Cảnh báo: Mức carbon dioxide đang ở mức cao kỷ lục

Bằng cách giữ nhiệt từ mặt trời, khí nhà kính đã giữ cho khí hậu Trái đất có thể sống được cho con người và hàng triệu loài khác. Nhưng những khí đó hiện đang mất cân bằng và có nguy cơ thay đổi đáng kể những sinh vật sống nào có thể tồn tại trên hành tinh này.

Mức độ carbon dioxide trong khí quyển – loại khí nhà kính phổ biến và nguy hiểm nhất – đang ở mức cao nhất từng được ghi nhận. Mức độ khí nhà kính cao như vậy chủ yếu là do con người đã thải chúng vào không khí bằng cách đốt nhiên liệu hóa thạch. Các chất khí này hấp thụ năng lượng mặt trời và giữ nhiệt ở gần bề mặt Trái đất, thay vì để nó thoát ra ngoài không gian. Cái bẫy nhiệt đó được gọi là hiệu ứng nhà kính.

Khí thải CO2 vẫn liên tục tăng và gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường

Nguồn gốc của khái niệm hiệu ứng nhà kính nằm ở thế kỷ 19, khi nhà toán học người Pháp Joseph Fourier tính toán vào năm 1824 rằng Trái đất sẽ lạnh hơn nhiều nếu nó không có bầu khí quyển. Năm 1896, nhà khoa học Thụy Điển Svante Arrhenius là người đầu tiên liên hệ sự gia tăng khí carbon dioxide do đốt cháy nhiên liệu hóa thạch với hiệu ứng ấm lên. Gần một thế kỷ sau, nhà khoa học khí hậu người Mỹ James E. Hansen đã làm chứng trước Quốc hội rằng “Hiệu ứng nhà kính đã được phát hiện và đang làm thay đổi khí hậu của chúng ta hiện nay”.

Ngày nay, biến đổi khí hậu là thuật ngữ mà các nhà khoa học sử dụng để mô tả những thay đổi phức tạp, do nồng độ khí nhà kính, hiện đang ảnh hưởng đến hệ thống thời tiết và khí hậu của hành tinh chúng ta. Biến đổi khí hậu không chỉ bao gồm nhiệt độ trung bình tăng lên mà chúng ta gọi là sự nóng lên toàn cầu mà còn bao gồm các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt, thay đổi quần thể và môi trường sống của động vật hoang dã, nước biển dâng và một loạt các tác động khác.

Khí hậu chắc chắn đang thay đổi. Nhưng điều gì đang gây ra sự thay đổi này? Và nhiệt độ tăng ảnh hưởng như thế nào đến môi trường, và cuộc sống của chúng ta?

Các chính phủ và tổ chức trên khắp thế giới như Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC), cơ quan của Liên hợp quốc chuyên theo dõi khoa học về biến đổi khí hậu mới nhất, đang đo khí nhà kính, theo dõi tác động của chúng và thực hiện các giải pháp .

Các nguồn và khí nhà kính chính

Carbon dioxide (CO₂): Carbon dioxide là khí nhà kính chính, chịu trách nhiệm cho khoảng 3/4 lượng khí thải. Nó có thể tồn tại trong bầu khí quyển hàng nghìn năm. Năm 2018, mức carbon dioxide đạt 411 phần triệu tại Đài quan sát cơ sở khí quyển Mauna Loa của Hawaii, mức trung bình hàng tháng cao nhất từng được ghi nhận. Khí thải carbon dioxide chủ yếu đến từ việc đốt cháy các vật liệu hữu cơ: than, dầu, khí đốt, gỗ và chất thải rắn.

Mêtan (CH₄): Thành phần chính của khí tự nhiên, mêtan được thải ra từ các bãi rác, khí đốt tự nhiên và các ngành công nghiệp dầu khí, và nông nghiệp (đặc biệt là từ hệ tiêu hóa của động vật ăn cỏ). Một phân tử mêtan không tồn tại trong khí quyển lâu như một phân tử carbon dioxide — khoảng 12 năm — nhưng nó nhiều hơn ít nhất 84 lần mạnh hơn hai thập kỷ. Nó chiếm khoảng 16% tổng lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính.

Nitrous Oxide (N₂O): Nitrous oxide chiếm một tỷ lệ tương đối nhỏ trong lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu – khoảng 6% – nhưng nó mạnh hơn 264 lần so với carbon dioxide trong hơn 20 năm và thời gian tồn tại của nó trong khí quyển vượt quá một thế kỷ, theo cho IPCC. Nông nghiệp và chăn nuôi, bao gồm phân bón, phân chuồng và việc đốt các phụ phẩm nông nghiệp, cùng với việc đốt nhiên liệu, là những nguồn phát thải nitơ oxit lớn nhất.

Khí công nghiệp: Các khí flo hóa như hydrofluorocarbons, perfluorocarbons, chlorofluorocarbons, sulfur hexafluoride (SF₆) và nitơ trifluoride (NF₃) có tiềm năng giữ nhiệt lớn hơn CO₂ hàng nghìn lần và tồn tại trong khí quyển hàng trăm đến hàng nghìn năm. Chiếm khoảng 2% tổng lượng khí thải, chúng được sử dụng làm chất làm lạnh, dung môi và trong sản xuất, đôi khi xuất hiện dưới dạng sản phẩm phụ.

Khí thải công nghiệp là nguyên nhân hàng đầu sản sinh khí nhà kính

Các khí nhà kính khác bao gồm hơi nước và ôzôn (O₃). Hơi nước thực sự là khí nhà kính phong phú nhất trên thế giới, nhưng nó không được theo dõi giống như các khí nhà kính khác vì nó không trực tiếp thải ra từ hoạt động của con người và tác động của nó vẫn chưa được hiểu rõ. Tương tự, ôzôn tầng mặt đất hoặc tầng đối lưu (không nên nhầm với tầng ôzôn bảo vệ ở tầng bình lưu ở trên cao hơn) không được phát ra trực tiếp mà xuất hiện từ các phản ứng phức tạp giữa các chất ô nhiễm trong không khí.

Ảnh hưởng của khí nhà kính

Khí nhà kính có ảnh hưởng sâu rộng đến môi trường và sức khỏe. Chúng gây ra biến đổi khí hậu bằng cách giữ nhiệt, và chúng cũng góp phần gây ra bệnh hô hấp do khói bụi và ô nhiễm không khí . Thời tiết khắc nghiệt, nguồn cung cấp lương thực bị gián đoạn và cháy rừng gia tăng là những tác động khác của biến đổi khí hậu do khí nhà kính gây ra. Các kiểu thời tiết điển hình mà chúng tôi dự kiến ​​sẽ thay đổi ; một số loài sẽ biến mất; những người khác sẽ di cư hoặc phát triển.

Làm thế nào để giảm phát thải khí nhà kính?

Hầu như mọi lĩnh vực của nền kinh tế toàn cầu, từ sản xuất đến nông nghiệp, giao thông vận tải đến sản xuất điện đều đóng góp khí nhà kính vào bầu khí quyển, vì vậy tất cả chúng đều phải phát triển khỏi nhiên liệu hóa thạch nếu chúng ta muốn tránh những tác động tồi tệ nhất của biến đổi khí hậu. Các quốc gia trên thế giới đã thừa nhận thực tế này với Thỏa thuận khí hậu Paris năm 2015. Những thay đổi sẽ là quan trọng nhất trong số các quốc gia phát thải nhiều nhất: 20 quốc gia chịu trách nhiệm cho ít nhất 3/4 lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính trên thế giới, với Trung Quốc, Hoa Kỳ, và Ấn Độ dẫn đầu.

Phần lớn các công nghệ giảm phát thải khí nhà kính đã tồn tại. Chúng bao gồm hoán đổi nhiên liệu hóa thạch lấy các nguồn tái tạo, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng và không khuyến khích phát thải carbon bằng cách định giá chúng.

Áp dụng các phương pháp xử lý khí thải công nghiệp là một trong những cách để giảm thiểu khí thải nhà kính

Về mặt kỹ thuật, thế giới chỉ có một phần năm “ngân sách carbon” — tổng cộng là 2,8 nghìn tỷ tấn — còn lại để tránh làm Trái đất nóng lên hơn 1,5 độ C. Việc dừng các xu hướng chuyển động sẽ đòi hỏi nhiều hơn là chỉ loại bỏ dần các nhiên liệu hóa thạch. Trên thực tế, các con đường để ngăn chặn sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu 1,5 hoặc 2 độ C, hai mục tiêu mà IPCC vạch ra, theo một cách nào đó, dựa vào việc áp dụng các phương pháp hút CO2 từ bầu trời. Những hoạt động đó bao gồm trồng cây, bảo tồn rừng và đồng cỏ hiện có, và thu giữ CO₂ từ các nhà máy và nhà máy điện.