Många olika gaser utgör jordens atmosfär. Enbart kväve står för 78 procent. Syre, på andra plats, utgör ytterligare 21 procent. Många andra gaser utgör den återstående 1 procenten. Flera (som helium och krypton) är kemiskt inerta. Det betyder att de inte reagerar med andra. Andra bitspelare har förmågan att agera som en filt för planeten. Dessa har kommit att kallas växthusgaser.
Liksom fönstren i ett växthus, fångar dessa gaser energi från solen som värme. Utan deras roll i denna växthuseffekt skulle jorden vara ganska frostig. Globala temperaturer skulle i genomsnitt vara runt -18° Celsius (0° Fahrenheit), enligt National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Istället är vår planets yta i genomsnitt runt 15 °C (59 °F), vilket gör det till en bekväm plats för livet.
Sedan omkring 1850 har dock mänskliga aktiviteter släppt ut extra växthus gaser i luften. Detta har sakta drivit fram en ökning av medeltemperaturen över hela världen. Totalt sett var 2017 års globala medelvärde 0,9 grader C (1,6 grader F) högre än det hade varit mellan 1951 och 1980. Det är baserat på beräkningar från NASA.
Stephen Montzka är en forskningskemist med NOAA i Boulder, Colo. Det finns fyra huvudsakliga växthusgaser att oroa sig för, säger han. Den mest kända är koldioxid (CO2). De övriga är metan, dikväveoxid och en grupp som innehåller klorfluorkolväten (CFC) och deras ersättningar. (CFC är köldmedier som har spelat en roll i att tunna ut planetens skyddande ozonskikt på hög höjd. De fasas ut som en del av ett globalt avtal som inleddes 1989.)
Många kemikalier påverkar klimatet. Men, konstaterar Montzka, dessa fyra växthusgaser är de “som vi ha direkt kontroll över.”
Klimatvärmande kemikalier
Varje växthusgas, när den väl släpps ut, stiger till luften. Där hjälper det atmosfären att hålla på värmen. Vissa av dessa gaser fångar upp mer värme per molekyl än andra. Vissa stannar också längre i atmosfären än andra. Detta beror på att var och en har olika kemiska egenskaper, konstaterar Montzka. De avlägsnas också från atmosfären, med tiden, genom olika processer.
Överskott av CO2 kommer huvudsakligen från förbränning av fossila bränslen — Kol, olja och naturgas. Dessa bränslen används för allt från att driva fordon och generera elektricitet till tillverkning av industriella kemikalier. 2016 stod CO2
En del CO2 tas bort varje år av växter när de växer. Däremot frigörs mycket CO2 under kallare månader, när plantorna inte växer. CO2 kan också dras från luften och in i havet. Organismer i havet kan sedan omvandla det till kalciumkarbonat. Så småningom kommer den kemikalien att bli en ingrediens i kalksten, där dess kol kan lagras i årtusenden. Den stenbildningsprocessen är väldigt långsam. Totalt sett kan CO2 dröja kvar i atmosfären i allt från decennier till tusentals år. Så, förklarar Montzka, “även om vi slutade släppa ut koldioxid idag, skulle vi fortfarande se en uppvärmning från det under mycket lång tid.”
Metan är huvudkomponenten i naturgas. Det är också släppt från en mängd biologiska källor. Dessa inkluderar risproduktion, djurgödsel, korötning och nedbrytning av avfall som läggs på deponier. Metan står för cirka 10 procent av USA:s utsläpp av växthusgaser. Varje molekyl av denna gas är mycket bättre på att fånga värme än en av CO2. Men metan finns inte kvar i atmosfären så länge. Det bryts ner när det reagerar i atmosfären med hydroxylradikaler (neutralt laddade OH-joner gjorda av bundna atomer av syre och väte). “Tidsskalan för borttagning av metan är ungefär ett decennium”, konstaterar Montzka. upp 6 procent av växthusgaserna som släpptes ut av USA 2016. Denna gas kommer från jordbruk, förbränning av fossila bränslen och mänskligt avloppsvatten. Men låt inte dess lilla kvantitet få dig att bortse från N2O:s inverkan. Denna gas är hundratals gånger effektivare än CO2 när det gäller att fånga upp värme. N2O kan också dröja kvar i atmosfären i nästan ett sekel. Varje år omvandlas endast cirka 1 procent av luftburet N2O av gröna växter till ammoniak eller andra kväveföreningar som växter kan använda. Så denna naturliga N2O-borttagning “är väldigt långsam”, säger Montzka.
CFC och deras nyare ersättningar är alla tillverkad av människor. Många har använts som köldmedier. Andra används som lösningsmedel för kemiska reaktioner och i aerosolsprayer. Tillsammans utgjorde dessa endast cirka 3 procent av USA:s utsläpp av växthusgaser 2016. Dessa gaser avlägsnas först när de låses in i ett högt lager av atmosfären. I denna stratosfär bombarderar högenergiljus kemikalierna och bryter isär dem. Men det kan ta decennier, säger Montzka.
Fluorbaserade kemikalier, såsom CFC, noterar han, “är potenta växthusgaser, per molekyl.” Men utsläppen av dem är så låga att jämfört med CO2, är deras totala påverkan ganska liten. Att minska utsläppen av metan, N2O och CFC kommer att bidra till att bromsa klimatförändringarna, konstaterar Montzka. “Men om vi ska lösa det här [greenhouse gas] problemet måste vi ta hand om CO2“, säger han. “Den bidrar mest … och den har denna extremt långa uppehållstid i atmosfären.”
Leave a Reply