Sera Gazlarının İklim Değişikliği Üzerindeki Etkileri


Dünyamızın yaşanabilir olmasının nedeni, bir sera gibi olmasıdır. Güneş ışığı atmosfere nüfuz eder, Dünya’nın yüzeyini ısıtır, sonra uzaya geri yayılır (kızılötesi radyasyon). Bu dışarı çıkan ısının bir kısmı Dünya atmosferinde tutulur ve etrafa tüm sera gazları tarafından yayılır. Bu sürece sera etkisi denir. Küresel iklim değişikliği açısından, sera gazları dünyanın iklimini değiştirmede aktif rol oynamaktadır.

Normal düzene göre, sera etkisi iyi bir şeydir. Sera gazları, insan yaşamının hayatta kalması için gerekli olan sıcaklığı korumak için sadece Dünya yüzeyindeki güneşin ısısını yakalayabilen yaşam için en uygun koşulları yaratır. Ama şimdi çok fazla sera gazı var ve çok fazla ısıyı yakalıyor, ki bu da küresel ısınma şeklinde Dünya’ya zarar veriyor.

Sera gazlarının iklim değişikliği üzerinde doğrudan ve dolaylı etkileri çoktur. Bununla birlikte, tüm sera gazlarının ısınması ve küresel sıcaklığı yükseltmesi kararlaştırılmıştır. Bu, sırayla, döngülerden donmuş sıvıya ve daha sonra gaz halinde ve geri dönme döngüsünü etkiler. Bu da iklim döngüsünün her yönünü etkiler. Daha fazla ısı, havada daha fazla su buharı demektir, yani daha fazla yağmur ve kar demektir. Bu arada, daha fazla ısı deniz suyunun daha çabuk erimesi ve suya dönüşmesi anlamına gelir ve bu da kendiliğinden yayılan bir döngü içinde buharlaşarak buharlaşır.

Sera gazının herhangi bir etkisi 3 ölçekte ölçülebilir:

  • Bu gazın atmosferde ne kadarı var.
  • Bu gaz atmosferde ne kadar kalır?
  • Bu ne kadar güçlü? Bazı sera gazları diğerlerinden daha fazla ısı toplar.

Büyük Sera Gazları
Ana sera gazı suçluları su buharı, karbon dioksit, azot oksit, metan ve florlanmış gazlardır. Troposferik ozon ayrıca sera etkisine katkıda bulunur. Her gazın, GWP (Küresel Isınma Potansiyeli) tarafından ölçülen iklim değişikliği üzerinde farklı etkileri vardır. GWP, karbondioksiti gazların en uzun ömürlü olduğundan dolayı ölçmek için standart olarak kullanır. Bir gazın derecesi, atmosferde ne kadarının bulunduğuna, ne kadar süre içte kaldığına ve ne kadar güçlü olduğuna bağlıdır.

Su Buharı (H20)
Su buharının sıcaklık üzerinde herhangi bir etkisi yoktur, bu yüzden GWP ile derecelendirilmez. Gezegen daha sıcak hale geldikçe, atmosferde daha fazla su buharlaşır. Su buharı bir sera gazı olduğundan, atmosferdeki daha fazla su buharı daha fazla ısınmaya neden olur. Yıllardır atmosferde kalan diğer sera gazlarından farklı olarak, su buharı, yağmur veya kar şeklinde Dünya’ya geri dönmeden önce birkaç gün boyunca atmosferde kalır. Yaptığı şey, olumlu bir geri besleme döngüsünde ne tür bir ısı olursa olsun yükseltmektir.

Sera gazları artar -> Sıcaklık artar -> Su buharı artar -> Su buharı diğer gazların etkilerini artırır -> Yine sıcaklık yükselir

Su buharı temel olarak okyanuslardan, göllerden, akarsulardan ve hatta topraktan buharlaşan sudır. Bu buharlaşmadaki artış, daha kuru ortamlar anlamına gelir. Havadaki ekstra su buharı, daha fazla yağmur ve kar ve daha ağır fırtınalar demektir.

Karbon Dioksit (CO2)
Su buharı ve karbondioksit, ağırlaştırıcı iklim değişikliğinde ortak komplolardır. CO2 (karbondioksit) atmosferdeki ısı radyasyonu dengesini değiştirir ve bu da su buharı seviyesini değiştirir. Karbondioksit solunumu, fosil yakıtların yanması, ormansızlaşma ve volkanik püskürmeler yoluyla açığa çıkar.

Her ne kadar kendi içinde sera gazlarının en güçlü olmasa da, IPCC’nin en yüksek radyasyon kuvvetine (en çok ısınmaya) sahip olduğu, en yüksek seviyelere sahip olduğu için gazdır, bu yüzden etkileri en zararlıdır. Karbondioksit aynı zamanda diğer gazların 100 yıllık bir ölçekte GWP karşılaştırmasında değerlendirildiği standarttır. Ek olarak, atmosferdeki en uzun süre dayanır – atmosferde 50.000 yıla kadar kalır. Bu nedenle uzun ömürlü bir sera gazıdır.

Azot Oksit (N20)
Bakteriler, toprakta veya okyanus sularında bulunan oksijen atomları ile fazladan nitrojen molekülleri işlediğinde, nitrojen oksit doğal olarak üretilir. N20, tarımsal uygulamalarda ticari ve organik gübrelerin kullanımı, fosil yakıtların yakılması, biyokütle yakımı ve nitrik asit üretimi ile üretilen güçlü bir sera gazıdır. Atmosferdeki ısıyı yakalayarak, atmosferi karbondioksitten 300 kat daha fazla ısıtır, ancak radyal kuvvet ölçeğinde bol olmadığı için ikinci sıradadır. Yaklaşık 114 yıl boyunca atmosferde kaldığı için hasarı kronik olduğu için ortalama GWP CO2’nin 281 katı kadardır. Aynı zamanda uzun ömürlü bir sera gazıdır.

Nitröz oksit ayrıca, oksijen ile reaksiyona girerek nitrik oksit oluşturur ve bu da troposferik ozon (zemin seviyesinde ozon) oluşturur. Ve havaya bırakıldığında, nitröz oksit asit yağmuru oluşturmak için bileşikler, su, oksijen ve diğer kimyasallarla birleşir.

Metan (CH4)
Metan, doğal kaynaklar ve insan faaliyetleri yoluyla üretilen bir başka sera gazıdır. Doğal metan kaynakları arasında sulak alanlar, termitler ve okyanuslar bulunmaktadır. İnsan yapımı faaliyetler arasında tarım, çöplüklerdeki atıkların ayrıştırılması ve evcil hayvanlarla ilişkili gübre yönetimi yer almaktadır. GWP ölçeğinde, GWP ölçeğinde 100 yıldan daha kısa bir süre zarfında 50 yıldan daha kısa bir süredir, sadece on yıl kadar sürmektedir. Metan ile ilgili problem, çok daha az miktarda olmasına rağmen, CO2’den çok daha fazla enerji emmesi ve başka bir sera gazı olan troposferik ozon için aşama oluşturmasıdır.

Metanla ilgili bir başka sorun da dondurulabilmesidir. Arktikte buzun içinde büyük miktarda tuzak bulundu. Arktik buz eridikçe, bu metan salınır ve bu sera gazı buzdan serbest bırakılarak bir kısır döngü başlatılır, daha sonra tekrar dondurulur, tekrar serbest bırakılır.

Florlu Gazlar (Kloroflorokarbonlar (CFC’ler dahil))
Florlu gazların dört ana kategorisi Hidroflorokarbonlar, Perflorokarbonlar, Sülfür Heksaflorid ve Nitrojen Triflorür’dür. Florlu gazlar tamamen sentetiktir – insan aktiviteleri ile üretilir. Şu anda sera gazlarının küçük bir yüzdesi olsa da, emisyonlarını azaltmazsak en hızlı artacaklar. Bu gazların çoğu aslında çok yüksek GWP’lere sahiptir ve atmosferde uzun yıllar sürmektedir, bu yüzden bazı bilim adamları tarafından uzun vadede en çok zarar verenler olarak kabul edilmektedir.

Troposferik Ozon (O3)
Troposferik ozon, zararlı UV ışınlarını engelleyen atmosferin üst bölgelerindeki ozon tabakası olan stratosferik ozonla karıştırılmamalıdır. Troposferik ozon, diğer gazlar, sera ve diğer kimyasallar ile bileşikler arasındaki kimyasal reaksiyonlarla oluşur.

Troposferik ozon, diğer sera gazları gibi, Dünya yüzeyinde ısı yakalar. Ancak, GWP’ye oranla, nispeten küçük bir ısınma etkisine sahip olduğu düşünülüyor. Bununla birlikte, karbonun absorbe edilmesini zorlaştırarak atmosferde sorunlara neden olur, bu da daha fazla karbondioksite yol açar.

Troposferik ozon ayrıca, farklı alanlarda ve ne kadar süreyle sera gazı dağıtıldığını kontrol eden bir radikal üretir. Mutlu bir şekilde, troposferik ozon güneş tarafından parçalandığında, diğer sera gazlarını temizlemeye yardımcı olan başka bir tür radikal üretir.

Üst troposferik ozon, daha düşük troposferik ozondan daha büyük bir sera etkisine sahiptir ve iklim sistemi, troposferde en hassas olanıdır – troposferin stratosfere ulaştığı alan.

Sera Gazlarının Etkileri
İklim değişikliği terimi son birkaç on yılda büyük ilgi gördü. Yeryüzünde, doğal ve insan yapımı aktiviteler bu gezegenin kaderini riske sokuyor. Fosil yakıtların yanması, atmosferdeki CO2 konsantrasyon düzeylerini artırdı. Bunun nedeni, fosil yakıtların yandığında, açığa çıkan karbonun CO2 yapmak için oksijen ile birleşmesidir. Fosil yakıtlar, ormansızlaştırma, tarım ve üretim endüstrileri dışında, atmosferdeki sera gazı miktarını artırdı.

Sera gazlarının bazı etkileri aşağıda listelenmiştir.

1. GHG’lerin atmosferdeki konsantrasyon seviyelerindeki artışa bağlı olarak, Dünya daha da sıcak hale gelecektir. Dünyadaki bazı bölgeler diğerlerinden daha sıcak olabilir.

2. Atmosferin ısınması, kutup buzlarının erimesine, deniz seviyelerinde yükselmeye ve hatta nesli tükenmekte olan türlerin yok olmasına neden olacaktır. Deniz seviyesinde yükselme, kıyı bölgelerinde yaşayan insanların daha güvenli bir yere taşınmasını zorlayacaktır.

3. Daha sıcak koşullar daha güçlü kasırgalara veya fırtınalara yol açacaktır. Daha fazla su buharlaştıkça, yağış artacaktır.

4. İklim paternlerini ve yüksek sıcaklıkları değiştirmek tarımı olumsuz yönde etkileyebilir. Ürünlerin yetiştirilmesi için en uygun alanlar, bazı ekinler ve diğer bitkiler olumlu yanıt verirken etkili olmadığını kanıtlayamaz.

İklim değişikliği, kontrolsüz bırakılırsa, çölleşme, kuraklık, deniz buzları kaybı, deniz seviyesinin yükselmesi, artan yağışlar, aşırı sıcaklıklar ve daha güçlü ek hava gibi Dünya’yı birçok yönden reddeder. Mevsim uzunluğunu etkileyecek ve hassas ekosistemleri yok edecektir. Yavaşlatmanın en iyi yolu, ortadan kaldırılmaması halinde, sera gazlarında artış olmasını geciktirmektir. Umarım, çok geç olmadan bunu yapabiliriz.

Kaynaklar: EPA , NASA