Efectul de seră – o „sabie cu două tăișuri” pentru viața pe Terra
În contextul în care știrile despre încălzirea globală și despre fenomenele meteo neobișnuite par a fi o constantă în zilele noastre, tot mai multe îngrijorări apar în legătură cu viitorul pe termen mediu și lung al vieții și a felului în care civilizația umană va face față schimbărilor climatice ale căror semne sunt tot mai vizibile.
Desigur, o mare parte dintre îngrijorări sunt direcționate către poluare ca fiind principala cauză a schimbărilor climatice, dar, de multe ori, este uitat un fenomen fizic care a însoțit existența Pământului încă din vremea formării atmosferei. Este vorba despre efectul de seră – un fenomen care are, în general, un efect benefic asupra vieții de pe planetă, însă, în egală măsură, în eventualitatea producerii unor dezechilibre semnificative, poate conduce la efecte dintre cele mai neprielnice.
Astfel, în acest articol vei afla mai multe detalii despre efectul de seră, modul de acțiune al acestui fenomen fizic natural, despre gazele cu efect de seră și legătura directă între poluarea rezultată din activitatea umană și intensificarea efectului de seră.
1. Ce este efectul de seră și care sunt cauzele acestui fenomen?
Efectul de seră este azi considerat principalul fenomen vinovat pentru încălzirea globală la care asistă și ale cărei efecte le suportă întreaga omenire de ceva vreme. Fie că este vorba de perioade tot mai lungi de caniculă, de secete prelungite sau, dimpotrivă, de inundații catastrofale, fie că este vorba de furtuni violente, care altă dată nu se petreceau cu așa mare intensitate, se poate da vina, fără a greși prea mult, pe efectul de seră.
Totuși, mulți omit să conștientizeze și faptul că fără existența acestui fenomen care se petrece în mod natural, viața pe această planetă nu ar fi beneficiat de condițiile excelente de temperatură care au făcut-o practic posibilă. Este adevărat, pe de altă parte, că de mai multe ori în cele câteva miliarde de ani de când primele forme de viață au apărut pe Terra, aceasta a fost de mai multe ori în pragul extincției tot din cauza efectului de seră. Prin urmare, se poate afirma că efectul de seră este un fenomen ambivalent, având atât efecte pozitive, cât și efecte negative în funcție de echilibrul și concentrația gazelor acumulate în atmosferă.
Pentru a ajunge la definirea efectului de seră este necesară înțelegerea existenței atmosferei, a compoziției sale și a rolului esențial pe care aceasta o are pentru existența vieții planetare.
Atmosfera este un strat alcătuit din gaze care învelește, practic, întregul glob pământesc. Nu ar trebui însă să te gândești că acest înveliș al planetei este foarte gros. Grosimea atmosferei este de circa 40 de Km și este formată din două straturi succesive principale: troposfera și stratosfera. În cadrul troposferei, are loc acumularea gazelor de seră, însuși fenomenul de efect de seră având loc în acest strat de numai 8 Km la poli și 18 Km la Ecuator. Stratosfera este următorul strat de până la 50 Km care are și el un rol important pentru viața pe Terra, deoarece aici se află pătura de ozon cu rol de absorbție a razelor ultraviolete provenite de la Soare. Cele doua straturi ale atmosferei sunt cele care protejează suprafața planetei, printre altele, de frigul cosmic și de razele UV cu efect ucigător. În afară de troposferă și stratosferă, merită menționate și mezosfera (50-80 Km), ionosfera (până la 100 Km) și exosfera (până la 300 Km).
După cum este azi cunoscut, atmosfera planetei noastre este alcătuită din gaze, praf, vapori de apă, microorganisme, cristale de gheață și alte tipuri de mici particule. Gazele care compun atmosfera și care permit viața, așa cum este ea cunoscută azi, sunt: oxigen (21%), azot (78%), alte gaze (dioxid de carbon, metan, ozon, gaze rare etc., în proporție totală de cca. 1%).
Dintre acestea, vaporii de apă, dioxidul de carbon, metanul, oxidul de azot, gazele fluorurate sau compușii clorofluorocarbonici (CFC) sunt elementele care fac posibilă producerea efectului de seră. Astfel, fenomenul efectului de seră apare atunci când gazele care contribuie la crearea acestui efect depășesc anumite limite de concentrație în totalul compoziției atmosferei. După cum este știut, aceste gaze permit pătrunderea energiei solare către suprafața planetei dar nu permit în totalitate schimbul invers de energie sub forma căldurii. Astfel, o parte din energia transformată în căldură primită de planetă de la Soare, împreună cu cea reflectată și cea emisă de suprafața Pământului, rămân captive sub cupola troposferei, gazele cu efect de seră acționând în mod identic serelor și solariilor pentru legume sau flori. În acest fel, căldura provenită din energia solară și din cea proprie a planetei încălzește suprafața terestră. Căldura care nu mai reușește să fie evacuată în spațiu menține o medie globală a temperaturii de circa 14 grade Celsius.
Merită menționat că, fără efectul de seră, căldura ar fi fost eliberată în spațiu dar, suprafața planetei ar fi cunoscut o temperatură medie cu circa 33 de grade Celsius mai mică decât cea cunoscută în prezent. Astfel, multor forme de viață le-ar fi fost imposibil să apară și să se dezvolte, iar Pământul ar fi fost un loc mult mai ne ospitalier și în mare parte înghețat.
În contrapartidă, dezechilibrele în proporția gazelor cu efecte de seră în sensul creșterii concentrației acestora conduce la o supraîncălzire cu efecte climatice fundamentale. Nu doar temperatura medie globală crește, dar și modelul cunoscut al precipitațiilor sub formă de ploaie sau ninsoare se schimbă dramatic în acest caz.
Cauzele efectului de seră au fost timp de sute de milioane de ani naturale. Principalii „actori” care au contribuit și continuă să o facă la crearea acestui efect sunt vaporii de apă (inclusiv norii) cu un aport de cca 75%, dioxidul de carbon cu un aport fluctuant între 9% și 26%, metanul cu un aport de 4%-9% și ozonul din stratul superior al troposferei, cu un aport de 3%-7%. Variabilitatea mare a procentelor este dată de variația intervalului de absorbție și emisie a energiei moleculelor fiecărei categorii de gaze enumerate, de aportul variabil la efect al norilor și al umidității în diverse locații și perioade de timp. De-a lungul vastei majorități a timpului istoric, de la apariția atmosferei, aceste proporții au fost create în mod natural și au variat din cauze exclusiv naturale printre care se pot enumera: activitățile vulcanice, mișcarea plăcilor tectonice, emisiile vegetației și faunei sau impacturi catastrofale cu diverse corpuri din spațiu – așa cum a fost cazul impactului cu un asteroid, acum 65 de milioane de ani, care a pus capăt existenței dinozaurilor.
Începând de la finele secolului al XVIII-lea, odată cu Revoluția Industrială, la amestecul gazelor cu efect de seră încep să se adauge o serie de noi emisii produse de om, emisii cu efect de seră produse exclusiv de umanitate și datorate variatelor activități industriale, în special arderii combustibililor fosili. La emisiile masive de dioxid de carbon produse de activitatea umană, care, doar în prezent, depășesc nivelurile care au existat neschimbate în ultimii 650.000 de ani, se mai adaugă cantități masive de metan, oxid de azot și gaze fluorurate (CFC, HCF, HFC), care sunt rezultatul producțiilor industriale de aerosoli și al tehnologiilor de refrigerare.
2. Consecințele efectului de seră asupra încălzirii globale, în general, și a vieții planetare, în special
Principalul efect al creșterii intensității emisiilor GES (gaze cu efect de seră) este schimbarea climatică. Pe scurt, Pământul devine tot mai cald, fapt care, cel puțin în ultimii ani, poate fi observat în mod direct de către fiecare om de pe planetă.
Nu este pentru prima dată în istoria planetei când aceasta a devenit mult mai caldă decât este azi. În mod similar, Pământul a trecut prin numeroase glaciațiuni. Diferența față de timpurile îndepărtate, când nu doar că nu exista civilizația umană, dar nici măcar oamenii nu apăruseră în lanțul evolutiv, este că aceste schimbări se produceau cu mult mai lent, de-a lungul a mii de ani. Observările recente, pe de altă parte, conchid invariabil că schimbările climatice prezente se petrec cu o viteză foarte mare, ciclurile naturale nefiind, în nici un caz, singurele vinovate de acest fenomen. Activitatea industrială umană este, deci, cea care accelerează intensificarea efectului de seră, existând deja temeri că efectele se vor petrece mult mai rapid decât vor fi capabile speciile planetare să se adapteze.
Încălzirea planetei conduce la topirea accelerată a ghețarilor și a calotelor polare, fenomene care deja sunt observabile de la an la an. Nu sunt cunoscute, însă, efectele pe care le vor avea topirea rapidă a cantității de gheață care reprezintă, astăzi, circa 10% din întreaga masă a planetei și care înglobează 75% din rezerva de apă dulce. Topirea întregii cantități de gheață de la poli și a ghețarilor va duce la o creștere estimată a nivelului apelor Oceanului Planetar cu circa 70 de metri. Orașe și regiuni întregi, puternic populate azi, se vor afla sub apă, fapt care va conduce la migrații masive, foamete extinsă, probleme acute privind sănătatea și igiena.
Lipsa apei necesare pentru producerea electricității, pentru irigații și pentru uzul personal va fi o altă consecință a încălzirii globale produse de efectul de seră. Valurile de căldură extremă, tot mai dese și tot mai lungi, încep deja să afecteze regiuni întinse ale planetei, în fiecare an. Perioadele prelungite de secetă vor perturba serios lanțurile de producție și aprovizionare cu alimente ale populației. În același timp, furtunile vor crește în intensitate și frecvență și vor afecta regiuni care nu ar trebui să fie afectate în mod normal. Iar acestea sunt doar câteva dintre consecințele pe care un efect de seră mai intens, datorat activității umane și emisiilor artificiale de GES, sunt deja proiectate prin predicții computerizate. Alte efecte pot fi, însă, impredictibile și rămân necunoscute omenirii.
3. Poluarea și efectul de seră – relații de cauză-efect și măsurile care pot fi luate în prevenirea efectului de seră
Nivelul de dioxid de carbon a crescut cu mai bine de 40% de la primele arderi de nivel industrial de cărbuni, la începutul Revoluției Industriale. Practic, în numai circa 200 de ani, dioxidul de carbon a ajuns de la 280 ppm (părți per milion), la peste 400 ppm, în prezent. Creșterea considerabilă nu poate fi datorată decât arderii de cărbune, petrol, derivați rafinați (benzine, motorină), gaz metan etc. Pe de altă parte, o mare parte a creșterii concentrației de dioxid de carbon este datorată tăierii masive a pădurilor, fie pentru a crea loc pentru noi terenuri agricole, fie pentru industria lemnului. Despăduririle, luate în mod individual, sunt ele singure responsabile cu o creștere a nivelului de dioxid de carbon de circa 17%. Evoluția tehnologiilor industriale a adăugat masiv gaze cu efect de seră la nivelurile existente deja.
Reducerea emisiilor cu efect de seră este azi o problemă vitală pentru societate. Eforturi deosebite se depun pentru impunerea unor norme care să oblige la un comportament responsabil al companiilor și al indivizilor în privința emisiilor poluante. Astfel, legislația de mediu a devenit din ce în ce mai complexă, fiind tot mai necesare servicii de audit de mediu ca proces esențial în evaluarea modului de conformare cu normele de protecție a mediului.
În pofida eforturilor pe care multe dintre statele industrializate ale lumii le fac azi, temperatura globală medie se află în plin proces de evoluție și este foarte probabil ca tendința ascendentă a acesteia să se mențină cel puțin în viitorul pe termen scurt. Există o serie de acțiuni care ar trebui luate la nivel general global, cel puțin pentru a încetini evoluția de acumulare a gazelor cu efect de seră.
- Creșterea eficienței energetice, atât în domeniul industrial, comercial și logistc, cât și în mediul casnic.
- Îmbunătățirea eficienței consumurilor de combustibili fosili.
- Găsirea de soluții alternative de alimentare a proceselor industriale cu un procentaj cât mai mare de energii regenerabile.
- Schimbarea unor procese industriale poluante cu unele cu un efect mai scăzut în emiterea de gaze cu efect de seră (de exemplu, folosirea de cuptoare în siderurgie, alimentate cu electricitate produsă din surse regenerabile, în loc de arderea cărbunelui sau a gazului metan).
- Dezvoltarea de resurse energetice alternative, nepoluante și regenerabile, așa cum este cazul energiei solare, al energiei eoliene, geotermale, al hidroenergiei, pentru a enumera doar câteva dintre opțiunile posibile în acest domeniu.
- Protejarea suprafețelor împădurite rămase, precum și trecerea la politici de încurajare a împăduririlor masive, pădurile fiind adevărate „uzine” naturale de captare a dioxidului de carbon atmosferic și un instrument natural de reglaj al gazelor cu efect de seră din atmosferă.
- Schimbarea practicilor clasice în domeniul agricol, prin găsirea de soluții alternative la folosirea fertilizanților actuali care emit cantități importante de oxid de azot în atmosferă.
- Schimbarea modurilor de folosire a dejecțiilor de la fermele de animale, știut azi fiind faptul că reziduurile animaliere colectate de la marile ferme, sub formă de lichide și depozitate, emit cantități mari de metan, spre deosebire de materiile solidificate în mod natural în aer liber, pe câmpuri.
Prin urmare, efectul de seră este un fenomen care, pe de o parte, permite ca planeta noastră să fie un loc în care viața să prospere, dar care, odată intrat în dezechilibru din cauza schimbării concentrației de gaze care generează acest efect, poate fi un instrument de schimbare dramatică a climei, a temperaturii planetare și de modificare drastică a ecosistemului și o amenințare extremă și directă asupra umanității. Astăzi, deoarece omul a ajuns la un nivel la care poate influența, fără tăgadă, în mod negativ, sistemul planetar de reglaj natural, prin emisiile multiplelor activități, depinde doar de societatea umană, în totalitatea ei, ca echilibrul să fie menținut o cât mai lungă perioadă de timp și ca o schimbare de paradigmă în acest sens să aibă loc cât mai curând.
Sursa foto: Pixabay.com
