Kasvuhoonegaasid

Allikas: Vikipeedia

Kasvuhoonegaasid (KHG) on lühilainelist päikesekiirgust mitteneelavad või vähe neelavad ning pikalainelist soojuskiirgust neelavad gaasid Maa atmosfääris, mis põhjustavad kasvuhooneefekti, kuna seovad Maalt tagasi peegelduvat pikalainelist soojuskiirgust.

Viis põhilist kasvuhoonegaasi Maa atmosfääris on veeaur (H2O), süsinikdioksiid (CO2), dilämmastikoksiid (N2O), metaan (CH4) ja osoon (O3). Lisaks on atmosfääris selliseid gaase, mis on sinna sattunud vaid inimtegevuse tagajärjel, näiteks Kyoto protokollis käsitletud väävelheksafluoriid (SF6), fluorosüsivesinikud (HFC) ja perfluorosüsivesinikud (PFC).[1][2] Peamised kasvuhoonegaasid tekivad looduslike protsesside tagajärjel, kuid tänu inimtegevusele on nende kontsentratsioon atmosfääris viimase paarisaja aasta jooksul pidevalt tõusnud.[3] Kasvuhoonegaasid ja kasvuhooneefekt on looduslik ilming, mistõttu Maa keskmine temperatuur on +15 °C, vastasel juhul oleks see –18 °C ning elu Maal praegusel kujul võimatu.[4]

Kui võtta aluseks tööstusrevolutsiooni algne (1750) süsihappegaasi kontsentratsioon 280 ppm, siis võrreldes 2015. aasta 400 ppm-iga on tõus 40%.[5][6][7] Üldine kasvuhoonegaaside emissioon tõusis aastatel 1970–2004 lausa 70%.[8] Inimeste poolt atmosfääri lendunud süsihappegaasi hulk on nii suur, et kontsentratsiooni tõus on toimunud olenemata selle looduslikust sidumisest süsinikuringes. 21. sajandil on umbes 3/4 inimtekkelise süsihappegaasi allikaks süsinikul põhinevate kütuste nagu kivisüsi, kütteõli ja maagaas põletamine, lisaks mängib suurt rolli metsade raadamine, mullaerosioon ning loomakasvatus.[6]

Valitsustevahelise Kliimamuutuste Nõukogu (IPCC) hinnangul on Maa keskmine temperatuur perioodil 1880–2012 tõusnud 0,85 °C.[6] Süsihappegaasi kontsentratsiooni jõudmisel atmosfääris üle 400 ppm ületati esmakordselt selle ajalooline väärtus.[9][10] Kui kasvuhoonegaaside emissioonide tõus jätkub praeguses tempos, võib see mõjuda potentsiaalselt kahjulikult ökosüsteemidele, bioloogilisele mitmekesisusele ja inimeste toimetulekule. Praeguste heitkoguste tekke juures on hinnatud, et sajandi lõpuks võib süsihappegaasi kontsentratsioon kahekordistuda (560 ppm) võrreldes tööstusrevolutsiooni algusega ning Maa keskmise temperatuuri tõus võib ületada 2 °C piiri juba aastaks 2036. IPCC hinnangul on see määratud “ohtliku” globaalse soojenemise ülemiseks piiriks.[9]

Gaasid Maa atmosfääris[muuda | muuda lähteteksti]

Kasvuhoonegaaside sisalduse muutus Maa atmosfääris

Kasvuhoonegaasid[muuda | muuda lähteteksti]

Maa atmosfääris olevatest gaasidest moodustavad kasvuhoonegaasid vaid murdosa, kuid nende mõju Maale on märkimisväärne.[11] Viis kõige levinumat kasvuhoonegaasi on:

  • Veeaur (H2O)

Veeaur on kasvuhoonegaasidest kõige olulisem ning seda on võrreldes teiste kasvuhoonegaasidega atmosfääris kõige rohkem. Veeauru protsentuaalne panus kasvuhooneefekti on võrreldes teiste kasvuhoonegaasidega suurim: kui taevas on selge, siis 36–66%, ja pilvisuse korral 66–85%. Veeauru kontsentratsioonid erinevad küll regionaalselt, kuid inimtegevus maailma mastaabis seda ei mõjuta.[12]

  • Süsihappegaas ehk süsinikdioksiid (CO2)

Süsihappegaas on kõige olulisem inimtegevuse tagajärjel emiteeritud kasvuhoonegaas, selle panus kasvuhooneefekti on 9–26%. Süsinikdioksiid on osa süsinikuringest, mis tekib looduslike protsesside tagajärjena (põlemine, hingamine). Järjest rohkem on süsihappegaasi tekkinud inimeste majandustegevusest (fossiilkütuste põletamine).[4]

  • Metaan (CH4)

Metaan on süsihappegaasiga võrreldes palju suurema kasvuhooneefekti tekitava mõjuga, kuid selle eluiga atmosfääris on kõigest 12 aastat võrreldes süsihappegaasi 30–95 aastaga. Praegusel sajandil tekib 60% metaani emissioonidest inimtegevuse tagajärjel – tööstus, loomakasvatus, põllumajandus, jäätmekäitlus. Looduslikult eraldub metaani soodest, märgaladest ja rabadest.[13]

Dilämmastikoksiidi kontsentratsioon atmosfääris
  • Dilämmastikoksiid (N2O)

Dilämmastikoksiidi kontsentratsioonid on oma emissioonide poolest süsinikdioksiidiga võrreldes palju madalamad, seevastu kasvuhooneefekti põhjustav potentsiaal (GWP) on ligi 300 korda suurem. Looduslikult tekib N2O-d ookeanides ja vihmametsades, peamine antropogeenne allikas on väetiste kasutamine põllumajanduses. Dilämmastikoksiidi kontsentratsioon on võrreldes tööstusrevolutsiooni algusega põhiliselt tänu intensiivsele põllumajandusele tõusnud 16%.[4][14]

  • Osoon (O3)

Osoon kui kasvuhoonegaas troposfääris avaldab mõju globaalsele temperatuurile, kuid atmosfääri kõrgemates kihtides (stratosfääris), on see vajalik kahjuliku ultraviolettkiirguse blokeerimisel.[15] Troposfääri osooni kontsentratsioonid püsivad õhus mõnest päevast mõne nädalani ning on suuremad inimasustusega piirkondades, mistõttu kontsentratsioonid on atmosfääris ebaühtlaselt jaotunud. Tööstusrevolutsiooni algusega võrreldes on osooni kontsentratsioonid tõusnud 30%. Osooni tekitajateks on süsinikoksiid ja metaan, mis reageerivad päikesekiirgusega.[16]

Teised atmosfääris olevad gaasid[muuda | muuda lähteteksti]

Põhilise osa (99,5%) atmosfäärigaasidest moodustavad kolm kasvuhooneefekti mitte põhjustavat gaasi: lämmastik (N2), hapnik (O2) ja argoon (Ar).[17] Nende gaaside molekulid koosnevad sama elemendi aatomitest (N2 ja O2) või on üheaatomilised (Ar), mistõttu ei toimu võnkumisel muutusi elemendi laengus ja infrapunakiirgust ei absorbeerita. Võiks arvata, et kahe erineva elemendi aatomist koosnevad süsinikoksiid ja vesinikkloriid on kasvuhoonegaasid, kuna nad neelavad infrapunakiirgust, kuid tegelikkuses on need nii reaktiivsed ja kiiresti lahustuvad, et nende eluiga on atmosfääris väga lühike. Seetõttu ei mõjuta nad oluliselt kasvuhooneefekti ning tavaliselt jäetakse välja kui räägitakse kasvuhoonegaasidest.

Globaalse soojenemise potentsiaal[muuda | muuda lähteteksti]

Globaalse soojenemise potentsiaal (inglise keeles Global Warming Potential, GWP) on väärtus, mis näitab üksiku kasvuhoonegaasi poolt atmosfääri seotava soojuse hulka. Selle abil saab võrrelda kasvuhoonegaase ning nende mõju kasvuhooneefekti tekkimisele.[13][4] See suurus sõltub kasvuhoonegaasi panusest kasvuhooneefekti tekkimisele ning milline on gaasi atmosfääris püsimise aeg. Globaalse soojenemise potentsiaali arvutatakse kindla ajalise intervalli kohta ning väljendatakse koefitsiendina süsinikdioksiidi globaalse soojenemise potentsiaali väärtusest, mis on alati standardiseeritud kui 1.[18]

Kasvuhoonegaasid Eestis[muuda | muuda lähteteksti]

Eesti kasvuhoonegaaside emissioon moodustab Euroopa Liidu liikmesriikide kogu heitgaasidest ligikaudu 0,4%. Eesti on vähendanud oma kasvuhoonegaaside summaarset emissiooni alates 1990. aastast kuni 2014. aastani 47,3%. Süsinikdioksiidi ekvivalentidesse arvutatuna oli 2014. aastal Eesti summaarne kasvuhoonegaaside netoemissioon (koos maakasutuse ja metsanduse sektori (LULUCF) mõju arvestades) 20,5 miljonit tonni, millest 88,8% pärines energeetikavaldkonnast. Ülejäänud panuse andis põllumajandus (6,3%), tööstuslike protsesside ja toodete kasutamine (3,4%) ja jäätmekäitlus (1,6%). Kui vaadata kasvuhoonegaase eraldi gaasidena, siis moodustas Eestis 2014. aastal süsihappegaas 89,8%, metaan 5,2%, dilämmastikoksiid 3,9% ja freoonid ligikaudu 1% summaarsest heitkogusest.[4]

Kasvuhoonegaaside poliitika Euroopa Liidus ja Eestis[muuda | muuda lähteteksti]

Kliimamuutuste vastu võitlejate esirinnas on ülekaalukalt Euroopa Liit, mille eestvedamisel sõlmiti ka Pariisi kliimakokkulepe. Euroopa Liit on oma kliimapoliitikaga võtnud eesmärgiks vähendada kasvuhoonegaaside emissioone 80–95% aastaks 2050, võrreldes 1990. aastaga. Vaheeesmärkideks on vähendada heitgaaside hulka 2020. aastaks 20% ja 40% aastaks 2030. Eestil on kohustus esitada igal aastal Euroopa Komisjonile ja ÜRO-le riiklik kasvuhoonegaaside inventuuraruanne ning iga kahe aasta tagant teavet riigi poliitikasuundade, meetmete ja prognoositavate inimtekkeliste kasvuhoonegaaside tekkimise ja sidumise kohta.[4][19]

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. "IPCC AR4 SYR Appendix Glossary" (PDF) Vaadatud 26. oktoober 2016
  2. "NASA GISS: Science Briefs: Greenhouse Gases: Refining the Role of Carbon Dioxide" www.giss.nasa.gov. Vaadatud 26. oktoober 2016
  3. "Climate Change 2007: Working Group I: The Physical Science Basis. TS.2.1 Greenhouse Gases" Vaadatud 3. november 2016
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 Keskkonnaministeerium. "Kasvuhooneefekt ja kasvuhoonegaasid – mis need on?". www.envir.ee. Vaadatud 3. november 2016
  5. ESRL Web Team (oktoober 2016) "Trends in carbon dioxide". esrl.noaa.gov. Vaadatud 26. oktoober 2016
  6. 6,0 6,1 6,2 Energy and the Environment explained: "Greenhouse Gases' Effect on Climate". ww.eia.gov. Vaadatud 26. oktoober 2016
  7. CDIAC: "Recent Greehouse Gas Concentrations" (aprill 2016). Vaadatud 26. oktoober 2016
  8. Climate Change 2007: Working Group III: Mitigation of Climate Change."Greenhouse gas emission trends". www.ipcc.ch. Vaadatud 26. oktoober 2016
  9. 9,0 9,1 Mann, E.M. (1. aprill 2014) Scientific American. "Earth Will Cross the Climate Danger Threshold by 2036". Vaadatud 30. oktoober 2016
  10. UNFCCC MEDIA ALERT "Statement by UNFCCC Executive Secretary on crossing of 400 ppm CO2 threshold". (Bonn, 13. mai 2013). Vaadatud 3. november 2016
  11. Climate Education for K-12 "Composition of the Atmosphere". Vaadatud 30. oktoober 2016
  12. RealClimate. (6. aprill 2005)."Water vapour: feedback or forcing". Vaadatud 30. oktoober 2016
  13. 13,0 13,1 Vaidyanathan, G. (22. detsember 2015). Scientific American. [https://www.scientificamerican.com/article/how-bad-of-a-greenhouse-gas-is-methane/ "How Bad of a Greenhouse Gas Is Methane". Vaadatud 26. oktoober 2016
  14. UNFCCC Climate Change Information Sheet 3. "Greenouse gases and aerosols". Vaadatud 9. november 2016
  15. Frequently Asked Questions: "What are greenhouse gases and how do they affect climate". Vaadatud 30. oktoober 2016
  16. Greenhouse Gas Sources and Sinks "ACS Climate Science Toolkit | Greenhouse Gases". Vaadatud 30. oktoober 2016
  17. NOAA Basics of the Carbon Cycle and the Greenhouse Effect "The Earth's Atmosphere". Vaadatud 26. oktoober 2016
  18. "Global Warming Potential (GWP)". www.mongabay.com. Vaadatud 9. november 2016
  19. Siim, E., Kuhi-Thalfeldt, R., Lahtvee, V., Jüssi, M., Moora, H., Laht, J., Mander, Ü., Salmi, J-O., Parts, K. (juuni 2013). "Eesti võimalused liikumaks konkurentsivõimelise madala süsinikuga majanduse suunas aastaks 2050". lk 8. Vaadatud 3. november 2016