كل ما تحتاج لمعرفته حول غازات الاحتباس الحراري

كل ما تحتاج لمعرفته حول غازات الاحتباس الحراري

الطابع الزمني: 16 مارس 2023 9:49 صباحًا
عقدة المصدر: 2016117

عندما يتعلق الأمر بالعمل المناخي ، يعلم الجميع أننا بحاجة إلى تقليل بصمتنا الكربونية. لكن ماذا عن غازات الدفيئة الأخرى؟

قبل وقت طويل من بدء الحديث عن الاحتباس الحراري ، كان تعبير "تأثير الاحتباس الحراري" هو الذي جعل الناس يفكرون في تأثيرهم على المناخ. من غير الواضح متى تمت صياغة هذه العبارة ، لكن المفهوم ظهر في العديد من الأعمال العلمية في نهاية القرن التاسع عشر ، بما في ذلك أعمال يونيس فوت, سفانتي أرينيوس وجون تيندال.

تأثير الاحتباس الحراري هو يعرف بأنه ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض والتروبوسفير (الطبقة الدنيا من الغلاف الجوي) بسبب وجود غازات معينة في الهواء. تُعرف هذه الغازات باسم غازات الاحتباس الحراري.

ما هي غازات الاحتباس الحراري

غازات الاحتباس الحراري هي أي غاز يمتص الحرارة (المعروف أيضًا باسم الأشعة تحت الحمراء) المنبعثة من سطح الأرض ويعيد إشعاعها مرة أخرى. من خلال القيام بذلك ، تحبس غازات الدفيئة الحرارة داخل الغلاف الجوي للكوكب وتسبب ما يسمى بتأثير الاحتباس الحراري ، مما يؤدي إلى الاحتباس الحراري. هناك ستة أنواع رئيسية من غازات الدفيئة ، ولكل منها خصائصه الخاصة. ثاني أكسيد الكربون هو معظم غازات الدفيئة المنبعثة على الأرض (حوالي 76٪) ، وهذا هو سبب مكافحة تغير المناخ ، نتحدث في الغالب عن إزالة الكربون. ويليه الميثان بنسبة 16٪ وأكسيد النيتروز بنسبة 6٪ والغازات المفلورة بنسبة 2٪.

ثاني أكسيد الكربون (CO2)

أشهر غازات الدفيئة هو ثاني أكسيد الكربون أو ثاني أكسيد الكربون. يتكون هذا المركب الكيميائي من ذرة كربون واحدة مرتبطة بذرتين من الأكسجين ، ومن هنا جاءت الصيغة CO2. قبل الثورة الصناعية ، كان ثاني أكسيد الكربون موجودًا كغاز نزر في غلافنا الجوي ، عند حوالي 2 جزءًا في المليون. لكن اليوم ، تضاعف مستواها تقريبًا ، إلى 2 جزءًا في المليون. هذه الزيادة مسؤولة عن ارتفاع درجة حرارة الأرض وتغير المناخ.

 مصادر الانبعاث

ينبعث ثاني أكسيد الكربون بشكل طبيعي من العديد من الكائنات الحية على كوكبنا ، بما في ذلك النباتات والحيوانات والتربة والمحيطات والبراكين أثناء تنفسها وتحللها. لكن ما يجب أن نقلق بشأنه هو ثاني أكسيد الكربون المنبعث من البشر. تأتي الغالبية العظمى من حرق الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط والغاز للكهرباء والتنقل ، فضلاً عن الغابات واستخدام الأراضي. على الرغم من تعهدات الحكومة والشركات ، لا يُظهر هذا النشاط أي علامة على التباطؤ: في عام 2 ، انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من الوقود الأحفوري وصلت إلى رقم قياسي 36.6 مليار طن.

أحواض ثاني أكسيد الكربون

في حين أن هذا الغاز له سمعة سيئة باعتباره المساهم الرئيسي في تغير المناخ ، فهو أيضًا المصدر الأساسي للكربون للحياة على الأرض ، حيث تمتصه النباتات والطحالب والبكتيريا بشكل طبيعي من خلال عملية التمثيل الضوئي. هذا يعني أن الحفاظ على التنوع البيولوجي لكوكبنا أمر بالغ الأهمية للحفاظ على قدرته على امتصاص انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. 

يمكن أيضًا التقاط ثاني أكسيد الكربون من خلال التكنولوجيا وتخزينه جيولوجيًا في حفر تحت الأرض أو كيميائيًا في منتجات مثل الأسمنت.

المزيد عن هذا الموضوع:

الميثان (CH4)

ثاني أكثر غازات الاحتباس الحراري إشكالية في غلافنا الجوي هو الميثان ، والذي يتكون منه ذرة كربون واحدة مرتبطة بأربع ذرات هيدروجين (CH4). بينما الميثان في الغلاف الجوي أقل وفرة بكثير من ثاني أكسيد الكربون في حول أجزاء 1.7 لكل مليون، فقد زاد تركيزه بنحو 150٪ عن مستويات ما قبل الصناعة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن طاقة احتجاز حرارة الميثان أعلى بكثير من الغازات الأخرى ، وتعتبر مسؤولة عن عن الصابون نصف الزيادة في درجة الحرارة العالمية.

مصادر الانبعاث

يتكون الميثان من تحلل المواد العضوية في البيئات التي تفتقر إلى الأكسجين ، مثل المستنقعات وحقول الأرز ومدافن القمامة أو الجهاز الهضمي للماشية ، وكذلك من احتراق الوقود الأحفوري. تشير التقديرات إلى أن حوالي 40٪ من انبعاثات الميثان العالمية تأتي من مصادر طبيعية ، بينما تأتي 60٪ من الأنشطة البشرية ، بقيادة الطاقة (الوقود الأحفوري) والزراعة والنفايات.

 أحواض الميثان

يُمتص الميثان في الغالب في طبقة التروبوسفير (الطبقة الدنيا من الغلاف الجوي) ، حيث يتفاعل مع المركبات الأخرى لتكوين الماء وثاني أكسيد الكربون. لكن تربة الغابات تلعب أيضًا دورًا مهمًا مع غرق الميثان: هناك ، تقسمه البكتيريا إلى مركبات أصغر تستخدمها كطاقة. لسوء الحظ ، التلوث وإزالة الغابات قللت من امتصاص الميثان من التربة بنسبة 77٪ في الثلاثين سنة الماضية.

يتميز هذا الغاز بكونه قابلاً للاستخدام لتوليد الطاقة ، بما في ذلك معظم تقنيات تقليل غاز الميثان استرجاع غاز المكب من النفايات أو الغاز الحيوي الناتج من السماد الزراعي ، التركيز على حالة الاستخدام هذه. 

 الغازات المفلورة (غازات مفلورة)

بينما يحدث ثاني أكسيد الكربون والميثان بشكل طبيعي على الكوكب ، الغازات المفلورة (غازات F) من صنع الإنسان بالكامل. تم تطويرها في التسعينيات لتحل محل المواد الضارة بالأوزون ، وهي تشمل مركبات الكربون الهيدروفلورية (HFCs) ، ومركبات الكربون المشبعة بالفلور (PFCs) ، وسادس فلوريد الكبريت (SF1990) وثلاثي فلوريد النيتروجين (NF6). تُستخدم الغازات المفلورة في مجموعة واسعة من العمليات الصناعية بما في ذلك التبريد والإلكترونيات ومستحضرات التجميل والمذيبات ، وهي غازات دفيئة قوية وطويلة الأمد تساهم بشكل كبير في تغير المناخ.

مصادر الانبعاث

تنبعث الغازات المفلورة من قبل الشركات التي تنتجها وتلك التي تستخدمها في عملياتها أو معداتها. على سبيل المثال، عمليات تصنيع الألمنيوم والمغنيسيوم والإلكترونيات ومعدات نقل وتوزيع الكهرباء مسؤولة عن جزء كبير من انبعاثات الغازات المفلورة.

أحواض غاز F

على عكس الميثان وثاني أكسيد الكربون ، لا يتم امتصاص الغازات المفلورة من خلال العمليات الطبيعية. البالوعة الطبيعية الوحيدة هي الغلاف الجوي ، حيث تختلط مع الغازات الأخرى وتنتشر في جميع أنحاء العالم. هناك ، يمكن أن تستمر لآلاف السنين قبل أن تدمرها أشعة الشمس عندما تصل إلى الغلاف الجوي العلوي البعيد.

العلماء يطورون تقنيات ل الالتقاط وإعادة الاستخدام هذه الغازات المسببة للاحتباس الحراري.

أكسيد النيتروز (N2O)

أكسيد النيتروز (N2O) ، المعروف باسم غاز الضحك ، هو غاز غير قابل للاشتعال وهو عبارة عن أكسيد النيتروجين. بينما نادرًا ما تجاوزت مستويات أكسيد النيتروز 2 جزءًا في المليار على مدار التاريخ ، كان النشاط البشري في القرن الماضي زادها بشكل ملحوظإلى 334 جزءًا في المليار في عام 2021. وهذا يمثل مشكلة خاصة لأن N2O كذلك أقوى 300 مرة من ثاني أكسيد الكربون في تسخين الجو. كما أنه طويل العمر ، حيث يقضي ما معدله 114 عامًا في الغلاف الجوي قبل أن يتفكك.

مصادر الانبعاث

تشير التقديرات إلى أن حوالي ثلاثة أرباع انبعاثات أكسيد النيتروز تأتي من الزراعة ، ولا سيما من استخدام الأسمدة النيتروجينية الاصطناعية.

أحواض أكسيد النيتروز

الحوض الرئيسي لأكسيد النيتروز هو الغلاف الجوي ، على الرغم من أن بكتيريا التربة تمتص جزءًا منه لتحويله إلى نيتروجين. تتمثل الإستراتيجية الرئيسية لتقليل تركيز أكسيد النيتروز في تغيير الممارسات الزراعية ، وتنفيذ تقنيات مثل الزراعة المتجددة.

بخار الماء

أخيرًا ، الحالة الغازية للماء هي غاز دفيئة آخر يحافظ على درجة حرارة الأرض عند مستوى مناسب للعيش. بخار وحده لا يسبب الاحتباس الحراري، ولكن المستويات المتزايدة في الغلاف الجوي تؤدي إلى تضخيم الاحترار الناجم عن غازات الدفيئة الأخرى.

مصادر الانبعاث

ينتج بخار الماء عن طريق تسخين الماء ، من خلال التبخر. عندما يصبح مناخ الأرض أكثر دفئًا ، يتبخر المزيد من المياه من بحارنا وأنهارنا ، ولكن أيضًا من التربة. ارتفاع درجات الحرارة أيضا جعل التكثيف وهطول الأمطار أكثر صعوبة، والحفاظ على تركيز أعلى من الماء في الغلاف الجوي.

معالجة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري

من المهم أن نفهم أنه ليست كل المناطق تنبعث منها نفس المستويات من غازات الاحتباس الحراري. لذلك ، يحتاج كل بلد إلى تنفيذ تدابير مختلفة للتخفيف من ظاهرة الاحتباس الحراري. لكنهم جميعًا سوف يمرون بالخطوات الأساسية الرئيسية: حساب انبعاثات غازات الاحتباس الحراري باتباع بروتوكول غازات الدفيئة نطاقات الانبعاثات منهجية ووضع تدابير ل تقليل الكربون. أخيرًا ، سوف يتطلعون إلى تعويض الانبعاثات التي لا يمكنهم تقليلها من خلال المساهمة في مشاريع التخفيف من غازات الاحتباس الحراري في جميع أنحاء العالم.

المزيد عن هذا الموضوع:

الطابع الزمني:

اكثر من المناخ التجارة