الغازات الدفيئة وعلاقتها بظاهرة الاحتباس الحراري

العلاقة بين الغازات الدفيئة والاحتباس الحراري

إنَّ زيادة تراكيز الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي تؤدي لزيادة درجة حرارة سطح الكوكب، حيث وجد العلماء عن طريق النمذجة باستخدام الحاسوب والبرامج المتقدمة؛ بأنَّ زيادة تراكيز الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي يؤدي لزيادة متوسط درجة الحرارة على سطح الأرض، ومع مرور الوقت ينتج عنها تغيرات في أنماط هطول الأمطار، وشدة العواصف، وارتفاع مستوى سطح البحر، ليكون محصٍّلة هذه الأحداث مجتمعة حدوث ظاهرة الاحتباس الحراري، أي أنَّ العلاقة بين الغازات الدفيئة والاحتباس الحراري هي علاقة سببية (سبب ونتيجة)، فإن سبب الاحتباس الحراري هو ارتفاع تراكيز الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي.

الغازات الدفيئة (Greenhouse Gases or GHG)

هي مجموعة من الغازات المتواجدة في الغلاف الجوي والتي تحبس الحرارة والطاقة وتمنع تسربها للفضاء، بحيث تسمح لأشعة الشمس باختراق الغلاف الجوي والوصول للأرض، ولكنها تمنع خروج الحرارة التي تجلبها الأشعة الشمسية خارج الغلاف الجوي، إن هذه الغازات مفيدة لكوكبنا حيث تؤدي دوها بحفظ درجة الحرارة على كوكبنا، بدونها لكان كوكبنا بارداً جداّ، لكن تزايد تراكيزها الكبير في الغلاف الجوي يؤدي شيئاً فشيئاً لزيادة درجة حرارة الكوكب، ومن أشهر هذه الغازات:

• بخار الماء.
• ثاني أكسيد الكربون (CO₂).
• الميثان (CH₄).
• الأوزون (O3).
• أكسيد النيتروجين (N₂O).
• كلوروفلوروكربون (CFCs) .

الاحتباس الحراري (Climate Change)

هو التغير طويل الأمد في درجات الحرارة والمناخ وأنماط الطقس، في العصور السابقة تم اعتبارها ظاهرة طبيعية، مثلها مثل التغيرات التي تطرأ على الأرض أثناء الدورة الشمسية، ولكن منذ مطلع القرن التاسع عشر والثورات الصناعية وغيرها، ساهم النشاط البشري في زيادة غازات الدفيئة التي تُعد المُسبب الرئيسي للاحتباس الحراري (التغير المناخي)، ولعل أبرز الأنشطة البشرية التي عززت هذا المفهوم وساهمت في تدهور التوازن البيئي؛ هو حرق الوقود الأحفوري بشكل كبير.

التغيرات التي طرأت على المناخ

يشير تقرير الهيئة الحكومية المعنية بالتغير المناخي بأن حرارة سطح الأرض زادت بمقدار 0.85 درجة مئوية في الفترة ما بين 1880-2012 وذكر التقرير بأن العامل البشري هو المحرك الأهم في هذا التغير الذي شمل:

• زيادة حرارة الغلاف الجوي والمحيطات.
• تغيرات في دورة المياه العالمية.
• انخفاض الثلوج والجليد.
• متوسط ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي.
• التغيرات في بعض الظواهر المناخية المتطرفة (فيضانات، حرائق غابات، جفاف،...).

مصادر الغازات الدفيئة

تتعدد مصادر انبعاث الغازات الدفيئة، فمنها المصادر الطبيعية ومنها الصناعية، ولكن لعل أشهرها وأكثرها انتشارًا ما يلي:

ثاني أكسيد الكربون

يَنتُج ثاني أكسيد الكربون طبيعياً من تحلل الكائنات الحية، ومن عمليات التنفس للكائنات الحية المختلفة، ومن البراكين، بالإضافة إلى الغازات المنبعثة من المصانع والناتجة من احتراق الوقود الأحفوري كالفحم والبترول، ومن حرق النفايات الصلبة، وبعض الصناعات كالإسمنت، ومن الجدير بالذكر أن غازات ثنائي أكسيد الكربون هي المساهم الرئيسي والأول بظاهرة الاحتباس الحراري.

بخار الماء

هو جزء من دورة المياه حيث يصعد للسماء على شكل بخار لتتشكل الغيوم ويعود للأرض عن طريق المطر، وكلما كانت حرارة الهواء أعلى كلما حملت نسبة بخار ماء أكبر؛ مؤديًا بذلك إلى ارتفاع نسبة الرطوبة، والتي تُساهم باحتجاز حرارة أكثر على سطح الأرض.

الميثان

يُطلق للهواء طبيعياً في المناطق الرطبة والمغمورة بالمياه، مثل أراضي زراعة الأرز ومزارع تربية المواشي، وينبعث أيضًا من النشاط الصناعي البشري عند استخدام واستخراج الغاز الطبيعي والفحم، ومن مكبات النفايات الصلبة، ويُعد الميثان العامل الرئيسي الثاني الأكثر خطورة على الغلاف الجوي بعد الكربون.

الأوزون

يتواجد في الغلاف الجوي بشكل طبيعي ويحمي الأرض من الأشعة الشمسية الخطيرة، لكن عند اقترابه من سطح الأرض يعمل كما تعمل الغازات الدفيئة بحبس الحرارة على الأرض ومن انعكاس الطاقة نحو الفضاء الخارجي، وينبعث عادةً للجو من عوادم السيارات والمصانع.

أكسيد النيتروجين

يُعد أكسد النيتروجين جزء من دورة النيتروجين في الطبيعية، ويتم إنتاجه طبيعيًا بواسطة البكتريا الموجودة في التربة والمحيطات، ويتم إطلاقه صناعياً عبر محطات توليد الكهرباء، ومصانع الأسمدة، ومحطات معالجة المياه ، إذ يساعد هذا الغاز على إلحاق الضرر بطبقة الأوزون الجوية ويعمل كغاز دفيء قوي.

كلوروفلوروكربون

لا يتم إنتاجه طبيعياً ويصدر عن العديد من الأنشطة البشرية الصناعية، بحيث يساعد هذا الغاز على إلحاق الضرر بطبقة الأوزون الجوية ويُعد من الغازات الدفيئة القوية.

أسباب ارتفاع تراكيز الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي

يوجد عدة مسببات لارتفاع تراكيز غازات الدفيئة الموجودة في غلافنا الجوي، وكما ذكرنا سابقاً منها الطبيعي ومنها الصناعي(العامل البشري)، ولعل أهم هذه الأسباب:

• حرق الوقود الأحفوري (النفط والفحم) والذي يؤدي لارتفاع غاز ثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين.
• قطع وإزالة الغابات أدى لزيادة كمية ثنائي أكسيد الكربون في الجو؛ وذلك بسبب القضاء على الغطاء النباتي الذي يمتصه ليقوم بعملية البناء الضوئي.
• زيادة تربية المواشي حيث تُنتج الأبقار والأغنام كميات كبيرة من غاز الميثان أثناء عمليات هضم الطعام.
• زيادة إنتاج الأسمدة الحاوية على النيتروجين، والتي تُنتج أكسيد النيتروجين وتُطلقه للجو.
• استخدام الآلات والمعدات التي تعتمد على الغازات المفلورة.