Kasvihuonekaasu

Wikipedia

Pääartikkeli: Kasvihuoneilmiö

Pitkäikäisten kasvihuonekaasujen maailmanlaajuisia trendejä vuonna 2002. Näiden viiden kaasun pakotevaikutus on ollut noin 97 % vuodesta 1750 alkaen. Loput 3 % ovat halogeeneja.

Viimeaikaiset muutokset maan ilmakehän hiilidioksidin (CO₂) pitoisuuksissa. Kuukausittaiset hiilidioksidin pitoisuusmittaukset näyttävät pientä vuodenaikojen mukaan tapahtuvaa oskillaatiota eli heilahdusvaihtelua, jonka huippukohta on pohjoisen pallonpuoliskon myöhäiskevään aikaan. CO₂-pitoisuudet laskevat kasvukauden aikana, kun kasvillisuus sitoo hiilidioksidia ilmakehästä.

Vertailu eri energialähteiden tyypillisistä kasvihuonekaasujen maksimi- ja mininimipäästöistä.^[1]

██ varsinaisen energiatuotannon päästöt

██ muun elinkaaren (polttoaineenhankinnat, rakentaminen, huolto ynnä muut) päästöt

Kasvihuonekaasu on kaasu, joka ilmakehässä ollessaan imee ja heijastaa auringosta tulevaa ja planeetan pinnalta heijastuvaa lämpösäteilyä aiheuttaen kasvihuoneilmiön. Maassa merkittävimmät kasvihuonekaasut ovat vesihöyry, joka aiheuttaa noin 36–70 % kasvihuoneilmiöstä (pilvet eivät sisälly lukuun); hiilidioksidi (CO₂), joka aiheuttaa 9–26 %; metaani (CH₄), joka aiheuttaa 4–9 %, sekä otsoni, joka aiheuttaa 3–7 %.^[2][3][4] Typpioksiduuli (N₂O)on ilmastovaikutukseltaan ihmiskunnan kolmanneksi merkittävin kasvihuonekaasu, joka aiheuttaa 6 % ihmisperäisten kasvihuonekaasujen ilmastoa lämmittävästä vaikutuksesta^[5].Kasvihuonekaasujen viipymisaika ilmakehässä vaihtelee muutamasta päivästä (vesihöyry) satoihin vuosiin (hiilidioksidi).

Hiilidioksidipitoisuudet ilmakehässä ovat lisääntyneet 31 % ja metaanipitoisuudet 149 % esiteollisiin tasoihin nähden vuoden 1750 jälkeen. Nämä lukemat ovat merkittävästi korkeampia kuin kertaakaan aiemmin 650 000 vuoteen, mikä on pääteltävissä luotettavasti jäätiköiltä syväkairatuista näytteistä. Noin kolme neljäsosaa ihmisen aiheuttamista hiilidioksidipäästöistä viimeisten 20 vuoden aikana johtuu fossiilisten polttoaineiden käytöstä. Muut ihmisperäiset päästöt ovat pääasiassa seurausta maankäytöstä, erityisesti metsähakkuista.^[6]

[muokkaa] Vesihöyry

Pääartikkeli: Vesihöyry

Vesihöyryn arvioidaan aiheuttavan kasvihuoneilmiöstä noin 36–70%. Vesihöyryn elinikä ilmakehässä on kuitenkin todella lyhyt, noin 7–10 päivää. Ihminen ei toiminnallaan suoraan lisää ilmakehän vesihöyrypitoisuutta, vaikka pitoisuudet voivat muuttua ilmaston lämpenemisen seurauksena. Lentoliikenteen yläilmakehään päästämällä vesihöyryllä on kuitenkin huomattava ilmastoa lämmittävä vaikutus^[7].

[muokkaa] Hiilidioksidi

Pääartikkeli: Hiilidioksidi

Tärkein ihmisen tuottama kasvihuonekaasu on hiilidioksidi CO₂. Suomen kasvihuonekaasupäästöistä 86 % muodostuu hiilidioksidista^[8] . Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on noussut tasaisesti noin 1,4 miljoonasosaa (ppm) vuodessa ja on nyt noin 380 ppm. Tämä on noin 31 % lisäys esiteolliseen aikaan nähden, jolloin hiilidioksidipitoisuus oli noin 280 ppm. Epäsuorien geologisten todisteiden perusteella uskotaan, että hiilidioksidipitoisuudet ovat olleet nykytasolla viimeksi 20 miljoonaa vuotta sitten.^[9]

Erityisesti fossiilisten polttoaineiden polttaminen lisää ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta. Myös trooppisten metsien tuhoamisella, liikenteellä, teollisuudella ja talojen lämmittämisellä on osuutensa asiaan. Vuotuiset hiilidioksidipäästöt ovat kasvaneet vuoden 1990 noin 23,5 gigatonnista vuosien 2000–2005 noin 26,4 gigatonniin, minkä seurauksena ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on noussut keskimäärin 1,4 ppm vuodessa.^[10]

Tutkijat ovat huomanneet, että osa tuotetusta hiilidioksidista katoaa.^lähde? Selitykseksi epäillään, että se sitoutuu pohjoiseen havumetsävyöhykkeeseen ja lauhkean vyöhykkeen metsiin, joiden kasvu on nopeutunut lämpötilan nousun seurauksena. Pitkällä ajalla hiilidioksidi sitoutuu myös tiettyihin kivilajeihin muodostaen karbonaatteja (ns. laattatektoniikka). Hiilen määrä maapallolla on vakio.

[muokkaa] Typpioksiduuli

Pääartikkeli: Typpioksiduuli

Typpioksiduuli (N₂0) on ilmastovaikutuksella mitattuna Suomen toiseksi yleisin kasvihuonekaasu, joka muodostaa 8 % Suomen kasvihuonekaasupäästöistä^[11]. Typpioksiduulipäästöjä syntyy etenkin typpilannoitteiden valmistuksesta ja käytöstä sekä kotieläinten lannasta. Myös energian tuotannosta ja katalysaattoriajoneuvojen käytöstä syntyy jonkin verran typpioksiduulipäästöjä.

[muokkaa] Metaani

Pääartikkeli: Metaani

Metaani on kasvihuonevaikutukseltaan Suomen kolmanneksi yleisin kasvihuonekaasu. Metaanin osuus Suomen kasvihuonekaasupäästöistä on 6 %.^[12]

Metaania tuottavat suurimmaksi osaksi eläimet, mutta sitä syntyy myös kaikkialla, missä bakteerit hajottavat orgaanista ainesta hapettomassa tilassa, esimerkiksi soilla ja muilla kosteikoilla. Ihmisten tuottamaa metaania tulee riisiviljelmiltä, karjanhoidosta ja kaatopaikoilta, missä eloperäiset materiaalit mädäntyessään erittävät sitä.

Metaania hajottavat maaperän pintaosassa elävät pieneliöt ja ilmakehän hydroksyyli-ionit. Hiilimonoksidi eli häkä tuhoaa tehokkaasti hydroksyyli-ioneja ja heikentää näin ilmakehän kykyä hajottaa metaania. Liikenteen tuottama häkä siis ikään kuin kiertoteitse vaikuttaa vahvistavasti kasvihuoneilmiöön.

[muokkaa] CFC-yhdisteet

Pääartikkeli: CFC-yhdisteet

CFC-yhdisteet eli kloorista, fluorista ja hiilestä muodostuneet freonimolekyylit tuhoavat erityisesti yläilmakehän otsonikerrosta, joka rikkouduttuaan päästää maahan enemmän auringon haitallista säteilyä (katso UV-säteily) ja näin ollen lisää lämpöä maapallolla.

CFC-yhdisteet keksittiin korvaamaan jäähdytyslaitteissa siihen asti käytettyjä rikkidioksidia ja ammoniakkia, koska ne olivat myrkyllisyydellään aiheuttaneet useita ihmisuhreja. Aluksi CFC-aineita pidettiin täysin turvallisina ja vasta myöhemmin niiden vaarallisuus ilmakehälle huomattiin, sillä yksi CFC-molekyyli lämmittää ilmakehää saman verran kuin 10 000 hiilidioksidimolekyyliä.

Näitä yhdisteitä on erilaisissa jääkaapeissa. Aikaisemmin niitä käytettiin laajemmin esimerkiksi sumutinpulloissa, mutta nykyään niiden käyttö on kielletty maailmanlaajuisesti.

[muokkaa] Otsoni

Pääartikkeli: Otsoni

Otsoni eroaa muista kasvihuonekaasuista siten, että sitä syntyy ilmakehässä saastepilvien reagoidessa auringonvaloon. Otsonin kasvihuonevaikutus riippuu siitä, missä osassa ilmakehää otsonia on. Yläilmakehässä otsonin väheneminen viilentää maapalloa. Alailmakehässä otsonin lisääntyminen puolestaan lämmittää maapalloa.

[muokkaa] Typenoksidit

Pääartikkeli: typenoksidit

Lentoliikenteen typenoksidipäästöillä on huomattava ilmastoa lämmittävä vaikutus^[13].

[muokkaa] Lähteet

1. ↑ IAEA
2. ↑ J.T. Kiehl, Kevin E. Trenberth: Earth's Annual Global Mean Energy Budget 5. elokuuta 1996. National Center for Atmospheric Research. Viitattu 13. heinäkuuta 2007. (englanniksi)
3. ↑ Gavin A. Schmidt: Water vapor: feedback or forcing? 6. huhtikuuta 2005. RealClimate. Viitattu 13. heinäkuuta 2007. (englanniksi)
4. ↑ Lee R. Kump: Reducing uncertainty about carbon dioxide as a climate driver 12. syyskuuta 2002. Nature. Viitattu 21. heinäkuuta 2007. (englanniksi)
5. ↑ Houghton, J.T., Ding Y., Griggs D.J., Noguer M., van der Linden P.J., Dai X., Maskell K. and Johnson C.A. (eds.): Climate Change 2001 - The Scientific Basis - Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC, Cambridge University Press, 2001.
6. ↑ IPCC AR4, Osa 1
7. ↑ Sausen, Robert, Ivar Isaksen, Volker Grewe, Didier Hauglustaine, David S. Lee, Gunnar Myhre, Marcus O. Köhler, Giovanni Pitari, Ulrich Schumann, Frode Stordal & Christos Zerefos 2005: Aviation radiative forcing in 2000: An update on IPCC (1999). Meteorologische Zeitschrift, Volume 14, Number 4, August 2005. http://www.ingentaconnect.com/content/schweiz/mz/2005/00000014/00000004/art00013
8. ↑ Greenhouse gas emissions in Finland 1990–2003. National inventory report to the UNFCCC. 27 May 2005. http://www.stat.fi/tup/khkinv/nir_2005_unfccc.pdf
9. ↑ Paul N. Pearson, Martin R. Palmer: Atmospheric carbon dioxide concentrations over the past 60 million years 17. elokuuta 2000. Nature. (englanniksi)
10. ↑ IPCC AR4, Osa 1
11. ↑ Greenhouse gas emissions in Finland 1990–2003. National inventory report to the UNFCCC. 27 May 2005. Statistics Finland. Pdf-julkaisu.
12. ↑ Greenhouse gas emissions in Finland 1990–2003. National inventory report to the UNFCCC. 27 May 2005. Statistics Finland. Pdf-julkaisu.
13. ↑ Sausen, Robert, Ivar Isaksen, Volker Grewe, Didier Hauglustaine, David S. Lee, Gunnar Myhre, Marcus O. Köhler, Giovanni Pitari, Ulrich Schumann, Frode Stordal & Christos Zerefos 2005: Aviation radiative forcing in 2000: An update on IPCC (1999). Meteorologische Zeitschrift, Volume 14, Number 4, August 2005. http://www.ingentaconnect.com/content/schweiz/mz/2005/00000014/00000004/art00013