Ποιο ποσοστό διοξειδίου του άνθρακα αποτελείται από την ατμόσφαιρα της γης;

Η Γη δεν είναι ο μόνος πλανήτης στο Ηλιακό Σύστημα με ατμόσφαιρα, αλλά η ατμόσφαιρά της είναι ο μόνος στον οποίο τα ανθρώπινα όντα θα μπορούσαν να επιβιώσουν. Το κύριο συστατικό της ατμόσφαιρας της Γης, όπως αυτό του φεγγαριού του Κρόνου Τιτάνα, είναι το άζωτο και το άλλο άφθονο στοιχείο είναι το οξυγόνο. Το 1% περίπου της ατμόσφαιρας αποτελείται από μια σειρά από άλλες ενώσεις, συμπεριλαμβανομένου του διοξειδίου του άνθρακα, το οποίο παίζει σημαντικό ρόλο στη θέρμανση του πλανήτη.

Ατμοσφαιρική Σύνθεση Διοξειδίου του Άνθρακα

Τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα δεν είναι σταθερά -- έχουν αυξηθεί σχεδόν κατά 40 τοις εκατό από τη Βιομηχανική Επανάσταση, σύμφωνα με τον κλιματολόγο Todd Sanford. Είναι μικρά σε σύγκριση με τα κύρια ατμοσφαιρικά συστατικά του αζώτου και του οξυγόνου. Οι επιστήμονες τα εκφράζουν ως μέρη ανά εκατομμύριο ή ppm. Τον Μάρτιο του 2011, τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα ήταν 391 ppm, που είναι το 0,0391 τοις εκατό της ατμόσφαιρας. Αυτό αντιστοιχεί περίπου σε μάζα 3 τρισεκατομμυρίων τόνων. Μετά το άζωτο, το οξυγόνο, τους υδρατμούς και το αργό, το διοξείδιο του άνθρακα είναι το πέμπτο πιο άφθονο αέριο στην ατμόσφαιρα.

Μέτρηση επιπέδων διοξειδίου του άνθρακα

Ξεκινώντας από τη δεκαετία του 1950 και συνεχίζοντας μέχρι το 2013, οι επιστήμονες ανέλαβαν ένα πρόγραμμα για τη μέτρηση των επιπέδων διοξειδίου του άνθρακα στο Mauna Loa στη Χαβάη. Το πρόγραμμα, το οποίο λειτουργεί από το Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας Scripps, έχει δημιουργήσει ένα ρεκόρ που δείχνει μια σταθερή ετήσια αύξηση των επιπέδων διοξειδίου του άνθρακα. Η καμπύλη Keeling, που πήρε το όνομά της από τον επιστήμονα που διηύθυνε αρχικά το πρόγραμμα, παρέχει στοιχεία για την αύξηση των επιπέδων διοξειδίου του άνθρακα. Εκτός από το ότι δείχνει μια σταθερή ανοδική άνοδο στα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, δείχνει εποχιακές διακυμάνσεις στα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα της ατμόσφαιρας που προκαλούνται από την ανάπτυξη και την αποσύνθεση των φυτών στο βόρειο ημισφαίριο.

Ένα αέριο θερμοκηπίου

Το διοξείδιο του άνθρακα είναι αέριο του θερμοκηπίου. απορροφά το ηλιακό φως που αντανακλάται από την επιφάνεια του πλανήτη και θερμαίνει την ατμόσφαιρα. Σε περίπτωση απουσίας του, το ηλιακό φως θα ακτινοβολούσε στο διάστημα. Το διοξείδιο του άνθρακα δεν είναι το μόνο αέριο που το κάνει αυτό -- το μεθάνιο και το υποξείδιο του αζώτου είναι ακόμη πιο ισχυρά αέρια του θερμοκηπίου. Ωστόσο, οι υψηλότερες συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα και το γεγονός ότι οι συγκεντρώσεις αυξάνονται καθιστούν το διοξείδιο του άνθρακα το πιο σημαντικό αέριο του θερμοκηπίου. Αν και μεγάλο μέρος του ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα διαλύεται στο θαλασσινό νερό και το έδαφος και γίνεται πρώτη ύλη για φωτοσύνθεση, η καμπύλη Keeling δείχνει ότι η παραγωγή αυτού του αερίου υπερβαίνει την κατανάλωσή του.

Αυξανόμενα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα

Λόγω της ικανότητάς του να σχηματίζει πολύπλοκα μόρια, ο άνθρακας κυκλοφορεί ασταμάτητα μέσω του οικοσυστήματος από το έδαφος και τους ωκεανούς στην ατμόσφαιρα. Τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα σχετίζονται με αυτόν τον κύκλο. Το αέριο διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται από τα ηφαίστεια διαλύεται στους ωκεανούς για να τα κάνει πιο όξινα και γίνεται η πρώτη ύλη για τη φωτοσύνθεση. Αυτός ο φυσικός κύκλος διαταράσσεται από την προσθήκη επιπλέον διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, όπως συμβαίνει με την καύση ορυκτών καυσίμων. Οι επιπτώσεις μπορεί να περιλαμβάνουν αύξηση της θερμοκρασίας και αυξημένη οξύτητα των ωκεανών, που μπορεί να θέσει σε κίνδυνο τη θαλάσσια ζωή.