Ekologia | Samorząd | Administracja | Prawo | Finanse
Wielkość czcionki: a A

24.02.2014Gazy cieplarniane na terenach zurbanizowanych

Strategia zrównoważonego rozwoju Unii Europejskiej wśród głównych zagrożeń dla zrównoważonego rozwoju terenów zurbanizowanych wymienia emisję gazów cieplarnianych do atmosfery powodującą globalne ocieplenie oraz inne zjawiska zmian klimatu. W dobie rozwoju procesu urbanizacji i związaną z tym zwiększającą się presją na środowisko przyrodnicze uwaga całego świata zwrócona jest głównie na emisję CO2 do atmosfery. Pojawia się jednak pytanie, czy rzeczywiście produkt spalania paliw, jakim jest CO2 jest jedynym, a przynajmniej najważniejszym gazem cieplarnianym wpływającym na stan środowiska naturalnego? Owszem najważniejszym, ale nie jedynym. W kontekście adaptacji do zmian klimatu i globalnego ocieplenia mówimy o wielu gazach cieplarnianych mających swój znaczący udział w destabilizacji zrównoważonego rozwoju terenów zurbanizowanych i nie tylko.

Gazy cieplarniane to gazowe składniki atmosfery ziemskiej, które w wyniku skomplikowanych, najczęściej naturalnych procesów oraz dzięki swoim właściwościom fizykochemicznym mają zdolność zatrzymywania energii słonecznej w obrębie atmosfery ziemskiej i tym samym powodują podwyższenie jej temperatury czyli wywołują tzw. efekt cieplarniany (nie należy mylić z globalnym ociepleniem). Niektóre spośród gazów są naturalnymi składnikami atmosfery i to dzięki ich obecności, na Ziemi panują warunki klimatyczne umożliwiające powstanie i rozwój życia. Gdyby nie gazy i naturalny efekt cieplarniany, średnia temperatura Ziemi wynosiłaby około -18°C, a ziemia nie nadawałaby się do życia dla organizmów, gdyż energia słoneczna trafiałaby w przestrzeń kosmiczną. Ważne jest jednak, iż na przestrzeni ostatnich lat, w wyniku ludzkiej działalności i w wyniku rozwoju gospodarczego obserwowanego głównie na obszarach zurbanizowanych, ich stężenie w powietrzu stopniowo wzrasta. Dodatkowo pojawiły się inne gazy, nieobecne dotychczas w naturalnych warunkach, wykazujące podobne właściwości co naturalne gazy czyli właściwości absorpcji promieniowania emitowanego przez naszą planetę powodujące niepokojący wzrost średniej temperatury powietrza oraz inne zmiany klimatu.

Najistotniejszymi gazami cieplarnianymi wpływającymi na zmiany klimatu są:
  • Para wodna (H2O), która stanowi 95 proc. wszystkich gazów cieplarnianych w atmosferze i odpowiada za około dwie trzecie naturalnego efektu cieplarnianego - posiada zatem status głównego gazu cieplarnianego. Para wodna pochłania najwięcej podczerwieni, jednak jej wpływ na ocieplenie klimatu jest słabszy, niż wskazywałaby na to jej procentowa zawartość w atmosferze. Para wodna jest główną przyczyną, dla której temperatura jest tak wrażliwa na ilość innych istotnych gazów cieplarnianych. Wzrost zawartości np. CO2 w powietrzu podnosi temperaturę powierzchni Ziemi, w wyniku czego zwiększa się parowanie. W rezultacie powietrze zawiera więcej cząsteczek wody co z kolei wzmaga efekt cieplarniany i powoduje wzrost parowania. Na terenach zurbanizowanych i uprzemysłowionych powierzchnie naturalne (łąki, lasy, pola) są zamienione na powierzchnie pokryte asfaltem czy betonem. To znacznie zmienia bilans cieplny i wodny tych obszarów, a także obieg wody, powoduje różnice temperatury powietrza, opadów atmosferycznych i zachmurzenia między miastem, a terenami pozamiejskimi.
  • Dwutlenek węgla (CO2), który jest drugim pod względem ilości gazem cieplarnianym w atmosferze i drugim, istotnym dla efektu cieplarnianego składnikiem atmosfery ziemskiej. Jego udział w tym zjawisku jest znacznie mniejszy od udziału pary wodnej. Działalność ludzka ma znacznie większy wpływ na jego obecność w atmosferze - jest uważany za główne źródło wzmocnienia efektu cieplarnianego spowodowanego przez działalność człowieka. Odpowiada on za ponad 60% tego zjawiska. Na terenach zurbanizowanych i uprzemysłowionych CO2 stanowi ponad 80% wszystkich gazów cieplarnianych. Jego ilość ciągle wzrasta w wyniku spalania ogromnych ilości paliw kopalnych w celu wyprodukowania energii. Ale nie tylko spalanie paliw dostarcza nadmiernych ilości tego gazu do atmosfery. Nieprzemyślana gospodarka człowieka, powiększające się aglomeracje miejskie prowadzą do systematycznego wylesiania dużych obszarów, a mniejsza powierzchnia lasów to mniej dwutlenku węgla pochłoniętego w procesie fotosyntezy. 
  • Metan (CH4), który jest kolejnym pod względem ważności gazem powodującym około 20% wzmocnienie efektu cieplarnianego. Od początku rewolucji przemysłowej stężenie metanu w atmosferze podwoiło się. Na terenach zurbanizowanych i uprzemysłowionych metan stanowi zwykle 15% wszystkich gazów cieplarnianych. Człowiek przyczynia się do zwiększania ilości metanu w atmosferze w wyniku wydobywania i spalania paliw kopalnych, hodowli bydła, uprawy ryżu oraz składowania odpadów. 
  • Podtlenek azotu (N2O), którego wzmożona emisja do atmosfery wynika z działalności człowieka, takiej jak produkcja nawozów azotowych, spalanie paliw kopalnych oraz przemysłowa produkcja środków chemicznych wymagająca użycia azotu, np. oczyszczanie ścieków. Na terenach zurbanizowanych i uprzemysłowionych N2O stanowi ok. 6% wszystkich uwalnianych do atmosfery gazów cieplarnianych. Tak jak CO2 i metan, podtlenek azotu jest gazem, którego molekuły pochłaniają ciepło chcące wydostać się w przestrzeń kosmiczną. Na terenach zurbanizowanych stężenie podtlenku azotu w atmosferze wzrosło o ok.16% od początku rewolucji przemysłowej.
  • Fluorowane gazy cieplarniane - grupa związków chemicznych zawierających fluor. Gazy te mają specyficzne właściwości, które czynią je użytecznymi środkami w szerokiej gamie zastosowań, np. w urządzeniach chłodniczych, w tym w klimatyzatorach, w urządzeniach elektronicznych, powstają również przy produkcji aluminium. Są jedynymi gazami cieplarnianymi, które nie występują naturalnie w atmosferze, ale zostały stworzone wyłącznie przez działalność człowieka dla celów przemysłowych. Na terenach zurbanizowanych i uprzemysłowionych stanowią one ok. 1,5% wszystkich uwalnianych do atmosfery gazów cieplarnianych. Pomimo, iż gazy te występują w bardzo niskich stężeniach w atmosferze, są silne i niezwykle skuteczne w wiązaniu ciepła. Ich użycie stopniowo się ogranicza, zgodnie z postanowieniami Unii Europejskiej w ramach Protokołu z Kioto oraz programu 3 x 20 (20% ograniczenie konsumpcji energii, 20% ograniczenie emisji CO2, 20% energii ze źródeł odnawialnych).

Z licznych badań w zakresie klimatologii jednoznacznie wynika, iż główną przyczyną wzrostu emisji gazów cieplarnianych do atmosfery jest wzmożone antropogeniczne działanie związane z dramatycznym zwiększeniem zużycia paliw kopalnych, jakie nastąpiło od czasu rewolucji przemysłowej. Nie ma również wątpliwości, iż antropogeniczne emisje gazów cieplarnianych znacząco przyczyniły się do zmian klimatu obserwowanych w ciągu ostatnich 50 lat. Masowa produkcja towarów w wielkich fabrykach, rolnictwo, transport przy użyciu maszyn zasilanych energią pozyskiwaną z węgla, gazu, ropy i elektryczności nieustannie wpływa na globalne warunki klimatyczne. Przemiany te są najbardziej widoczne na dużych obszarach zurbanizowanych gdzie panują odrębne, specyficzne warunki klimatyczne i gdzie obserwuje się występowanie zjawisk i anomalii klimatycznych, tj. np. miejskie wyspy ciepła, smog czy kwaśne deszcze.

Zdaniem wielu badaczy zjawisko globalnego ocieplenia wywołane nadmierną emisją gazów cieplarnianych może w ciągu najbliższych kilkudziesięciu lat przynieść ogromne szkody dla mieszkańców Ziemi zwłaszcza z rejonów najbardziej zurbanizowanych. Naukowcy twierdzą, iż w ciągu kilkudziesięciu lat temperatura na świecie podniesie się na tyle, że zarówno ludzie, jak i wiele gatunków zwierząt zagrożonych będzie wymarciem. Najsilniej zgubny wpływ globalnego ocieplenia dotknie największe aglomeracje świata - warunki, jakie tam zapanują sprawią, że nie będzie możliwości, by dalej je zamieszkiwać.

Czy możemy przeciwdziałać zmianom klimatu?

Owszem, możemy i to najskuteczniej na obszarach zurbanizowanych. Aby zapobiec rozszerzaniu się globalnego ocieplenia musimy przeciwdziałać masowym wyrąbom i wypalaniom lasów oraz dbać o sadzenie nowych drzew głównie tam gdzie najwięcej z nich ulega zniszczeniu oraz na terenach uprzemysłowionych. Należy pamiętać, iż drzewostan ma bardzo istotny wpływ na regulację ilości CO2 w atmosferze, gdyż 1 hektar lasu pochłania 250kg tego gazu cieplarnianego.

Dodatkowo musimy podejmować działania umożliwiające ograniczenie emisji gazów cieplarnianych do atmosfery wynikającej z działalności człowieka, głównie poprzez dostosowanie przemysłu, transportu i mentalności społeczeństwa do problemu. Dokonać tego możemy m. in. poprzez bardziej oszczędne korzystanie z energii pozyskiwanej ze spalania węgla, gazu i ropy zarówno w przemyśle, transporcie jak i w życiu codziennym każdego z nas.

Należy pamiętać, iż skuteczna adaptacja do pogłębiających zmian klimatu nie będzie możliwa bez uzyskania odpowiedniego poziomu świadomości zarówno odnośnie zagrożeń, jak i wyzwań wśród instytucji odpowiedzialnych za wdrażanie procesu adaptacji. Konieczne jest również kształtowanie postaw społecznych sprzyjających dostosowywaniu się do zmian klimatu poprzez wdrażanie działań edukacyjnych przyczyniających się do podnoszenia świadomości społecznej i tym samym zrozumienia wpływu procesów klimatycznych takich jak globalne ocieplenie na życie społeczne i gospodarcze.

Kamila Baca

http://muzeum.pgi.gov.pl/lekcje_int/efekt/gazy_szklarniowe.htm

http://ec.europa.eu/clima/sites/campaign/pdf/gases_pl.pdf

http://naukaoklimacie.pl/fakty-i-mity/mit-para-wodna-jest-najwazniejszym-gazem-cieplarnianym-32

http://www.efektcieplarniany.hdwao.pl/2.php

http://pl.ekotox.eu/fluorowane-gazy-cieplarniane?task=view

http://alergia.org.pl/lek/index2.php?option=com_content&do_pdf=1&id=359





Niniejszy materiał został opublikowany dzięki dofinansowaniu Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.
Za jego treść odpowiada wyłącznie Centrum Wspierania Inicjatyw Pozarządowych - Stowarzyszenie "Europa Nasz Dom"






Najnowsze artykuły w tej kategorii

Rozwój motoryzacji miał sprawić, że życie człowieka stanie się łatwiejsze i lepsze. Szybsze podróżowanie, większa wygoda, możliwość dojechania...
Globalne zmiany klimatyczne stanowią największe zagrożenie środowiskowe, społeczne i ekonomiczne, także z punktu widzenia zdrowia publicznego. Efektami...
Jedynym, jak dotąd znanym i najskuteczniejszym sposobem na niekorzystne dla mieszkańców cechy klimatu obszarów miejskich, na zanieczyszczenie powietrza i...