega koji pada. Tim istraživača predvođen Claude Laurieuxom iz Laboratorije za glaciologiju i geofiziku u Grenobleu proučavao je ledeni stub dug 2000 m (što odgovara periodu od 160 hiljada godina) koji su sovjetski istraživači dobili na stanici Vostok na Antarktiku. Laboratorijska analiza plinova sadržanih u ovom stupu leda pokazala je da su se u drevnoj atmosferi koncentracije ugljičnog dioksida i metana mijenjale usklađeno i, što je još važnije, „u vremenu“ s promjenama srednje lokalne temperature (određeno je omjer koncentracija izotopa vodika u molekulima vode). Tokom posljednjeg međuledenog perioda, koji je trajao 10 hiljada godina, iu periodu koji mu je prethodio (prije 130 hiljada godina), koji je takođe trajao 10 hiljada godina, prosječna temperatura na ovom području bila je 10 stepeni viša nego za vrijeme glacijacija. (Generalno, Zemlja je bila 5 os toplija tokom ovih perioda.) U tim istim periodima, atmosfera je sadržavala 25% više ugljen-dioksida i 100.070 više metana nego tokom glacijacija. Nejasno je da li su promjene stakleničkih plinova uzrok, a klimatske promjene posljedica, ili obrnuto. Najvjerovatnije su uzrok glacijacija bile promjene Zemljine orbite i posebna dinamika napredovanja i povlačenja glečera; međutim, ove klimatske fluktuacije su možda bile pojačane promjenama u bioti i fluktuacijama u cirkulaciji okeana koje utiču na sadržaj stakleničkih plinova u atmosferi. Još detaljniji podaci o fluktuacijama stakleničkih plinova i klimatskim promjenama dostupni su za posljednjih 100 godina, tokom kojih je došlo do daljnjeg povećanja koncentracije ugljičnog dioksida od 25% i metana za 100%. Prosječni globalni temperaturni "rekord" u posljednjih 100 godina ispitala su dva tima istraživača, predvođena Jamesom E. Hansenom iz Godard instituta za svemirske studije Nacionalne uprave za aeronautiku i istraživanje. vanjski prostor, i T. M. L. Wigley sa Odsjeka za klimu na Univerzitetu Istočne Anglije.
Zadržavanje toplote u atmosferi je glavna komponenta energetskog bilansa Zemlje (slika 8). Otprilike 30% energije koja dolazi od Sunca reflektuje se (lijevo) od oblaka, čestica ili površine Zemlje; preostalih 70% se apsorbuje. Apsorbovana energija se ponovo zrači u infracrvenom zračenju od strane površine planete.
Rice.
Ovi naučnici su koristili mjerenja sa meteoroloških stanica raštrkanih po svim kontinentima (tim Climate Division je također uključio mjerenja na moru u analizu). Međutim, u dvije grupe su prihvatili različite tehnike analiza zapažanja i uzimanje u obzir „izobličenja“ povezanih, na primjer, s činjenicom da su se neke meteorološke stanice „preselile“ na drugu lokaciju više od stotinu godina, a neke locirane u gradovima dale su podatke „kontaminirane“ utjecajem topline koju stvaraju industrijskih preduzeća ili akumuliranih tokom dana sa zgradama i pločnikom. Potonji efekat, koji dovodi do pojave toplotnih ostrva, veoma je primetan u razvijene države, na primjer u SAD-u. Međutim, čak i ako se korekcija izračunata za Sjedinjene Države (dobili su je Thomas R. Karl iz Nacionalnog centra za klimatske podatke u Ashevilleu, Sjeverna Karolina i P. D. Jones sa Univerziteta Istočne Anglije) proširi na sve podatke za na globus, oba unosa će ostati “<реальное» потепление величиной 0,5 О С, относящееся к последним 100 годам. В согласии с общей тенденцией 1980-е годы остаются самым теплым десятилетием, а 1988, 1987 и 1981 гг. - наиболее теплыми годами (в порядке перечисления). Можно ли считать это «сигналом» парникового потепления? Казалось бы, можно, однако в действительности факты не столь однозначны. Возьмем для примера такое обстоятельство: вместо неуклонного потепления, какое можно ожидать от парникового эффекта, быстрое повышение температуры, происходившее до конца второй мировой войны, сменилось небольшим похолоданием, продлившимся до середины 1970-х годов, за которым последовал второй период быстрого потепления, продолжающийся по сей день. Какой характер примет изменение температуры в ближайшее время? Чтобы дать такой прогноз, необходимо ответить на три вопроса. Какое количество диоксида углерода и других парниковых газов будет выброшено в атмосферу? Насколько при этом возрастет концентрация этих газов в атмосфере? Какой климатический эффект вызовет это повышение концентрации, если будут действовать естественные и антропогенные факторы, которые могут ослаблять или усиливать климатические изменения? Прогноз выбросов - нелегкая задача для исследователей, занимающихся анализом человеческой деятельности. Какое количество диоксида углерода попадет в атмосферу, зависит главным образом от того, сколько ископаемого топлива будет сожжено и сколько лесов вырублено (последний фактор ответствен за половину прироста парниковых газов с 1800 г. и за 20070прироста в наше время). И тот и другой фактор зависят в свою очередь от множества причин. Так, на потреблении ископаемого топлива сказываются рост населения, переход к альтернативным источникам энергии и меры по экономии энергии, а также состояние мировой экономики. Прогнозы в основном сводятся к тому, что потребление ископаемого топлива на земном шаре в целом будет увеличиваться примерно с той же скоростью, что и сегодня намного медленнее, чем до энергетического кризиса 1970-х годов. В результате эмиссия (поступление в атмосферу) диоксида углерода в ближайшие несколько десятилетий, будет увеличиваться на 0,5-2070 в год. Другие парниковые газы, такие как ХФУ, оксиды азота и тропосферный озон, могут вносить в потепление климата почти столь же большой вклад, что и диоксид углерода, хотя в атмосферу их попадает значительно меньше: объясняется это тем, что они более эффективно поглощают солнечную радиацию. Предсказать, какова будет эмиссия этих газов - задача еще более трудная. Так, например, не вполне ясно происхождение некоторых газов, в частности метана; величина выбросов других газов, таких как ХФУ или озон, будет зависеть от того, какие изменения в технологии и политике произойдут в ближайшем будущем.
Razmjena ugljika između atmosfere i raznih „rezervoara“ na Zemlji (slika 9). Svaki broj označava, u milijardama tona, priliv ili odliv ugljenika (u obliku dioksida) godišnje ili njegovu zalihu u rezervoaru. Ovi prirodni ciklusi, jedan na kopnu, a drugi na okeanu, uklanjaju onoliko ugljičnog dioksida iz atmosfere koliko on dodaje, ali ljudska aktivnost poput krčenja šuma i sagorijevanja fosilnih goriva uzrokuje pad razine ugljika u atmosferi povećava se godišnje za 3 milijarde tona. Podaci preuzeti iz rada Berta Bohlina na Univerzitetu u Štokholmu
Fig.9
Pretpostavimo da imamo razumnu prognozu kako će se promijeniti emisije ugljičnog dioksida. Koje će se promjene u ovom slučaju dogoditi s koncentracijom ovog plina u atmosferi? Atmosferski ugljični dioksid „troše“ biljke, kao i okean, gdje se koristi u kemijskim i biološkim procesima. Kako se koncentracija atmosferskog ugljičnog dioksida mijenja, brzina "potrošnje" ovog plina će se vjerovatno promijeniti. Drugim riječima, procesi koji uzrokuju promjene u sadržaju atmosferskog ugljičnog dioksida moraju uključivati povratnu informaciju. Ugljični dioksid je "osnovna sirovina" za fotosintezu u biljkama, tako da će se njegova potrošnja od strane biljaka vjerovatno povećati kako se akumulira u atmosferi, što će usporiti ovu akumulaciju. Slično tome, budući da je sadržaj ugljičnog dioksida u površinskim okeanskim vodama u približno ravnoteži s njegovim sadržajem u atmosferi, povećanje uzimanja ugljičnog dioksida u okeanskoj vodi će usporiti njegovo nakupljanje u atmosferi. Međutim, može se dogoditi da će akumulacija ugljičnog dioksida i drugih stakleničkih plinova u atmosferi pokrenuti mehanizme pozitivne povratne sprege koji će povećati klimatski učinak. Stoga brze klimatske promjene mogu dovesti do nestanka nekih šuma i drugih ekosistema, što će oslabiti sposobnost biosfere da apsorbuje ugljični dioksid. Štaviše, zagrijavanje može dovesti do brzog oslobađanja ugljika pohranjenog u mrtvoj organskoj tvari u tlu. Ovaj ugljik, koji je dvostruko veći od količine pronađene u atmosferi, bakterije tla neprestano pretvaraju u ugljični dioksid i metan. Zagrijavanje može ubrzati njihov rad, što rezultira povećanim oslobađanjem ugljičnog dioksida (iz suhih tla) i metana (iz rižinih polja, deponija i močvara). Dosta metana se takođe skladišti u sedimentima na kontinentalnom pojasu i ispod sloja permafrosta na Arktiku u obliku klatrata - molekulskih rešetki koje se sastoje od metana i molekula vode. Uprkos ovim nesigurnostima, mnogi istraživači vjeruju da će uzimanje ugljičnog dioksida od strane biljaka i oceana usporiti akumulaciju ovog plina u atmosferi – barem u sljedećih 50 do 100 godina. da će od ukupne količine ugljičnog dioksida koja ulazi u atmosferu, oko polovice ostati tamo. Iz toga slijedi da će se koncentracije ugljičnog dioksida udvostručiti sa nivoa iz 1900. (na 600 ppm) između 2030. i 2080. Međutim, drugi staklenički plinovi će se vjerovatno brže akumulirati u atmosferi.
