Efektem cieplarnianym nazywamy proces ocieplania się naszej planety, w wyniku obecności w atmosferze tzw. gazów cieplarnianych bądź szklarniowych. Zatrzymują one promieniowanie podczerwone (cieplne) Ziemi. Dzięki temu zjawisku istnieje życie na Ziemi. W przeciwnym razie na Ziemi byłoby zdecydowanie zimniej. Uważa się że przyspieszenie w ostatnich latach efektu cieplarnianego spowodowane jest zanieczyszczaniem przez człowieka atmosfery. Eksperci ostrzegają, że nie do końca jeszcze poznane konsekwencje tego zjawiska, mogą okazać się dla nas tragiczne.

W ciągu miliardów lat historii Ziemi, klimat wielokrotnie zmieniał się i to w sposób drastyczny. Jest to naturalny cykl naszej planety, działalność człowieka może go jedynie przyspieszać.

W ostatnim wieku zauważono stosunkowo duży wzrost średnich temperatur na Ziemi. Wzrost ten postępuje nadal. Prowadzi to do zachwiania delikatnej równowagi klimatycznej na całej planecie. Dochodzi do zmian w przyrodzie, często nieodwracalnych. Wymieranie jakiegoś gatunku, z powodów zmieniających się warunków klimatycznych pociąga za sobą wymieranie kolejnych. Zmiana klimatu już powoduje ogromne straty w różnych dziedzinach gospodarczych. W rolnictwie na niektórych obszarach dają się we znaki susze, natomiast na innych powodzie. Globalny wzrost temperatury doprowadza do zmniejszania się pokrywy lodowej Ziemi. O temperaturze na Ziemi decyduje jej bilans promieniowania. Energia dostarczana przez Słońce jest częściowo odbijana, rozpraszana i pochłaniana. Pochłonięta energia jest w postaci ciepła oddawana przez powierzchnie Ziemi, oceanów i wszystkie przedmioty, które się na niej znajdują. Gazy szklarniowe zatrzymują na ziemi więcej energii cieplnej niż powinny, powoduje to ogólne ocieplenie. Gazy te magazynują duże ilości energii. Ich warstwa w atmosferze działa podobnie jak szklarni. Przepuszczają one promieniowanie widzialne Słońca natomiast odbijają z powrotem promieniowanie podczerwone czyli cieplne. W szklarniach rolę warstwy gazów cieplarnianych spełnia szkło lub przeźroczysta folia. Dlatego wewnątrz szklarni nawet w pochmurny dzień jest cieplej niż na zewnątrz.

Główne gazy cieplarniane

  • Dwutlenek węgla CO2 Jego udział w powstawaniu efektu szklarniowego wynosi ok. 50%. Dostaje się on do atmosfery w sposób naturalny podczas wybuchów wulkanów oraz wielkich pożarów lasów. Człowiek produkuje duże ilości tego gazu głównie podczas spalania paliw kopalnych takich jak ropa naftowa czy węgiel kamienny i brunatny ( ok. 75% emisji do atmosfery). Niekorzystny jest również intensywny wyrąb drzew które pochłaniają znaczne ilości dwutlenku węgla ( ok. 23%) w procesie fotosyntezy.
  • Metan CH4 gaz ten stanowi o 18% udziału w powstawaniu efektu cieplarnianego. W sposób naturalny powstaje podczas procesów gnilnych materii organicznej. Wydzielany jest w sporych ilościach w oczyszczalniach ścieków, na wysypiskach śmieci. Może stanowić źródło ekologicznej energii. Emitowany jest również w procesach przemysłowych.
  • Freony związki składające się z chloru i fluoru. Były wykorzystywane na dużą skale do produkcji różnego rodzaju aerozoli, jako gaz chłodniczy w lodówkach i chłodziarkach oraz do produkcji różnych tworzyw sztucznych. Niestety okazało się jednak że wiązki te powodują zanikanie warstwy ozonowej, chroniącej nas przed zabójczym promieniowaniem ultrafioletowym. Okazało się ze chlor niszczy stratosferyczny ozon. W 1995 roku wiele państw wycofało się i zabroniło produkcji freonów. Zostały one zastąpione innymi gazami. Zagrożenie z ich strony jednak długo pozostanie ponieważ związki te są trudno rozkładalne i długo pozostają w atmosferze (ok. 130 lat)
  • Ozon O3 jest to trój atomowa odmiana tlenu. Jego udział w tworzeniu efektu cieplarnianego wynosi 12%. Nie jest to ten sam ozon który znajduje się w stratosferze i pochłania promieniowanie ultrafioletowe. Mowa tu o ozonie znajdującym się w przyziemnych warstwach atmosfery. Jego duże stężenie jest szkodliwe dla organizmów żywych.
  • Tlenek azotu NO2 gaz ten stosowano dawniej jako środek znieczulający, zwany jest też "gazem rozweselającym". W naturalny sposób jest produkowany przez rośliny. Jednak jego dużym źródłem są samochody, przemysł, oraz nawozy sztuczne oparte o azot. Ma on ok. 6% udziału w tworzeniu efektu szklarniowego.

Zagrożenia

Najbardziej niebezpiecznym gazem szklarniowym jest dwutlenek węgla. To właśnie przez wzrost jego emisji średnie temperatury na ziemi rosną i w połowie XXI wieku będą o ok. 2-3ºC wyższe. Przewiduje się że ogólne ocieplenie klimatu może doprowadzić do drastycznych zmian klimatycznych na całej planecie. W jednych regionach ulewne deszcze i powodzie w innych długoletnie susze i pożary. Bardzo ucierpi rolnictwo. Do tej pory żyzne i dobre do upraw tereny mogą zmienić się nie do poznania. Zagrożona jest produkcja żywności. Najbardziej ucierpią kraje trzeciego świata, najbiedniejsze. Zycie milionów ludzi w Afryce czy Azji będzie zależeć od tego czy intensywne rolnictwo zachodnio-europejskie i amerykańskie będzie w stanie utrzymać produkcje na wysokim poziomie pomimo zmian środowiska. Regiony te posiadają obecnie nadwyżki w produkcji, korzystają z nich państwa rozwijające się.

Globalne ocieplenie doprowadzi tez do podniesienia się poziomu oceanu światowego. Lądolody Grenlandii i Antarktydy topniejąc dostarczą wielkie ilości wody. Zagrożone są wielkie obszary leżące nad brzegami mórz i oceanów. Rejony te są często bardzo gęsto zaludnione i zagospodarowane rolniczo. W ciągu ostatniego stulecie średnia temperatura na Ziemi podniosła się o 0,5ºC. spowodowało to podniesienie się poziomu oceanów o 15 cm.

Zagrożone są wielkie aglomeracje takie jak Nowy Jork, Tokio, Londyn. Wiele pojedynczych wysp i całe archipelagi nie wystające zbytnio nad poziom morza, zniknie całkowicie. Los taki spotka np. Malediwy. Podnoszenie się poziomu oceanu sprawia że coraz groźniejsze stają się dla człowieka zjawiska takie jak fala tsunami.

Jedyną możliwością spowolnienia postępującego ocieplenia jest ograniczenie emisji dwutlenku węgla do ziemskiej atmosfery. Wiele państw na świecie podpisało międzynarodowe umowy dotyczące ograniczenia emisji tego gazu szklarniowego. Dwutlenek węgla jest naturalnie pochłaniany i zużywany przez rośliny w procesach fotosyntezy. Jednak z powodu degradacji wielkich obszarów lasów tropikalnych oraz innych, drzewa nie pomogą nam z pewnością w tej walce. Efekt cieplarniany postępuje bardzo szybko, naukowcy nie do końca poznali mechanizmy nim sterujące i skutki jakie może wywołać.