Kasvuhooneefekt: mis see on, põhjused ja mõju planeedile

Kasvuhooneefekt selgitatud: mis seda põhjustab, kuidas inimtegevus soojendab planeeti, millised on tagajärjed ja lahendused kliimamuutuste ning elurikkuse kaitseks.

Kasvuhooneefekt tekib siis, kui teatavad gaasid Maa atmosfääris (Maa ümbritsev õhk) püüavad infrapunakiirgust. See muudab planeedi soojemaks, sarnaselt sellele, kuidas kasvuhoone muutub soojemaks. Päikeselt jõuab Maale enamasti lühilainekiirgus (nähtav valgus), mis soojendab maakera ja ookeane; Maa kiirgab seejärel osa sellest energiast tagasi pikema lainepikkusega infrahallina. Kasvuhoonegaasid neelavad osa sellest kõrgepikkuslikust soojuskiirgusest ja kiirgavad seda suunaga nii tagasi Maa pinnale kui ka kosmosesse, mis tõstab pinna ja madalama atmosfääri temperatuuri.

Kasvuhooneefekti põhjustavad kasvuhoonegaasid; kõige olulisemad kasvuhoonegaasid Maa atmosfääris on: veeaur, süsinikdioksiid (_CO2) ja metaan. Lisaks neile on oluline ka lämmastikoksiid (N2O) ja teatud tehislikud fluoritud gaasid, mis küll esinevad väiksemas koguses, kuid on väga tõhusad kasvuhoonegaasid. Kui õhus on rohkem kasvuhoonegaase, hoiab õhk rohkem soojust. Seetõttu põhjustab kasvuhoonegaaside suurenemine kliimamuutusi ja globaalset soojenemist.

Kasvuhooneefekt on loomulik. See on oluline elu jaoks Maal. Ilma kasvuhooneefektita oleks Maa keskmine temperatuur umbes -18 või -19 kraadi Celsiuse järgi (0 või 1 kraadi Fahrenheiti järgi). Maa oleks lukustatud jääajasse. Kasvuhooneefekti tõttu on Maa tegelik keskmine temperatuur 14 kraadi Celsiuse järgi (57 kraadi Fahrenheiti järgi). See tähendab, et teatav kasvuhooneefekt on vajalik, kuid tasakaalu muutumine viib kliimi nähtavatesse muutustesse.

Probleem on selles, et viimasel ajal on kasvuhooneefekt muutunud tugevamaks. See on tingitud sellest, et inimesed on kasutanud suures koguses fossiilkütuseid, mille põletamisel eraldub süsinikdioksiidi. Lisaks fossiilkütuste põletamisele annavad kasvuhoonegaasidele panuse metsade raadamine (väheneb CO2 sidumine), loomakasvatus (suurema metaani emissiooniga) ja teatud tööstusprotsessid. Kuna süsinikdioksiid on kasvuhoonegaas, on see põhjustanud planeedi soojenemise viimase 150 aasta jooksul; soojenemine on enim märgatav alates tööstusrevolutsioonist.

Umbes 10 000 aastat tagasi, enne kui inimesed hakkasid suures koguses fossiilkütuseid põletama, oli süsinikdioksiidi (CO2) sisaldus atmosfääris 260–280 miljondikosa (ppm), kuid nüüd on see üle 400 ppm. Enamik teadlasi ütleb, et 350 ppm või vähem on keskkonnale ohutu ja et planeedi liigid suudavad selle tasemega kohaneda. Kõrgemad tasemed võivad põhjustada tõsiseid probleeme loomade ja mereelustiku jaoks, mida juba praegu on näha, näiteks ookeanide hapestumine. CO2 kontsentratsioon näitab aastaaegade lõikes väikseid kõikumisi, kuid üldine trend viimastel sajanditel on selgelt kasvav.

Kasvuhooneefekti pakkus esmakordselt välja Joseph Fourier 1824. aastal. Ka Marsil, Veenusel ja teistel atmosfääriga planeetidel on kasvuhooneefekt. Veenusel on see efekt eriti tugev, sest Veenusel on nii palju _CO2. Seetõttu on Veenus kuumem kui Merkuur, kuigi Merkuur on Päikesele lähemal. Svante Arrhenius oli esimene, kes ennustas, et fossiilsete kütuste põletamisel (ja muudes põlemisprotsessides) tekkiv süsinikdioksiid võib põhjustada globaalset soojenemist.

Mõju planeedile ja eluolule

• Meretaseme tõus: soojenevad ookeanid laienevad ja mäestikud ning polaaralad sulavad, mis põhjustab rannikualade vee alla jäämist ja rändevooge.
• Eraldunud ilmastikunähtused: sagedasemad ja tugevamad tormid, põuad, õhutemperatuuri äärmuslikud kõikumised ning intensiivsemad vihmasajud.
• Ökosüsteemide ja liigirikkuse muutused: paljud liigid nihkuvad polaar- või kõrgematesse piirkondadesse, kohalikke liike ähvardab väljasuremine, muutused toiduahelates ja kasvukohatingimustes.
• Põllumajandus ja toidutootmine: muutuvad kasvutingimused, saagi ebakindlus ning veeressursside kahanemine võivad ohustada toiduga kindlustatust.
• Tervisemõjud: soojustsüklid, õhukvaliteedi halvenemine ja haiguste levik võivad lisada inimeste haavatavust.
• Ookeanide hapestumine: CO2 imendumine merre muudab vett happelisemaks, mis kahjustab koralle, kitiinil põhinevaid organisme ja kalade toitumisahelaid.

Tagasiside ja keerukad protsessid

Kasvuhooneefekti teravnemisel võivad tekkida tagasisideprotsessid, mis kiirendavad muutusi. Olulised näited:

• veeauru tagasiside – soojem õhk hoiab rohkem veeauru, mis omakorda tugevdab soojenemist;
• albeedo (peegeldus) vähenemine – jää ja lumi sulavad, avades tumedama pinna, mis neelab rohkem soojust;
• pärandjäätmete ja permafrosti sulamine – vabanevad lisaks süsinikule ja metaanile, mis võivad veelgi suurendada kasvuhooneefekti.

Kuidas teadus seda uurib

Teadlased kasutavad atmosfääri mõõtmisi, jääkärje analüüse, ookeanide andmeid, ilmastikumudeleid ja kaugseireid, et mõista gaaside kontsentratsiooni, temperatuuri trende ja tagajärgi. Globaalsed hinnangud ja prognoosid koondatakse suurematesse hindamisraportitesse (näiteks rahvusvahelised kliimaraportid), mis põhinevad paljudel sõltumatutel uuringutel.

Mida saab teha ja millised on lahendused

Kliimasoojenemise pidurdamiseks ja mõjude leevendamiseks on mitmeid strateegiaid, mida rakendatakse nii poliitiliselt, majanduslikult kui ka isiklikul tasandil:

• emissioonide vähendamine – üleminek taastuvenergiale (tuul, päike, hüdro), energiatõhusus ja elektriautod;
• maakasutuse muutmine ja metsade kaitse – metsad toimivad süsiniku sidujana ning nende säilitamine ja taastamine on oluline;
• põllumajanduse ja toidutootmise kohandamine – säästlikud põllumajandustavad ja vähem süsinikku intensiivsed dieedivalikud;
• tehnoloogilised lahendused – süsiniku püüdmine ja salvestamine (CCS), emissioonide vähendavad tööstusprotsessid ja uued energiasalvestuse lahendused;
• kohanemisvõime suurendamine – rannikukaitse, veevarude juhtimine ja tervishoiusüsteemide kohandamine äärmuslike ilmastikunähtuste jaoks;
• rahvusvaheline koostöö ja poliitika – kliimalepete täitmine, süsiniku hindamine ja riikidevahelised kokkulepped.

Lõppkokkuvõttes on kasvuhooneefekt ise vajalik, kuid selle tugevnemine inimtegevuse tõttu kujutab endast olulist riski planeedi ökosüsteemidele ja inimühiskonnale. Teadmine, mõõtmine ja sihipärane tegutsemine nii üleilmsel kui lokaalsel tasandil aitavad vähendada riske ja luua stabiilsema kliima tulevastele põlvedele.

Küsimused ja vastused

K: Mis on kasvuhooneefekt?

K: Millised on mõned kõige olulisemad kasvuhoonegaasid Maa atmosfääris?

K: Kuidas mõjutab kasvuhoonegaaside taseme tõus kliimamuutusi ja globaalset soojenemist?

K: Mis juhtuks, kui Maal ei oleks looduslikku kasvuhooneefekti?

K: Kuidas on inimtegevus aidanud kaasa muutustele atmosfääri CO2 tasemes?

K: Kes pakkus esimesena välja, et CO2 sisalduse suurenemine võib põhjustada globaalset soojenemist?

Otsing