ด้วยการดักจับความร้อนจากดวงอาทิตย์ ก๊าซเรือนกระจกทำให้โลกน่าอยู่สำหรับมนุษย์และสัตว์อื่นๆ อีกหลายล้านชนิด แต่ตอนนี้ปริมาณของก๊าซเหล่านี้มีมากเกินไป และอาจส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อสิ่งมีชีวิตใดและในภูมิภาคใดที่สามารถอยู่รอดได้บนโลกของเรา
ระดับก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศขณะนี้สูงกว่าช่วงใดๆ ในรอบ 800 ปีที่ผ่านมา และสาเหตุหลักมาจากการที่มนุษย์ผลิตก๊าซเหล่านี้ในปริมาณมหาศาลโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล ก๊าซดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์และเก็บความร้อนไว้ใกล้พื้นผิวโลก ป้องกันไม่ให้มันหนีเข้าไปในอวกาศ การกักเก็บความร้อนนี้เรียกว่าปรากฏการณ์เรือนกระจก
ทฤษฎีปรากฏการณ์เรือนกระจกเริ่มเป็นรูปเป็นร่างขึ้นในศตวรรษที่ 19 ในปี ค.ศ. 1824 นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส โจเซฟ ฟูริเยร์ คำนวณว่าโลกจะเย็นกว่านี้มากหากไม่มีชั้นบรรยากาศ ในปี พ.ศ. 1896 นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดน Svante Arrhenius ได้สร้างความเชื่อมโยงระหว่างการเพิ่มขึ้นของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลและผลกระทบจากภาวะโลกร้อน เกือบหนึ่งศตวรรษต่อมา เจมส์ อี. แฮนเซน นักอุตุนิยมวิทยาชาวอเมริกัน กล่าวกับรัฐสภาว่า “ปรากฏการณ์เรือนกระจกได้ถูกค้นพบแล้วและกำลังเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศของเราไปแล้ว”
ปัจจุบัน “การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ” เป็นคำที่นักวิทยาศาสตร์ใช้เพื่ออธิบายการเปลี่ยนแปลงที่ซับซ้อนซึ่งเกิดจากความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกที่ส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศและระบบภูมิอากาศของโลก การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศไม่เพียงแต่เพิ่มอุณหภูมิเฉลี่ยซึ่งเราเรียกว่าภาวะโลกร้อนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเหตุการณ์สภาพอากาศที่รุนแรง การเปลี่ยนแปลงของประชากรและที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่า ระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้น และปรากฏการณ์อื่นๆ อีกมากมาย
รัฐบาลและองค์กรต่างๆ ทั่วโลก เช่น คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) หน่วยงานของสหประชาชาติที่ติดตามวิทยาศาสตร์ล่าสุดเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ กำลังตรวจวัดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ประเมินผลกระทบที่มีต่อโลก และเสนอแนวทางแก้ไข กับสภาพอากาศในปัจจุบัน สถานการณ์
ประเภทของก๊าซเรือนกระจกหลักและแหล่งที่มา
คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2). คาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซเรือนกระจกประเภทหลัก โดยคิดเป็นสัดส่วนประมาณ 3/4 ของการปล่อยทั้งหมด คาร์บอนไดออกไซด์สามารถคงอยู่ในบรรยากาศเป็นเวลาหลายพันปี ในปี 2018 หอสังเกตการณ์สภาพอากาศบนยอดภูเขาไฟ Mauna Loa ของฮาวายบันทึกระดับคาร์บอนไดออกไซด์เฉลี่ยต่อเดือนสูงสุดที่ 411 ส่วนต่อล้าน การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนใหญ่เกิดจากการเผาไหม้ของสารอินทรีย์ ได้แก่ ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซ ไม้ และขยะมูลฝอย
มีเทน (CH4) มีเทนเป็นองค์ประกอบหลักของก๊าซธรรมชาติและถูกปล่อยออกมาจากหลุมฝังกลบ อุตสาหกรรมก๊าซและน้ำมัน และการเกษตร (โดยเฉพาะจากระบบย่อยอาหารของสัตว์กินพืช) เมื่อเทียบกับคาร์บอนไดออกไซด์ โมเลกุลของมีเทนจะคงอยู่ในชั้นบรรยากาศเป็นเวลาสั้นๆ ประมาณ 12 ปี แต่มีพลังมากกว่าอย่างน้อย 84 เท่า มีเทนคิดเป็นประมาณ 16% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั้งหมด
ไนตรัสออกไซด์ (N2O) ไนตริกออกไซด์เป็นสัดส่วนเพียงเล็กน้อยของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลก—ประมาณ 6%—แต่มีพลังมากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ 264 เท่า ตาม IPCC มันสามารถอ้อยอิ่งในชั้นบรรยากาศเป็นเวลาร้อยปี การเกษตรและการเลี้ยงสัตว์ รวมทั้งปุ๋ย ปุ๋ยคอก การเผาไหม้ของเสียทางการเกษตร และการเผาไหม้เชื้อเพลิงเป็นแหล่งปล่อยไนโตรเจนออกไซด์ที่ใหญ่ที่สุด
ก๊าซอุตสาหกรรม กลุ่มของก๊าซอุตสาหกรรมหรือก๊าซที่มีฟลูออไรด์ประกอบด้วยองค์ประกอบ เช่น ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน เปอร์ฟลูออโรคาร์บอน คลอโรฟลูออโรคาร์บอน ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6) และไนโตรเจน ไตรฟลูออไรด์ (NF3) ก๊าซเหล่านี้สร้างขึ้นเพียง 2% ของการปล่อยทั้งหมด แต่มีศักยภาพในการดักจับความร้อนมากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์หลายพันเท่าและยังคงอยู่ในบรรยากาศเป็นเวลาหลายร้อยหลายพันปี ก๊าซฟลูออรีนถูกใช้เป็นสารหล่อเย็น ตัวทำละลาย และบางครั้งพบเป็นผลพลอยได้จากการผลิต
ก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ได้แก่ ไอน้ำและโอโซน (O3) ไอน้ำเป็นก๊าซเรือนกระจกที่พบบ่อยที่สุด แต่ไม่ได้ตรวจสอบในลักษณะเดียวกับก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ เนื่องจากไม่ได้ถูกปล่อยออกมาจากกิจกรรมของมนุษย์โดยตรง และยังไม่เป็นที่เข้าใจถึงผลกระทบของไอน้ำ ในทำนองเดียวกัน โอโซนระดับพื้นดิน (aka tropospheric) จะไม่ถูกปล่อยออกมาโดยตรง แต่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาที่ซับซ้อนระหว่างสารมลพิษในอากาศ
ผลกระทบจากก๊าซเรือนกระจก
การสะสมของก๊าซเรือนกระจกมีผลกระทบระยะยาวต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ นอกจากจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศแล้ว ก๊าซเรือนกระจกยังมีส่วนช่วยในการแพร่กระจายของโรคระบบทางเดินหายใจที่เกิดจากหมอกควันและมลพิษทางอากาศ
สภาพอากาศสุดขั้ว การหยุดชะงักของเสบียงอาหารและการเพิ่มขึ้นของไฟเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากก๊าซเรือนกระจก
ในอนาคตเนื่องจากก๊าซเรือนกระจก รูปแบบสภาพอากาศที่เราคุ้นเคยจะเปลี่ยนไป สิ่งมีชีวิตบางชนิดจะหายไป คนอื่นจะอพยพหรือเพิ่มจำนวนขึ้น
วิธีลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
แทบทุกภาคส่วนของเศรษฐกิจโลก ตั้งแต่การผลิตไปจนถึงเกษตรกรรม ตั้งแต่การขนส่งไปจนถึงไฟฟ้า ปล่อยก๊าซเรือนกระจกสู่ชั้นบรรยากาศ หากเราต้องหลีกเลี่ยงผลกระทบที่เลวร้ายที่สุดของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ พวกเขาทั้งหมดต้องเปลี่ยนจากเชื้อเพลิงฟอสซิลมาเป็นแหล่งพลังงานที่ปลอดภัยกว่า ประเทศต่างๆ ทั่วโลกยอมรับความเป็นจริงนี้ในข้อตกลงปารีสเรื่องสภาพอากาศปี 2015
20 ประเทศทั่วโลก นำโดยจีน สหรัฐอเมริกา และอินเดีย ปล่อยก๊าซเรือนกระจกอย่างน้อยสามในสี่ของโลก การดำเนินการตามนโยบายที่มีประสิทธิภาพเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในประเทศเหล่านี้มีความจำเป็นอย่างยิ่ง
ในความเป็นจริง เทคโนโลยีเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมีอยู่แล้ว ซึ่งรวมถึงการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล การปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนด้วยการชาร์จพลังงานเหล่านี้
อันที่จริง ขณะนี้โลกของเรามี "งบประมาณคาร์บอน" เพียง 1/5 เท่านั้น (2,8 ล้านล้านเมตริกตัน) ซึ่งเป็นปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์สูงสุดที่สามารถเข้าสู่ชั้นบรรยากาศได้โดยไม่ทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นมากกว่าสององศา
เพื่อหยุดภาวะโลกร้อนที่ก้าวหน้า ต้องใช้เวลามากกว่าการละทิ้งเชื้อเพลิงฟอสซิล ตาม IPCC ควรใช้วิธีการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องปลูกต้นไม้ใหม่ รักษาป่าและทุ่งหญ้าที่มีอยู่เดิม และดักจับคาร์บอนไดออกไซด์จากโรงไฟฟ้าและโรงงานต่างๆ