Šiltnamio efektą sukeliančios dujos (ŠESD) ir jų poveikis klimato kaitai

Visas atmosferoje esančias dujas, kurios sulaiko šilumą, galima būtų vadinti „šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis“. Dėl tam tikrų fundamentalių priežasčių simetriškosios molekulės (N2, O2, Ar, ir kt.) šilumos nelaiko ir greitai ją išspinduliuoja į kosmosą. Tuo tarpu asimetriškosios (H2O, CO, CO2, CH4, SO2, O3, ir kt.) išlaiko šilumą skirtingu mastu. Didelę dalį šilumos išlaiko vien atmosferoje esančių vandens garų molekulės.

Šiltnamio efektą sukeliančios dujos turi didelę įtaką klimato kaitai. Jos sulaiko šilumą, kuri būtų išspinduliuota į kosmosą, ir taip prisideda prie planetos atmosferos šildymo. Šiltnamio efektas yra natūralus reiškinys ir be jo gyvybei žemėje nebūtų įmanoma egzistuoti. Tačiau pastaraisiais dešimtmečiais žmonių veikla, tokia kaip pramonės procesai, transporto išmetamosios dujos, miškų kirtimas ir kt., prisideda prie šiltnamio efekto sustiprėjimo (1-4 pav.).

Vienas iš pagrindinių šiltnamio efektą sukeliančių dujų yra anglies dioksidas (CO2), kuris yra išmetamas deginant fosilinius kuro šaltinius, tokius kaip anglis, nafta ir dujos. Tai yra viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl pastaruoju metu atmosferos CO2 koncentracija sparčiai didėja.

Anglies kiekis Žemėje ribotas ir taip pat priklauso ciklui. Tai labai sudėtinga sistema, kurioje anglis juda atmosferoje, Žemės biosferoje ir vandenynuose. Fotosintezės dėka augalai sugeria CO2 iš atmosferos, iš anglies gamina savo audinius ir sunykdami bei pūdami grąžina atgal į atmosferą. Atmosferoje CO2 gali išbūti 50–200 metų, priklausomai nuo to, kaip ji pakartotinai grąžinama į žemę arba į vandenynus.

CO2 koncentracija atmosferoje šiuo metu yra aukščiausia per 650 000 metų. Taip pat šiuo metu ji ir sparčiausiai auganti nuo nuolatinių koncentracijos matavimų pradžios 1960 m.

Kita šiltnamio efektą sukelianti dujų rūšis yra metano (CH4), kuris išsiskiria iš žemės ūkio veiklų, atliekų sąvybių ir gamtos procesų. Metanas yra dar vienas svarbus veiksnys, prisidedantis prie klimato kaitos.

Metanas susidaro daugiausia iš bakterijų, mintančių organinėm medžiagom, kai trūksta deguonies. Todėl jo išsiskiria iš įvairių natūralių ir žmogaus sukurtų šaltinių. Natūralūs šaltiniai – pelkės, termitai ir vandenynai, o žmogaus sukurtieji – iškastinių dujų kasimas ir deginimas, gyvulininkystė (galvijai minta augalais, šie jų skrandžiuose fermentuojasi, todėl galvijai iškvepia metaną, taip pat metano yra ir jų mėšle), ryžių auginimas (drėgnuose ryžių laukuose metanas gaminasi pūvant organinėms medžiagoms, kai dirvoje trūksta deguonies) ir užkastos atliekos (taip pat pūvant organinėms medžiagoms, kai trūksta deguonies).

Metano įnašas į šiltnamio efektą yra 25 kartus didesnis nei anglies dioksido, tačiau jo trumpesnis egzistavimo ciklas: 10–15 metų. Daugiausia metano išskiria atliekos irdamos sąvartynuose, gyvulininkystė, anglies kasyba, gamtinių dujų ir naftos gavyba.

N2O – azoto suboksidas natūraliai išsiskiria iš vandenynų, atogrąžų miškų ir bakterijų, gyvenančių dirvoje. Antropogeniniai šaltiniai – tai įvairios azoto turinčios trąšos, iškastinių dujų deginimas ir pramoninė chemijos gamyba, kurioje naudojamas azotas, pvz., nutekamųjų vamzdžių valikliai. Pramoninėse šalyse azoto suboksidas sudaro apie 6 % šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimų kiekio. N2O šilumą sugeria 298 kartus labiau negu CO2. Nuo pramoninės revoliucijos pradžios azoto suboksido koncentracija atmosferoje padidėjo 16 % ir maždaug 4–6 % prisidėjo prie šiltnamio efekto padidėjimo.

Prie klimato kaitos taip pat prisideda ir fluoruotos šiltnamio efektą sukeliančios dujos, kurios vienintelės atsiranda ne natūraliu būdu, o tik žmogaus pramoninės veiklos pasėkoje. Pramoninėse šalyse jos sudaro apie 15 % šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos, tačiau jos labai stiprios ir pajėgios sulaikyti šilumą net iki 22 000 kartų efektyviau negu CO2, o atmosferoje išbūti tūkstančius metų.

Vertinant pasauliniu mastu, daugiausia, net ketvirtadalį, šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmeta:

• elektros ir šilumos gamybos sektorius (25 %),

• antroje vietoje – žemės ūkio veikla, žuvininkystė ir miškininkystė (24 %),

• trečiojoje – pramonė (21 %),

• ketvirtojoje – transportas (14%),

• penktojoje – kuro gavyba, perdirbimas ir transportavimas (10 %),

• šeštojoje – statyba (6 %).

Didėjant šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracijai atmosferoje, padidėja planetos temperatūra. Tai sukelia įvairius klimato pokyčius, tokius kaip didesnės oro temperatūros, klimato ekstremumų dažnumo ir intensyvumo padidėjimas, jūros lygio kilimas ir kt. Šie pokyčiai gali turėti rimtų pasekmių žmonijai ir gamtai, tokių kaip potvyniai, sausrų ir potvynių dažnėjimas, maisto tiekimo problemos ir kt.

Siekiant mažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą ir sumažinti klimato kaitos poveikį, būtina imtis veiksmų. Tai gali apimti energijos efektyvumo didinimą, atsinaujinančių energijos šaltinių naudojimą, transporto priemonių elektromobilių pereinamąjį laikotarpį, miškų atsinaujinimą ir kt. Taip pat svarbu skatinti švaresnės energijos gamybą ir vartojimą bei įgyvendinti tarptautinius susitarimus dėl klimato kaitos mažinimo.

Visi turime atlikti savo vaidmenį mažinant šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą. Mažos, bet nuoseklios veiksmų, kuriuos įgyvendiname kasdien, gali turėti didelę įtaką klimato kaitai ir padėti apsaugoti mūsų planetą ateities kartoms.

Šaltiniai:

https://klimatokaita.lt/aktualijos/duk/kas-yra-siltnamio-efekta-sukeliancios-dujos/

https://klimatas.old.gamta.lt/cms/index?rubricId=b9b37eae-b305-46a5-b794-d3d49c10c57d

https://ourworldindata.org/grapher/annual-co2-emissions-per-country?country=~OWID_WRL

https://ourworldindata.org/grapher/ghg-emissions-by-sector?country=~LTU

https://ourworldindata.org/grapher/ghg-emissions-by-sector

Bendru pasauliniu sutarimu Jungtinių Tautų bendrosios klimato kaitos konvencijos Kioto protokolo A priede terminu „šiltnamio efektą sukeliančios dujos“ (angl. k. greenhouse gases) vadinamos tos dujos, kurių koncentracija atmosferoje sparčiai didėja dėl žmogaus veiklos:

• anglies dioksidas (CO2),

• metanas (CH4),

• azoto suboksidas (N2O),

ir fluorintos šiltnamio efektą sukeliančios dujos:

• hidrofluorangliavandeniliai (HFC),

• perfluorangliavandeniliai (PFC),

• sieros heksafluoridas (SF6),

• nuo 2012 metų – ir azoto trifluoridas (NF3).