Mi az üvegházhatás? Hogyan alakítja a Föld hőmérsékletét?

Az üvegházhatás a klímaváltozás egyik kulcsfogalma, annak az egyik legfontosabb előfeltétele, már amennyiben az emberi tevékenység által felfokozott mértékű üvegházhatásra és a nyomában járó globális felmelegedésre gondolunk. De mit is jelent pontosan ez a fogalom? Környezetismeretből talán még emlékszünk rá nagyvonalakban, de azért érdemes alaposabban is körüljárni.

Mi az üvegházhatás?

Üvegházhatásnak azt a jelenséget nevezzük, amely során egy bolygó atmoszférája csapdába ejti a napsugarakat. Ilyenkor a hőenergia nem képes távozni, mivel egy részét visszaveri az atmoszféra, és emiatt a felszín és az alsó légkör hőmérséklete magasabb lesz, mint amilyen egyébként, atmoszféra nélkül lenne.

A Föld légkörének természetes üvegházhatása az élet kialakulásához elengedhetetlen volt, a tengeri élőlények ennek következtében váltak képessé arra, hogy idővel meghódítsák a szárazföldet. Vagyis az üvegházhatás bizonyos mértékig jótékony hatású, hisz nélküle a bolygó átlaghőmérséklete 15 °C helyett -18 °C lenne.

Hogyan alakul ki az üvegházhatás?

Az üvegházhatás egy természetes folyamat, amelyet az egyes bolygók légkörét alkotó gázok okoznak. Jelenleg a Földön az probléma ezzel, hogy az emberi beavatkozás következtében az üvegházhatás és a nyomában járó globális felmelegedés mértéke veszélyezteti a növényvilágot, az állatvilágot, minket, embereket is, vagyis lényegében az egész bolygó jövőjét.

Az üvegházhatás során a bolygót érő napsugarak mintegy felét a bolygó felszíne elnyeli. A napfény hőenergiává alakul, majd infravörös sugárzás formájában igyekszik távozni, de ennek egy részét az üvegházhatású gázokból álló légköri réteg megakadályozza, és az ilyen módon visszatartott, és a rendszerben maradt hőenergia melegíti a bolygót.

Milyen üvegházhatást okozó gázok vannak?

A legfontosabb üvegházhatású gázok közé tartozik a vízpára, amely az üvegházhatás 36-70%-át okozza, a szén-dioxid a második 9-26%-os részesedéssel, harmadik a metán 4-9%-os, míg negyedik az ózon 3-7%-os aránnyal, illetve a dinitrogén-oxid is hasonló részesedéssel bír. Ezeken kívül léteznek még más, úgynevezett fluorozott szénhidrogének is, de ezek jóval kisebb arányban fordulnak elő.

Jelenleg (és már évek, évtizedek óta) a fenti gázok közül a legnagyobb probléma a szén-dioxid- és a metánkibocsátás mértékével van, mindkét gáz légköri jelenléte masszív emelkedést mutat, ami emberi tevékenység eredménye. A szén-dioxid az ember okozta üvegházhatás több mint 60%-ért felel és leginkább a fosszilis tüzelőanyagok elégetésével kerül a légkörbe. Ebben a folyamatban az ipari forradalom erős választóvonalat jelent: az azt megelőző 10 000 évben csak 10%-ban változott a CO2 szint, míg azóta több mint 30%-kal emelkedett a légkörben lévő szén-dioxid aránya, és jelenleg magasabb, mint az elmúlt 800 ezer (!) évben bármikor.

A másik kiemelkedő jelentőségű üvegházhatású gáz a metán, amely kb. 20%-ban járul hozzá az üvegházhatáshoz. Természetes módon is a légkörbe kerülhet, de az emberi tevékenység ebben is jelentős változást hozott: elsősorban a bányászat, az állattenyésztés (leginkább a marhatartás) és a rizstermesztés felelős a növekvő légköri metánszintért, de a fosszilis tüzelőanyagok égetése során is felszabadulhat. Még veszélyesebbé és környezetvédelmi szempontból talán még a szén-dioxidnál is fajsúlyosabbá teszi, hogy utóbbinál 20-szor hatékonyabb üvegházhatású gáz.

Az üvegházhatástól a klímaváltozásig

Az üvegházhatás ember által előidézett változatát antropogén eredetű üvegházhatásnak nevezzük, és ez az egyik legfontosabb részfolyamata a klímaváltozásnak, vagyis ahogy egyre gyakrabban nevezik, a kibontakozóban lévő globális klímakatasztrófának. 

A globális felmelegedés ugyanis nem csupán a hőmérséklet emelkedésével jár, ennél jóval sokrétűbb és drasztikusabb következményei vannak. Ilyenek az extrém időjárási viszonyok, az egyre gyakoribb szárazságok, a szélsőséges hőhullámok, az özönvízszerű esőzések és az egyre erősebb hurrikánok.

De a felmelegedés a tengerek és óceánok hőmérsékletét is megemeli, gyorsítja a sarkvidéki jég olvadását, a tengerszint emelkedése pedig part menti városokat tehet idővel lakhatatlanná. Kevésbé közismert következmény lehet, hogy a melegebb tengereket érintve egy-egy trópusi hurrikán még pusztítóbbá tud válni.

Az extrém felmelegedés továbbá gleccserek eltűnéséhez, özönvizekhez, természetes élőhelyek (pl.: alpesi legelők, korallzátonyok) eltűnéséhez, és ezen keresztül állat- és növényfajok kipusztulásához vezethet.

Hogyan alakult az üvegházhatás a történelem folyamán?

Az üvegházhatás a Földön mindig is jelen volt, legalábbis a légkör kialakulása óta jelen van, de mint jelenség csak 1824-ben vált ismertté, Joseph Fourier fedezte fel, majd az üvegházhatás mértékét egy svéd kémikus számszerűsítette a 19. század végén. Majd egy évszázaddal később egy amerikai klímakutató, James E. Hansen egy kongresszusi meghallgatáson azt állította, hogy az üvegházhatás kimutatható és klímaváltozáshoz vezet.

A jelenség felfedezése óta eltelt időben persze rengeteg dolog történt, de probléma jelentősége nem csökkent, sőt! A trendek aggasztóak, vagyis inkább riasztóak, a légkör szén-dioxid szintje emelkedik és a COVID-19 világjárvány miatti lezárások, illetve korlátozások ellenére újabb és újabb rekordokat dönt.

2020 májusában az átlagos légköri érték 417 ppm volt, ami az emberiség történetében a valaha volt legmagasabb érték. Ez meglepő lehet annak fényében, hogy a globális leállás és az utazási tilalom nagyban csökkentette a károsanyag-kibocsátást. Csakhogy a szén-dioxid nem csupán közvetlenül, emberi beavatkozás nyomán, hanem egyéb szárazföldi (erdők, erdőtüzek) és tengeri folyamatok révén is a légkörbe kerülhet.

Ahhoz hogy a légkör jelenlegi CO2 szintje csökkenjen, egyes becslések szerint 20-30%-kal kellene visszavágni a kibocsátást, legalább 6-12 hónapon keresztül.  Legutóbb tavaly novemberben a WMO (World Meteorological Organization) erősítette meg, hogy továbbra is rohamosan emelkedik a légkör CO2 szintje.

Mely iparágak felelősek az üvegházhatásért?

Ha szektoronként nézzük, az üvegházhatású gázok mintegy fele az elektromos áram termeléséből (25%) és a mezőgazdaságból (24%), durván az ötöde az ipari termelésből (21%), a maradék pedig a szállításból (14%) és más energetikai felhasználásból származik.

Ha megnézzük, hogy az egyes területeken milyen módokon csökkenthető a kibocsátás, akkor első körben kézenfekvőnek tűnnek a megújulók, így a nap- és a szélenergia (különösen, hogy a termelés hatásfoka sokat javult az utóbbi időben), de ezek nem állnak rendelkezésre állandóan, a tárolás még nem igazán megoldott, így jelenleg még ezen a téren korlátozottak a lehetőségek, de még ezek a lehetőségek sincsenek kihasználva, így ezek fejlesztése az egyik leghatékonyabb és legolcsóbb módja a széndioxid-kibocsátás csökkentésének. A tárolás- és a decentralizált elektromos hálózatok fejlesztése egyre jobban lehetővé teszi a megújuló energiaforrások hatékony hálózatba illeszthetőségét.

Nehéz feladat, de nem lehetetlen kivonni a fosszilis energiahordozókat az iparból, a műtrágyagyártás, az acél- vagy a cement előállítása szinte elképzelhetetlen a fentiek nélkül (ez a három tevékenység a globális szén-dioxid kibocsátás 16%-ért felel). A közlekedésben az elektromos autók egyre népszerűbbek, de a személyautós közlekedés a globális olajfogyasztás meglepően kis hányadáért felel, ráadásul ennek is megvannak még a korlátai (hatótáv, töltőhálózat kiterjedtsége). A mezőgazdaság és a szállítmányozás már egy ennél jóval nagyobb tétel lenne, de itt az átállás is kevésbé megoldható, ugyanez igaz a repülésre és a hajózásra, amelyek együttesen a globális kőolaj-felhasználás 13%-ért felelősek.

Itt is egyszerű, piackonform megoldás lehetne a nemzetközi szintű karbonadó, mely a széndioxid-kibocsátás drágításával kényszeríti ki a gazdasági szereplőkből a foszilis üzemanyagok használatának a csökkentésére illetve teszik versenyképessé az alternatív megoldásokat.

Másfél fokos vagy 2 °C-os melegedés?

Hogy a felmelegedés mértéke lassuljon és a klímaváltozást kezelhető mértékűvé szelídíthessük, az Éghajlatváltozási Kormányközi Testület (IPCC) néhány évvel ezelőtti jelentése szerint mindenképp 2 °C alatt kellene tartani a globális felmelegedés mértékét, különben visszafordíthatatlan folyamatok indulnak be – ilyen a grönlandi és az antarktiszi jég teljes olvadása, de itt a Kárpát-medencében is súlyos hatása lenne aszályokkal, hőhullámokkal, villámárvizekkel.

Hogy mennyit számít 0,5 °C különbség, azt jól mutatja, hogy 1,5 °C-os emelkedés esetén a globális népesség 14%-a, míg 2 °C-os emelkedés esetén a teljes népesség 37%-a, mintegy 1 milliárd ember (!) lesz kitéve extrém hőségnek ötévente legalább egyszer. Emellett tömegével pusztulnának ki állat és növényfajok, ökoszisztémák mennének tönkre, és ami a mezőgazdaságot illeti, nagyban csökkenne a globális terméshozam.

A jelentés nemzetközileg is óriási hullámokat vetett, egyelőre még sincs látványos eredménye, nem látni az összehangolt erőfeszítéseket, hogy a felmelegedést az egyes országok kormányai, illetve a globális vállalatok visszaszorítsák. Reménykeltő ugyanakkor, hogy egyre több civil és tudományos kezdeményezés próbál hatni a felelősen gondolkodó emberekre.

Ilyen például a Másfél fok, egy olyan fórum, melynek célja, hogy közérthető és hiteles módon, a legfrissebb tudományos eredményekkel alátámasztva mutassa be a klímaváltozás okait és felvilágosítsa az embereket arról, hogy egyéni is közösségi szinten hogyan tehetnek a globális éghajlati válság ellen. A csapatban ennek megfelelően főleg meteorológusok, klímakutatók és más, tudományos fokozattal rendelkező kutatók és szakemberek dolgoznak együtt a klímatagadás és klímaszkepticizmus ellen.

Nemzetközi vállalások

A 2016-os Párizsi Egyezmény az egyik legfontosabb globális éghajlatvédelmi kezdeményezés, amely klímavédelmi vállalásokat fogalmaz meg és az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentését célozza. Az egyezményt, amelyben minden ország maga határozza meg a hozzájárulás mértékét, összesen 195 ország, köztük Magyarország is aláírta, közülük 185 ratifikálta vagy elfogadta.

A négy legfőbb globális kibocsátó nemzet közül kettő, Kína és India is tagja az egyezménynek. A legnagyobb kimaradó az Egyesült Államok volt, a Trump adminisztráció alatt egy látványos gesztussal hátat fordított az egyezménynek, de Biden egyik első rendeletének következtében , mára az USA ismét része a Párizsi Egyezménynek. Magyarország egyébként a 2016-os csatlakozásakor 0,15%-os emissziós csökkentést vállat.

Az EU 2020 decemberében döntött: 2030-ra az 1990-es szinthez képest legalább 55 %-os Unión belüli nettó csökkentést kell elérni az 1990-es szinthez képest az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásában.

De mit tehetek én, mezei állampolgár?

Persze személyes szinten is tehetünk az üvegházhatás csökkentéséért. A megfelelő zöldmozgalmak és a zöldpolitika támogatása mellett igyekezzünk saját fogyasztásunkat is zöldíteni, például a megfelelő közlekedési eszköz megválasztásával: ha tehetjük, biciklizzünk és használjuk a tömegközlekedést; ha nem, akkor elektromos autó használata javallott. Ugyanígy a lakóhelyünket is zöldíthetjük napelemek és napkollektorok, illetve A+++-os energiahatékonyságú háztartási eszközök használatával. De ebből a szempontból a táplálkozásunk sem mellékes, hiszen míg 1 kg marhahús előállítása 27 kg szén-dioxid kibocsátásával jár, addig 1 kg rizs esetében ez az érték csupán 2,7 kg.

Gyakran Ismételt Kérdések

Szerényi Tamás | Szövegíró, újságíró. 2010 óta ír cikkeket és készít interjúkat főleg reklám és kommunikáció témában, de néha ír gasztronómiáról, turizmusról vagy épp a környezetvédelemről. Igyekszik felelősen fogyasztani, elkötelezett a klíma védelme és a Föld jövője iránt.