ผลกระทบจากเรือนกระจก: วิธีการผลิตสาเหตุก๊าซผลที่ตามมา - สิ่งแวดล้อม - 2025

ภาวะเรือนกระจกเป็นกระบวนการทางธรรมชาติที่บรรยากาศยังคงเป็นส่วนหนึ่งของรังสีอินฟราเรดปล่อยออกมาจากโลกและทำให้มันร้อน รังสีอินฟราเรดนี้มาจากความร้อนที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวโลกโดยรังสีจากดวงอาทิตย์

กระบวนการนี้เกิดขึ้นเนื่องจากโลกในฐานะร่างกายทึบแสงดูดซับรังสีดวงอาทิตย์และปล่อยความร้อนออกมา ในขณะเดียวกันเนื่องจากมีชั้นบรรยากาศความร้อนจึงไม่หลุดออกไปนอกโลกอย่างสมบูรณ์

โครงการผลกระทบเรือนกระจก ที่มา: Robert A.Rohde (Dragons flight at English Wikipedia), Translation to Spanish felix, adaptation layout Basquetteur

ส่วนหนึ่งของความร้อนจะถูกดูดซับและปล่อยออกมาใหม่ในทุกทิศทางโดยก๊าซที่ประกอบขึ้นเป็นบรรยากาศ ดังนั้นโลกจึงรักษาสมดุลทางความร้อนที่กำหนดอุณหภูมิเฉลี่ย 15 ºCซึ่งรับประกันช่วงตัวแปรที่ชีวิตสามารถพัฒนาได้

คำว่า "ปรากฏการณ์เรือนกระจก" เป็นคำที่คล้ายคลึงกับเรือนกระจกสำหรับปลูกพืชในสภาพอากาศที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำกว่าที่กำหนด ในบ้านปลูกเหล่านี้หลังคาพลาสติกหรือกระจกช่วยให้แสงแดดส่องผ่านได้ แต่ป้องกันไม่ให้ความร้อนออกไป

ด้วยวิธีนี้สภาพอากาศที่อบอุ่นที่เอื้ออำนวยต่อการพัฒนาของพืชจะได้รับการดูแลโดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิภายนอกที่ต่ำลง

ก๊าซที่เกี่ยวข้องมากที่สุดในปรากฏการณ์เรือนกระจก ได้แก่ ไอน้ำคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และก๊าซมีเทน จากนั้นอันเป็นผลมาจากมลพิษที่เกิดขึ้นโดยมนุษย์ก๊าซอื่น ๆ จะถูกรวมเข้าด้วยกันและระดับ CO2 จะเพิ่มขึ้น

ก๊าซ CO2 ไอน้ำและมีเทนในบรรยากาศ

ก๊าซเหล่านี้ ได้แก่ ไนโตรเจนออกไซด์ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอนไฮโดรคาร์บอนเพอร์ฟลูออไรด์ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์และคลอโรฟลูออโรคาร์บอน

ปรากฏการณ์เรือนกระจกดีหรือไม่ดี?

ปรากฏการณ์เรือนกระจกเป็นพื้นฐานสำหรับสิ่งมีชีวิตบนโลกเนื่องจากรับประกันช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการดำรงอยู่ของมัน กระบวนการทางชีวเคมีส่วนใหญ่ต้องการอุณหภูมิระหว่าง-18ºCถึง50ºC

ในอดีตทางธรณีวิทยามีความผันผวนของอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกทั้งที่เพิ่มขึ้นหรือลดลง ในช่วงสองศตวรรษที่ผ่านมามีกระบวนการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของอุณหภูมิโลก

ความแตกต่างคือปัจจุบันอัตราการเพิ่มขึ้นสูงเป็นพิเศษและดูเหมือนว่าจะเกี่ยวข้องกับกิจกรรมของมนุษย์ กิจกรรมเหล่านี้ก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจกที่เน้นปรากฏการณ์

แล้วปัญหาคืออะไร?

มนุษย์ได้เพิ่มมลพิษให้กับสิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่องมาตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 18 อันเป็นผลมาจากการอุตสาหกรรม ในบรรดามลพิษเหล่านี้คือการปล่อยก๊าซที่ก่อให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกไม่ว่าจะเป็นเพราะดูดซับความร้อนหรือทำลายชั้นโอโซน

ชั้นโอโซนพบในส่วนบนของสตราโตสเฟียร์และกรองรังสีอัลตราไวโอเลต (พลังงานสูงกว่า) จากแสงอาทิตย์ ยิ่งได้รับรังสีอัลตราไวโอเลตมากเท่าไหร่ก็จะสามารถสร้างความร้อนและผลกระทบจากการกลายพันธุ์ได้มากขึ้น

ในทางกลับกันก๊าซกักเก็บความร้อนเช่น CO2 และมีเธนจะลดการสูญเสียความร้อนจากโลก ในขณะที่ก๊าซที่ทำลายชั้นโอโซนล้วนเป็นสารประกอบฟลูออรีนและคลอรีน

ผลที่ตามมาของการเพิ่มขึ้นของปรากฏการณ์เรือนกระจกคือการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของโลก สิ่งนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหลายอย่างรวมถึงการละลายของน้ำแข็งขั้วโลกและน้ำแข็ง

ปรากฏการณ์เรือนกระจกเกิดขึ้นได้อย่างไร?

- ชั้นบรรยากาศของโลก

ชั้นบรรยากาศ

การทำความเข้าใจองค์ประกอบพื้นฐานขององค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างของบรรยากาศเป็นพื้นฐานในการทำความเข้าใจปรากฏการณ์เรือนกระจก

องค์ประกอบทางเคมีของบรรยากาศโลก

ไนโตรเจน (N) มีอิทธิพลเหนือองค์ประกอบของบรรยากาศโลก 79% และออกซิเจน (O2) 20% ส่วนที่เหลืออีก 1% ประกอบด้วยก๊าซต่างๆซึ่งมากที่สุด ได้แก่ อาร์กอน (Ar = 0.9%) และ CO2 (0.03%)

ก๊าซเหล่านี้ไม่สามารถดูดซับแสงแดดได้นั่นคือพลังงานคลื่นสั้นที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ (สเปกตรัมที่มองเห็นได้และอัลตราไวโอเลต)

ชั้นบรรยากาศ

ก๊าซในชั้นบรรยากาศที่มีสัดส่วนสูงสุดจะกระจุกตัวอยู่ในแถบที่สูงจากพื้นผิวโลกถึง 50 กม. นี่เป็นเพราะแรงดึงดูดที่แรงดึงดูดทำให้ก๊าซที่ประกอบขึ้นเป็นชั้นบรรยากาศ

ในบรรยากาศ 50 กม. แรกนี้จะมีการจำแนกสองชั้นชั้นแรกสูงตั้งแต่ 0 ถึง 10 กม. และชั้นที่สองสูง 10 ถึง 50 กม. อย่างแรกเรียกว่าโทรโพสเฟียร์และมีความเข้มข้นประมาณ 75% ของมวลก๊าซในบรรยากาศ

ประการที่สองคือชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ที่มีมวลก๊าซในชั้นบรรยากาศรวมกันถึง 24% และส่วนบนของมันคือชั้นโอโซน ชั้นโอโซนเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจปรากฏการณ์เรือนกระจกเนื่องจากมีหน้าที่ในการแก้ไขรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์

แม้ว่าชั้นบรรยากาศอีกสามชั้นจะขยายออกไปเหนือชั้นบรรยากาศเหล่านี้ แต่ชั้นที่ต่ำที่สุดสองชั้นเป็นปัจจัยกำหนดของปรากฏการณ์เรือนกระจก

- ภาวะโลกร้อน

องค์ประกอบหลักของกระบวนการที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจก ได้แก่ ดวงอาทิตย์โลกและก๊าซในชั้นบรรยากาศ ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานโลกเป็นตัวรับพลังงานนี้และตัวปล่อยความร้อนและก๊าซมีบทบาทที่แตกต่างกันตามคุณสมบัติของมัน

พลังงานแสงอาทิตย์

โดยพื้นฐานแล้วดวงอาทิตย์จะปล่อยรังสีพลังงานสูงนั่นคือสอดคล้องกับความยาวคลื่นที่มองเห็นได้และอัลตราไวโอเลตของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า อุณหภูมิของการปล่อยพลังงานนี้สูงถึง 6,000C แต่ส่วนใหญ่จะสลายไประหว่างทาง

จากพลังงานแสงอาทิตย์ 100% ที่มาถึงชั้นบรรยากาศประมาณ 30% จะสะท้อนไปยังอวกาศภายนอก (ผลอัลเบโด) 20% ถูกดูดซับโดยชั้นบรรยากาศโดยส่วนใหญ่เป็นอนุภาคแขวนลอยและชั้นโอโซนและอีก 50% ที่เหลือจะทำให้พื้นผิวโลกอุ่นขึ้น วิดีโอนี้สะท้อนให้เห็นถึงกระบวนการนี้:

โลก

เช่นเดียวกับร่างกายใด ๆ โลกก็ปล่อยรังสีซึ่งในกรณีนี้คือรังสีคลื่นยาว (อินฟราเรด) รังสีอินฟราเรดที่โลกปล่อยออกมานั้นมาจากศูนย์กลางของหลอดไส้ (พลังงานความร้อนใต้พิภพ) แต่อุณหภูมิในการแผ่รังสีต่ำ (เกือบ 0 ºC)

อย่างไรก็ตามโลกได้รับพลังงานแสงอาทิตย์ที่ให้ความร้อนและปล่อยรังสีอินฟราเรดเพิ่มเติม

ในทางกลับกันโลกสะท้อนรังสีดวงอาทิตย์เป็นส่วนสำคัญเนื่องจากอัลเบโด (โทนแสงหรือความขาว) อัลเบโดนี้มีสาเหตุหลักมาจากเมฆแหล่งน้ำและน้ำแข็ง

เมื่อพิจารณาถึงอัลเบโดและระยะทางจากดาวเคราะห์ถึงดวงอาทิตย์อุณหภูมิของโลกควรอยู่ที่ -18 ºC (อุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพ) อุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพหมายถึงสิ่งที่ร่างกายควรมีโดยพิจารณาจากอัลเบโดและระยะทางเท่านั้น

อย่างไรก็ตามอุณหภูมิเฉลี่ยที่แท้จริงของโลกอยู่ที่ประมาณ15ºCโดยมีความแตกต่าง33ºCกับอุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพ ในความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างอุณหภูมิจริงและอุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพบรรยากาศจึงมีบทบาทพื้นฐาน

บรรยากาศ

กุญแจสำคัญในอุณหภูมิของโลกคือบรรยากาศของมันหากไม่มีอยู่จริงดาวเคราะห์ก็จะถูกแช่แข็งอย่างถาวร บรรยากาศมีความโปร่งใสต่อรังสีคลื่นสั้นส่วนมาก แต่ไม่ถึงสัดส่วนรังสีคลื่นยาว (อินฟราเรด) มากนัก

การปล่อยรังสีดวงอาทิตย์ผ่านโลกจะร้อนขึ้นและปล่อยรังสีอินฟราเรด (ความร้อน) แต่ชั้นบรรยากาศดูดซับความร้อนบางส่วนไว้ ด้วยวิธีนี้ชั้นบรรยากาศและเมฆจะร้อนและปล่อยความร้อนออกไปทุกทิศทาง

ภาวะเรือนกระจก

กระบวนการโลกร้อนโดยการกักเก็บรังสีอินฟราเรดในชั้นบรรยากาศคือสิ่งที่เรียกว่าปรากฏการณ์เรือนกระจก

เรือนกระจกใน Kew Gardens (อังกฤษ) ที่มา: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kew_gardens_greenhouse.JPG

ชื่อนี้มาจากโรงเรือนทางการเกษตรซึ่งปลูกพันธุ์ที่ต้องการอุณหภูมิสูงกว่าพันธุ์ที่มีอยู่ในพื้นที่การผลิต ด้วยเหตุนี้บ้านปลูกเหล่านี้จึงมีหลังคาที่สามารถให้แสงแดดส่องผ่านได้ แต่ยังคงความร้อนที่ปล่อยออกมา

ด้วยวิธีนี้จึงเป็นไปได้ที่จะสร้างปากน้ำที่อบอุ่นสำหรับสิ่งมีชีวิตที่ต้องการการเจริญเติบโต

สาเหตุ

แม้ว่าปรากฏการณ์เรือนกระจกจะเป็นกระบวนการทางธรรมชาติ แต่ก็ถูกเปลี่ยนแปลงโดยการกระทำของมนุษย์ (การกระทำของมนุษย์) ดังนั้นจึงจำเป็นต้องแยกความแตกต่างของสาเหตุตามธรรมชาติของปรากฏการณ์และการเปลี่ยนแปลงทางมานุษยวิทยา

- สาเหตุตามธรรมชาติ

พลังงานแสงอาทิตย์

การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าคลื่นสั้น (พลังงานสูง) จากดวงอาทิตย์เป็นสิ่งที่ทำให้พื้นผิวโลกร้อนขึ้น ความร้อนนี้ทำให้เกิดการปล่อยรังสีคลื่นยาว (อินฟราเรด) นั่นคือความร้อนสู่ชั้นบรรยากาศ

พลังงานความร้อนใต้พิภพ

จุดศูนย์กลางของดาวเคราะห์เป็นหลอดไส้และสร้างความร้อนเพิ่มเติมมากกว่าที่เกิดจากพลังงานแสงอาทิตย์ ความร้อนนี้ส่งผ่านเปลือกโลกส่วนใหญ่ผ่านภูเขาไฟฟูมารูลกีย์เซอร์และน้ำพุร้อนอื่น ๆ

องค์ประกอบของบรรยากาศ

คุณสมบัติของก๊าซที่ประกอบขึ้นเป็นชั้นบรรยากาศเป็นตัวกำหนดว่ารังสีดวงอาทิตย์มาถึงโลกและรังสีอินฟราเรดนั้นจะถูกเก็บไว้บางส่วน ก๊าซบางชนิดเช่นไอน้ำ CO2 และมีเทนมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการกักเก็บความร้อนในชั้นบรรยากาศ

การมีส่วนร่วมตามธรรมชาติของก๊าซเรือนกระจก

ก๊าซที่กักเก็บรังสีอินฟราเรดจากการทำให้พื้นผิวโลกร้อนขึ้นเรียกว่าก๊าซเรือนกระจก ก๊าซเหล่านี้เกิดขึ้นตามธรรมชาติเป็น CO2 ซึ่งเกิดจากการหายใจของสิ่งมีชีวิต

มหาสมุทรยังแลกเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากกับชั้นบรรยากาศและไฟธรรมชาติก็มีส่วนทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เช่นกัน มหาสมุทรเป็นแหล่งก๊าซเรือนกระจกอื่น ๆ ตามธรรมชาติเช่นไนโตรเจนออกไซด์ (NOx)

ในทางกลับกันกิจกรรมของจุลินทรีย์ในดินก็เป็นแหล่งของ CO2 และ NOx เช่นกัน นอกจากนี้กระบวนการย่อยอาหารของสัตว์มีส่วนทำให้เกิดก๊าซมีเทนจำนวนมากในชั้นบรรยากาศ

- สาเหตุของมนุษย์

การสร้างความร้อน

กิจกรรมของมนุษย์ไม่เพียง แต่ก่อให้เกิดก๊าซที่เพิ่มปรากฏการณ์เรือนกระจกเท่านั้น แต่ยังให้ความร้อนเพิ่มเติมอีกด้วย ความร้อนส่วนหนึ่งมาจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงฟอสซิลและอีกส่วนหนึ่งจากผลของอัลเบโดที่ลดลง

การกระจายของอุณหภูมิบนพื้นผิวโลก ที่มา: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:SurfaceTemperature.jpg

ประการหลังเกิดจากการดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์มากขึ้นจากพื้นผิวเทียมสีเข้มเช่นยางมะตอย การตรวจสอบต่างๆแสดงให้เห็นว่าเมืองใหญ่สร้างความร้อนสุทธิระหว่าง 1.5 ถึง 3 ºC

กิจกรรมทางอุตสาหกรรม

อุตสาหกรรมโดยทั่วไปปล่อยความร้อนเพิ่มเติมสู่ชั้นบรรยากาศเช่นเดียวกับก๊าซต่างๆที่มีผลต่อปรากฏการณ์เรือนกระจก ก๊าซเหล่านี้สามารถดูดซับและปล่อยความร้อน (เช่น CO2) หรือทำลายชั้นโอโซน (เช่น NOx, CFC และอื่น ๆ )

การจราจรในยานยนต์

ยานพาหนะที่มีความเข้มข้นสูงในเมืองมีส่วนรับผิดชอบต่อ CO2 ส่วนใหญ่ที่เพิ่มเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ การจราจรในยานยนต์ก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 20% ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมดที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล

การผลิตไฟฟ้าและเครื่องทำความร้อน

การเผาไหม้ของถ่านหินก๊าซและอนุพันธ์ของน้ำมันเพื่อผลิตไฟฟ้าและความร้อนก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เกือบ 50%

อุตสาหกรรมการผลิตและการก่อสร้าง

กิจกรรมทางอุตสาหกรรมเหล่านี้มีส่วนร่วมเกือบ 20% ของ CO2 ที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล

ไฟไหม้ป่า

ไฟป่ายังเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์และปล่อยก๊าซเรือนกระจกหลายล้านตันสู่ชั้นบรรยากาศทุกปี

ที่ทิ้งขยะ

การสะสมของเสียและกระบวนการหมักที่เกิดขึ้นตลอดจนการเผาขยะดังกล่าวเป็นแหล่งก๊าซเรือนกระจก

การทำฟาร์ม

กิจกรรมทางการเกษตรก่อให้เกิดก๊าซมีเทนมากกว่า 3 ล้านเมตริกตันต่อปีสู่ชั้นบรรยากาศ ในบรรดาพืชผลที่มีส่วนช่วยในเรื่องนี้มากที่สุดคือข้าว

ในกรณีของข้าวการมีเทนมีเทนมาจากระบบนิเวศที่เกิดจากระบบการเพาะปลูก ทั้งนี้เนื่องจากปลูกข้าวในแผ่นน้ำจึงสร้างหนองน้ำเทียม

ในหนองน้ำแบคทีเรียจะย่อยสลายสารอินทรีย์ภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจนทำให้เกิดก๊าซมีเทน พืชนี้สามารถมีส่วนร่วมถึง 20% ของก๊าซมีเทนที่ฉีดเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ

พืชผลอีกชนิดหนึ่งที่มีการจัดการสร้างก๊าซเรือนกระจกคืออ้อยเนื่องจากมันถูกเผาก่อนการเก็บเกี่ยวและก่อให้เกิด CO2 จำนวนมาก

ปศุสัตว์สัตว์เคี้ยวเอื้อง

สัตว์เคี้ยวเอื้องเช่นวัวกินหญ้าเส้นใยผ่านกระบวนการหมักที่ดำเนินการโดยแบคทีเรียในระบบย่อยอาหาร กล่าวว่าการหมักจะปล่อยก๊าซมีเธน 3 ถึง 4 ลิตรสู่ชั้นบรรยากาศทุกวันสำหรับสัตว์แต่ละชนิด

เมื่อพิจารณาจากวัวแล้วการมีส่วนร่วมที่เทียบเท่ากับ 5% ของก๊าซเรือนกระจกจะถูกประมาณ

- ปฏิกิริยาลูกโซ่

การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลกที่ทำให้ก๊าซเรือนกระจกเพิ่มขึ้นทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ เมื่ออุณหภูมิของมหาสมุทรเพิ่มขึ้นการปล่อย CO2 สู่ชั้นบรรยากาศก็จะเพิ่มขึ้น

ในทำนองเดียวกันการละลายของเสาและดินถาวรจะปล่อย CO2 ที่ติดอยู่ที่นั่น นอกจากนี้ในอุณหภูมิแวดล้อมที่สูงขึ้นยังมีไฟป่าเกิดขึ้นมากขึ้นและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมามากขึ้น

ก๊าซเรือนกระจก

ก๊าซบางชนิดเช่นไอน้ำและ CO2 ทำหน้าที่ในกระบวนการธรรมชาติของปรากฏการณ์เรือนกระจก ในส่วนของกระบวนการทางมานุษยวิทยาเกี่ยวข้องกับก๊าซอื่น ๆ นอกเหนือจาก CO2

เส้นโค้งแนวโน้มโลกของการสะสมของก๊าซเรือนกระจกที่แตกต่างกัน ที่มา: Gases_de_efecto_invernadero.png: DouglasGreenderivative work: Ortisa (talk) งานอนุพันธ์: Ortisa

พิธีสารเกียวโตพิจารณาถึงการปล่อยก๊าซเรือนกระจก 6 ชนิด ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และมีเทน (CH4) นอกจากนี้ไนตรัสออกไซด์ (N2O) ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (HFC) ไฮโดรคาร์บอนเพอร์ฟลูออไรด์ (PFC) และซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6)

ไอน้ำ

ไอน้ำเป็นหนึ่งในก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญที่สุดสำหรับความสามารถในการดูดซับความร้อน อย่างไรก็ตามความสมดุลเกิดขึ้นเนื่องจากน้ำในสถานะของเหลวและของแข็งสะท้อนพลังงานแสงอาทิตย์และทำให้โลกเย็นลง

คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)

คาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีอายุยืนยาวในชั้นบรรยากาศ ก๊าซนี้มีส่วนรับผิดชอบต่อ 82% ของการเพิ่มขึ้นของปรากฏการณ์เรือนกระจกที่เกิดขึ้นในทศวรรษที่ผ่านมา

ในปี 2560 องค์การอุตุนิยมวิทยาโลกรายงานความเข้มข้นของ CO2 ทั่วโลกที่ 405.5 ppm สิ่งนี้แสดงถึงการเพิ่มขึ้น 146% จากระดับที่ประเมินไว้ก่อนปี 1750 (ยุคก่อนอุตสาหกรรม)

มีเทน (CH

ก๊าซมีเทนเป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญอันดับสองซึ่งมีส่วนทำให้เกิดความร้อนขึ้นประมาณ 17% ก๊าซมีเทน 40% เกิดจากแหล่งธรรมชาติโดยส่วนใหญ่เป็นพื้นที่ชุ่มน้ำในขณะที่อีก 60% เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์

กิจกรรมเหล่านี้ ได้แก่ การทำฟาร์มสัตว์เคี้ยวเอื้องการปลูกข้าวการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลและการเผาไหม้ชีวมวล ในปี 2560 CH4 ในชั้นบรรยากาศมีความเข้มข้น 1,859 ppm ซึ่งสูงกว่าระดับก่อนอุตสาหกรรมถึง 257%

ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx)

NOx มีส่วนในการทำลายโอโซนในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์เพิ่มปริมาณรังสีอัลตราไวโอเลตที่ทะลุผ่านโลก ก๊าซเหล่านี้เกิดจากการผลิตกรดไนตริกและกรดอะดิปิกในระดับอุตสาหกรรมรวมทั้งจากการใช้ปุ๋ย

ภายในปี 2560 ก๊าซเหล่านี้มีความเข้มข้นในชั้นบรรยากาศ 329.9 ppm เทียบเท่ากับ 122% ของระดับที่ประเมินไว้สำหรับยุคก่อนอุตสาหกรรม

ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (HFCs)

ก๊าซเหล่านี้ถูกใช้ในงานอุตสาหกรรมต่างๆเพื่อทดแทน CFCs อย่างไรก็ตาม HFCs ยังส่งผลกระทบต่อชั้นโอโซนและมีความคงทนในชั้นบรรยากาศสูงมาก

ไฮโดรคาร์บอน Perfluorinated (PFC)

PFCs ผลิตในโรงงานเผาสำหรับกระบวนการถลุงอลูมิเนียม เช่นเดียวกับ HFCs มีความคงทนสูงในชั้นบรรยากาศและส่งผลต่อความสมบูรณ์ของชั้นโอโซนสตราโตสเฟียร์

ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6)

ก๊าซนี้ยังมีผลเสียต่อชั้นโอโซนเช่นเดียวกับความคงอยู่ในชั้นบรรยากาศสูง ใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงและในการผลิตแมกนีเซียม

คลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFCs)

CFC เป็นก๊าซเรือนกระจกทรงพลังที่ทำลายโอโซนในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์และได้รับการควบคุมภายใต้พิธีสารมอนทรีออล อย่างไรก็ตามในบางประเทศเช่นจีนยังคงใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรมต่างๆ

ปรากฏการณ์เรือนกระจกสำหรับสิ่งมีชีวิตคืออะไร?

- เงื่อนไขขอบเขต

ชีวิตอย่างที่เรารู้ว่าไม่สามารถอยู่เหนือระดับอุณหภูมิที่กำหนดได้ มีเพียงแบคทีเรียที่ทนความร้อนบางชนิดเท่านั้นที่สามารถอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงกว่า100ºCได้

อุณหภูมิที่สำคัญ

โดยทั่วไปความกว้างของการแปรผันของอุณหภูมิที่ช่วยให้อายุการใช้งานส่วนใหญ่อยู่ในช่วง -18 ºCถึง50ºC ในทำนองเดียวกันรูปแบบชีวิตสามารถดำรงอยู่ในสถานะแฝงได้ที่อุณหภูมิ-200ºCและ110ºC

สัตว์และพืชชนิดต่างๆส่วนใหญ่มีช่วงความทนทานต่ออุณหภูมิห้องที่ จำกัด มากขึ้น

- สมดุลแบบไดนามิกของอุณหภูมิ

ปรากฏการณ์เรือนกระจกเป็นกระบวนการทางธรรมชาติในเชิงบวกสำหรับสิ่งมีชีวิตบนโลกใบนี้เนื่องจากเป็นการรับประกันว่าช่วงอุณหภูมิที่สำคัญ แต่ตราบใดที่ยังคงรักษาสมดุลที่เหมาะสมระหว่างอินพุตพลังงานแสงอาทิตย์และเอาต์พุตรังสีอินฟราเรด

สมดุล

รับประกันความสมดุลเนื่องจากธรรมชาติก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจกได้มากพอ ๆ กับที่ทำให้ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ มหาสมุทรก่อให้เกิด CO2 ประมาณ 300 กิกะตัน แต่ดูดซับได้มากกว่าเล็กน้อย

ในทำนองเดียวกันพืชพรรณก่อให้เกิด CO2 ประมาณ 440 กิกะตันในขณะเดียวกันก็มีค่าประมาณ 450

ผลของภาวะเรือนกระจกอันเนื่องมาจากมลภาวะ

มลพิษทางมานุษยวิทยาก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจกในปริมาณที่มากเกินไปซึ่งทำลายสมดุลไดนามิกตามธรรมชาติ แม้ว่าจำนวนเหล่านี้จะน้อยกว่าที่เกิดจากธรรมชาติมาก แต่ก็เพียงพอที่จะทำลายสมดุลนี้ได้

สิ่งนี้ส่งผลร้ายแรงต่อสมดุลความร้อนของดาวเคราะห์และส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก

ภาวะโลกร้อน

การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกเพิ่มขึ้น ในความเป็นจริงอุณหภูมิโดยเฉลี่ยของโลกคาดว่าจะสูงขึ้น 1.1 ° C ตั้งแต่ยุคก่อนอุตสาหกรรม

ในทางกลับกันมีการระบุว่าช่วงเวลาตั้งแต่ปี 2015 ถึงปี 2019 นั้นร้อนแรงที่สุดเป็นประวัติการณ์

การละลายของน้ำแข็ง

การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมินำไปสู่การละลายของน้ำแข็งขั้วโลกและธารน้ำแข็งทั่วโลก นี่หมายถึงการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลและการเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำในทะเล

อากาศเปลี่ยนแปลง

แม้ว่าจะไม่มีข้อตกลงอย่างสมบูรณ์เกี่ยวกับกระบวนการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอันเป็นผลมาจากภาวะโลกร้อน แต่ความจริงก็คือสภาพอากาศของโลกกำลังเปลี่ยนแปลง นี่เป็นหลักฐานในการเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำในทะเลรูปแบบของลมและปริมาณน้ำฝนและด้านอื่น ๆ

ความไม่สมดุลของประชากร

การเปลี่ยนแปลงที่อยู่อาศัยเนื่องจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นส่งผลกระทบต่อประชากรและพฤติกรรมทางชีววิทยาของสิ่งมีชีวิต ในบางกรณีมีสายพันธุ์ที่เพิ่มจำนวนประชากรและขยายขอบเขตการกระจายพันธุ์

อย่างไรก็ตามสิ่งมีชีวิตที่มีช่วงอุณหภูมิแคบมากสำหรับการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์สามารถลดจำนวนประชากรได้มาก

การผลิตอาหารลดลง

พื้นที่เกษตรกรรมและปศุสัตว์หลายแห่งเห็นว่าการผลิตลดลงเนื่องจากสายพันธุ์ได้รับผลกระทบจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ ในทางกลับกันการเปลี่ยนแปลงทางนิเวศวิทยาทำให้เกิดการแพร่กระจายของศัตรูพืชทางการเกษตร

สาธารณสุข

โรคที่เกิดจากเวกเตอร์

เมื่ออุณหภูมิเฉลี่ยของดาวเคราะห์เพิ่มขึ้นสัตว์พาหะของโรคบางชนิดก็ขยายขอบเขตทางภูมิศาสตร์ ดังนั้นกรณีของโรคเขตร้อนจึงเกิดขึ้นเกินขอบเขตตามธรรมชาติ

ช็อก

การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอาจทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าช็อกความร้อนหรือจังหวะความร้อนซึ่งหมายถึงการคายน้ำอย่างรุนแรง สถานการณ์นี้อาจทำให้อวัยวะล้มเหลวอย่างร้ายแรงโดยเฉพาะอย่างยิ่งส่งผลกระทบต่อเด็กและผู้สูงอายุ

การป้องกันและแนวทางแก้ไข

เพื่อป้องกันการเพิ่มขึ้นของปรากฏการณ์เรือนกระจกจำเป็นต้องลดการปล่อยก๊าซที่ก่อให้เกิด สิ่งนี้ต้องการมาตรการที่ครอบคลุมตั้งแต่การรับรู้ของสาธารณะผ่านกฎหมายในประเทศและระหว่างประเทศไปจนถึงการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยี

อย่างไรก็ตามตามที่คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) ระบุว่าไม่เพียงพอที่จะลดการปล่อยมลพิษ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องลดความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศในปัจจุบันเพื่อหยุดภาวะโลกร้อน

ในแง่นี้วิธีแก้ปัญหาคือการเพิ่มพืชปกคลุมเพื่อแก้ไข CO2 ในชั้นบรรยากาศ อีกประการหนึ่งคือการนำระบบกรองอากาศทางเทคโนโลยีมาใช้เพื่อดึง CO2 และแก้ไขในผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม

จนถึงขณะนี้ความพยายามในการบรรลุข้อตกลงระหว่างประเทศเช่นพิธีสารเกียวโตยังไม่บรรลุเป้าหมาย ในทางกลับกันการพัฒนาทางเทคโนโลยีเพื่อดึง CO2 ในชั้นบรรยากาศอยู่ในระดับต้นแบบเท่านั้น

การป้องกัน

เพื่อป้องกันการเพิ่มขึ้นของภาวะเรือนกระจกจำเป็นต้องลดการผลิตก๊าซเรือนกระจก นี่หมายถึงชุดของการกระทำที่รวมถึงการพัฒนาจิตสำนึกของพลเมืองมาตรการทางกฎหมายการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยี

ความตระหนัก

พลเมืองที่ตระหนักถึงปัญหาภาวะโลกร้อนที่เกิดจากการเพิ่มขึ้นของปรากฏการณ์เรือนกระจกเป็นพื้นฐาน ด้วยวิธีนี้แรงกดดันทางสังคมที่จำเป็นจึงมีขึ้นเพื่อให้รัฐบาลและอำนาจทางเศรษฐกิจใช้มาตรการที่จำเป็น

กรอบกฎหมาย

ข้อตกลงระหว่างประเทศหลักในการแก้ไขปัญหาการสร้างก๊าซเรือนกระจกคือพิธีสารเกียวโต อย่างไรก็ตามจนถึงขณะนี้เครื่องมือทางกฎหมายนี้ยังไม่มีประสิทธิผลในการลดอัตราการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

ประเทศอุตสาหกรรมหลักบางประเทศที่มีอัตราการปล่อยก๊าซสูงกว่าไม่ได้ลงนามในการขยายโปรโตคอลสำหรับระยะที่สอง ดังนั้นกรอบทางกฎหมายในประเทศและระหว่างประเทศที่เข้มงวดขึ้นจึงมีความจำเป็นหากต้องบรรลุผลจริง

การเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยี

จำเป็นต้องปรับรื้อกระบวนการอุตสาหกรรมเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ในทำนองเดียวกันจำเป็นต้องส่งเสริมการใช้พลังงานหมุนเวียนและลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล

ในทางกลับกันการลดการผลิตของเสียที่ก่อมลพิษโดยทั่วไปเป็นสิ่งสำคัญ

โซลูชั่น

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกนั้นไม่เพียงพอ แต่จำเป็นต้องลดความเข้มข้นในบรรยากาศในปัจจุบันด้วย ด้วยเหตุนี้จึงมีการเสนอทางเลือกต่างๆที่สามารถใช้เทคโนโลยีที่เรียบง่ายหรือซับซ้อนได้

อ่างล้างจานคาร์บอน

สำหรับสิ่งนี้ขอแนะนำให้เพิ่มความครอบคลุมของป่าไม้และป่าดงดิบตลอดจนใช้กลยุทธ์เช่นหลังคาสีเขียว พืชแก้ไข CO2 ในชั้นบรรยากาศในโครงสร้างของพืชโดยดึงออกจากชั้นบรรยากาศ

ปั๊มสกัดคาร์บอน

จนถึงปัจจุบันการสกัด CO2 ออกจากชั้นบรรยากาศมีค่าใช้จ่ายสูงจากมุมมองด้านพลังงานและมีต้นทุนทางเศรษฐกิจที่สูง อย่างไรก็ตามการวิจัยกำลังดำเนินอยู่เพื่อค้นหาวิธีที่มีประสิทธิภาพในการกรองอากาศและกำจัด CO2

หนึ่งในข้อเสนอเหล่านี้อยู่ในขั้นตอนของโรงงานนำร่องแล้วและกำลังได้รับการพัฒนาโดย Universities of Calgary และ Carnegie Mellon โรงงานแห่งนี้ใช้สารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เป็นตัวดักน้ำและแคลเซียมกัดกร่อนซึ่งอากาศจะถูกกรอง

ในกระบวนการนี้ CO2 ที่มีอยู่ในอากาศจะถูกกักเก็บไว้กลายเป็นแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ต่อจากนั้นแคลเซียมคาร์บอเนตจะถูกทำให้ร้อนและปล่อย CO2 ออกมาโดยนำ CO2 ที่ผ่านการฟอกแล้วไปใช้ในอุตสาหกรรม

การอ้างอิงทางบรรณานุกรม

1. Bolin, B. และ Doos, BR Greenhouse effect
2. Caballero, M. , Lozano, S. และ Ortega, B. (2007). ผลกระทบจากเรือนกระจกภาวะโลกร้อนและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ: มุมมองของวิทยาศาสตร์โลก นิตยสารดิจิทัลของมหาวิทยาลัย
3. Carmona, JC, Bolívar, DM และ Giraldo, LA (2005) ก๊าซมีเทนในการผลิตปศุสัตว์และทางเลือกอื่นในการวัดการปล่อยก๊าซและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและการผลิต วารสารวิทยาศาสตร์การปศุสัตว์ของโคลอมเบีย.
4. เอลซัม, DM (1992). มลพิษในบรรยากาศ: ปัญหาระดับโลก
5. Martínez, J. และFernández, A. (2004). การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ: มุมมองจากเม็กซิโก
6. ชไนเดอร์ SH (1989) ผลเรือนกระจก: วิทยาศาสตร์และนโยบาย. วิทยาศาสตร์.