ก๊าซเรือนกระจก: บทบาทของ CO2, มีเทน และสารประกอบอื่นๆ ในการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ชีวิตบนโลกตามที่เราทราบกันนั้นคงเป็นไปไม่ได้เลยหากไม่มีก๊าซเรือนกระจก สารประกอบเหล่านี้ซึ่งมีอยู่ในบรรยากาศในปริมาณเล็กน้อยมีความสามารถที่จะ กักเก็บความร้อนจากดวงอาทิตย์ไว้ ป้องกันไม่ให้ความร้อนบางส่วนหลุดออกไปในอวกาศ และช่วยให้อุณหภูมิของโลกคงอยู่ในระดับที่เหมาะสมต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต. อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของก๊าซเหล่านี้เนื่องจากกิจกรรมของมนุษย์ กำลังทำให้สภาพภูมิอากาศทั่วโลกเปลี่ยนแปลงซึ่งก่อให้เกิดปรากฏการณ์โลกร้อนและผลกระทบที่ตามมา

การทำความเข้าใจว่าก๊าซเรือนกระจกทำงานอย่างไร ประเภทหลัก แหล่งที่มา และผลกระทบต่อสมดุลสภาพภูมิอากาศของโลก ถือเป็นสิ่งสำคัญในการแก้ไขปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ในบทความนี้ เราจะสรุปข้อมูลที่เกี่ยวข้องและเป็นปัจจุบันที่สุดทั้งหมดเกี่ยวกับคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) มีเทน (CH4) ไนตรัสออกไซด์ (N2O) ก๊าซฟลูออรีน และสารประกอบอื่นๆ ตลอดจนกลไกในการวัดผลกระทบและกลยุทธ์ในการลดการปล่อยก๊าซเหล่านี้

ก๊าซเรือนกระจกคืออะไร และทำงานอย่างไร?

ปรากฏการณ์เรือนกระจกเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่จำเป็นต่อสิ่งมีชีวิต แต่การทวีความรุนแรงมากขึ้นเป็นสาเหตุหลักของภาวะโลกร้อนในปัจจุบัน คำนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากวิธีการทำงานของเรือนกระจกทางการเกษตร ซึ่งผนังกระจกจะให้แสงแดดผ่านเข้ามาได้แต่ยังคงความร้อนไว้บางส่วน ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิภายในสูงขึ้น ในทำนองเดียวกัน ก๊าซบางชนิดมีอยู่ในบรรยากาศ พวกมันจะดูดซับและปล่อยรังสีอินฟราเรดที่แผ่ออกมาจากพื้นผิวโลกอีกครั้งหลังจากได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์.

รังสีอินฟราเรดร้อยละ 90 ที่โลกปล่อยออกมาหลังจากภาวะโลกร้อนจะถูกดูดซับโดยก๊าซเรือนกระจก ความร้อนที่ดูดซับไว้จะถูกกระจายใหม่ ทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกอยู่ที่ 15°C แทนที่จะเป็น -18°C หากไม่มีก๊าซเหล่านี้ ก๊าซเรือนกระจกหลักๆ ได้แก่ ไอน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน ไนตรัสออกไซด์ และโอโซน.

ปัญหาเกิดขึ้นเมื่อกิจกรรมของมนุษย์ โดยเฉพาะการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลและการตัดไม้ทำลายป่า ทำให้ความเข้มข้นขององค์ประกอบเหล่านี้ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นเหนือระดับธรรมชาติ สิ่งนี้ทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกมากขึ้น ส่งผลให้เกิดความไม่สมดุลของพลังงาน ส่งผลให้อุณหภูมิโลกสูงขึ้น สภาพอากาศเปลี่ยนแปลง และสภาพอากาศเลวร้ายเพิ่มขึ้น

ก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญ: เอกลักษณ์ แหล่งกำเนิด และศักยภาพในการทำให้โลกร้อน

ก๊าซเรือนกระจกมีความหลากหลายและมีแหล่งกำเนิด ลักษณะ และความสามารถในการทำให้โลกร้อนที่แตกต่างกัน ส่วนประกอบหลักที่รับผิดชอบต่อปรากฏการณ์นี้จะได้รับการทบทวนด้านล่าง ตามการวิจัยขององค์กรระหว่างประเทศและความรู้เกี่ยวกับสภาพอากาศในปัจจุบัน:

• ไอน้ำ (H₂อ): เป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีปริมาณมากที่สุดและมีประสิทธิภาพมากที่สุดเนื่องจาก ดูดซับรังสีอินฟราเรดได้ในปริมาณมหาศาล- มันเกิดขึ้นส่วนใหญ่จากการระเหยของน้ำและ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโลก- ความเข้มข้นจะแตกต่างกันไปตามระดับความสูง อุณหภูมิ และสภาพแวดล้อมในท้องถิ่น ไอน้ำมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากทำหน้าที่เป็นวงจรป้อนกลับเชิงบวกที่มีประสิทธิภาพ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น จะทำให้เกิดการระเหยมากขึ้น ส่งผลให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นอีก
• ดิโอซิโด เด คาร์โบโน (CO₂): ก๊าซชนิดนี้เป็นศูนย์กลางของการพูดคุยเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เนื่องจากความเข้มข้นของก๊าซชนิดนี้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วนับตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรม เกิดขึ้นจากการหายใจของสิ่งมีชีวิต การสลายตัวของสารอินทรีย์ การเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล (ถ่านหิน น้ำมัน แก๊ส) กิจกรรมอุตสาหกรรม และการตัดไม้ทำลายป่า วงจร CO2 ตามธรรมชาติเกี่ยวข้องกับการปล่อยและการดูดซับ โดยมหาสมุทรและป่าไม้เป็นตัวดูดซับตามธรรมชาติหลัก
• มีเทน (ช₄): มันเป็นไฮโดรคาร์บอนที่ง่ายที่สุด จะถูกปล่อยออกมาตามธรรมชาติในพื้นที่ชุ่มน้ำ นาข้าว ระบบย่อยอาหารของสัตว์เคี้ยวเอื้อง และการย่อยสลายอินทรียวัตถุแบบไม่ใช้ออกซิเจน รวมถึงจากกิจกรรมต่างๆ ของมนุษย์ เช่น การทำปศุสัตว์ การจัดการของเสีย การสกัดและขนส่งเชื้อเพลิงฟอสซิล แม้ว่าจะพบมีเทนในความเข้มข้นที่ต่ำกว่า CO2 แต่ก็มีความสามารถในการกักเก็บความร้อนได้มากกว่ามาก และมีสัดส่วนเพิ่มขึ้น 150% นับตั้งแต่ยุคก่อนอุตสาหกรรม
• ไนตรัสออกไซด์ (N₂อ): สาเหตุส่วนใหญ่เกิดจากเกษตรกรรมเข้มข้น การใช้ปุ๋ยไนโตรเจน การทำปศุสัตว์ การเผาขยะและเชื้อเพลิงฟอสซิล และกระบวนการอุตสาหกรรมบางอย่าง แม้ว่าจะมีน้อยกว่า CO2 หรือก๊าซมีเทน แต่ศักยภาพในการทำให้โลกร้อนมีมากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 300 เท่า
• โอโซน (O₃): โอโซนนั้นแบ่งออกเป็นชั้นสตราโตสเฟียร์ซึ่งปกป้องสิ่งมีชีวิตบนโลกโดยการปิดกั้นรังสีอัลตราไวโอเลต และโอโซนชั้นโทรโพสเฟียร์ซึ่งมีอยู่ในชั้นบรรยากาศต่ำสุดและเป็นผลจากปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างสารมลพิษ โอโซนในชั้นโทรโพสเฟียร์ทำหน้าที่เป็นก๊าซเรือนกระจกและยังเป็นมลพิษที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพอีกด้วย
• ก๊าซฟลูออรีน (ก๊าซ F): สารประกอบสังเคราะห์เหล่านี้ ซึ่งสร้างขึ้นโดยมนุษย์ ได้แก่ ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (HFCs) เพอร์ฟลูออโรคาร์บอน (PFCs) ซัลเฟอร์เฮกซะฟลูออไรด์ (SF)₆) และไนโตรเจนไตรฟลูออไรด์ (NF₃- ใช้ในเครื่องทำความเย็น เครื่องปรับอากาศ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และกระบวนการทางอุตสาหกรรม ก๊าซเหล่านี้มีความโดดเด่นในเรื่องของศักยภาพในการทำให้โลกร้อนสูงมาก และมีอายุอยู่ในชั้นบรรยากาศได้นานหลายพันปี ถึงแม้ว่าความเข้มข้นของก๊าซเหล่านี้จะต่ำกว่าก๊าซอื่นๆ มากก็ตาม

ตารางต่อไปนี้แสดงรายการก๊าซเรือนกระจกหลัก ความเข้มข้น และเปอร์เซ็นต์โดยประมาณที่ส่งผลต่อภาวะโลกร้อน:

ก๊าซ	สูตร	ความเข้มข้นในบรรยากาศ (โดยประมาณ)	ผลงาน (%)
ไอน้ำ	H2O	10–50,000 แผ่นต่อนาที	36 72-
คาร์บอนไดออกไซด์	CO2	~420 หน้าต่อนาที	9 26-
มีเทน	CH4	~1.8 หน้าต่อนาที	4 9-
โอโซน	O3	2–8 แผ่นต่อนาที	3 7-

ก๊าซในบรรยากาศไม่ได้มีส่วนทำให้เกิดภาวะเรือนกระจกทั้งหมด: ที่มีมากที่สุด เช่น ไนโตรเจน (N₂), ออกซิเจน (O₂) และอาร์กอน (Ar) มีผลกระทบเพียงเล็กน้อย เนื่องจากโครงสร้างโมเลกุลของพวกมันไม่สามารถดูดซับรังสีอินฟราเรดได้

ศักยภาพในการทำให้โลกร้อนและอายุของก๊าซในชั้นบรรยากาศ

ในการเปรียบเทียบผลกระทบของก๊าซเรือนกระจกที่แตกต่างกัน จะใช้ศักยภาพในการทำให้โลกร้อน (GWP) ดัชนีนี้ระบุปริมาณความสามารถของก๊าซแต่ละชนิดในการดูดซับพลังงานและความร้อนให้กับโลกเมื่อเทียบกับ CO2 และในช่วงเวลาที่กำหนด (ปกติคือ 20, 100 หรือ 500 ปี)

เช่น มีเทนมี ​​GWP 84 ใน 20 ปี และ 28-30 ใน 100 ปีในขณะที่ ไนตรัสออกไซด์มีค่า GWP อยู่ที่ 265 100ปี. ก๊าซฟลูออรีนสามารถเกิน 10.000 GWP และมีอายุการใช้งานในชั้นบรรยากาศหลายร้อยปีถึงหลายพันปี

ความคงอยู่ของก๊าซเรือนกระจกก็มีความสำคัญเท่าเทียมกัน: CO2 สามารถคงอยู่ได้นาน 30 ถึง 95 ปี มีเทนอยู่ได้นานประมาณ 12 ปี ไนตรัสออกไซด์อยู่ได้มากกว่าหนึ่งศตวรรษ และสารประกอบฟลูออรีน เช่น ซัลเฟอร์เฮกซะฟลูออไรด์ สามารถอยู่ได้นานถึง 3.200 ปี

นั่นหมายความว่าผลกระทบจากการปล่อยก๊าซในปัจจุบันจะคงอยู่เป็นเวลาหลายทศวรรษหรือหลายศตวรรษ และส่งผลต่อคนรุ่นอนาคต

แหล่งกำเนิดการปล่อยมลพิษจากธรรมชาติและจากมนุษย์

ก๊าซเรือนกระจกมีต้นกำเนิดจากธรรมชาติและเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ ตัวอย่างเช่น:

• คาร์บอนไดออกไซด์: วัฏจักรธรรมชาติ (การหายใจ การสลายตัว ไฟตามธรรมชาติ ภูเขาไฟ) และการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล กระบวนการทางอุตสาหกรรม การตัดไม้ทำลายป่า
• มีเทน: พื้นที่ชุ่มน้ำ นาข้าว ปลวก ภูเขาไฟใต้น้ำ การย่อยอาหารของสัตว์เคี้ยวเอื้อง หลุมฝังขยะ การสกัดน้ำมันและก๊าซ การรั่วไหลของท่อ
• ไนตรัสออกไซด์: กระบวนการแบคทีเรียในดิน มหาสมุทร ปุ๋ยทางการเกษตร การเผาชีวมวล การผลิตสารเคมี
• โอโซนชั้นโทรโพสเฟียร์: ปฏิกิริยาเคมีระหว่างไนโตรเจนออกไซด์และสารอินทรีย์ระเหยภายใต้การกระทำของดวงอาทิตย์
• ก๊าซฟลูออไรด์: กระบวนการทางอุตสาหกรรม ใช้ในระบบทำความเย็น เครื่องปรับอากาศ ถังดับเพลิง และการผลิตไมโครอิเล็กทรอนิกส์

ในปัจจุบัน แหล่งที่มาหลักของการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกคือกิจกรรมของมนุษย์: การบริโภคพลังงานจากถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ รวมถึงการเกษตรและการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างเมื่อเทียบกับศตวรรษที่ผ่านมา

การเพิ่มขึ้นของปรากฏการณ์เรือนกระจกที่เกิดจากมนุษย์

ความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกที่เพิ่มขึ้นเป็นผลจากการพัฒนาอุตสาหกรรมและการแสวงหาประโยชน์จากทรัพยากรธรรมชาติเป็นจำนวนมากในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา นับตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรม ความต้องการพลังงาน การใช้เครื่องจักรกลทางการเกษตร การตัดไม้ทำลายป่าจำนวนมาก และการพัฒนาอุตสาหกรรม ส่งผลให้ปริมาณการปล่อย CO2 ก๊าซมีเทน และไนตรัสออกไซด์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

เช่น การเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลมีส่วนทำให้เกิดก๊าซเรือนกระจกเกือบร้อยละ 80 ในสหภาพยุโรป เกษตรกรรมเกี่ยวข้องกับการปล่อยก๊าซมีเทนและไนตรัสออกไซด์ ในขณะที่อุตสาหกรรมและการบำบัดของเสียก่อให้เกิด CO2 และก๊าซฟลูออไรด์

ผลลัพธ์คือการสะสมของก๊าซในชั้นบรรยากาศที่ส่งผลให้ปรากฏการณ์เรือนกระจกตามธรรมชาติรุนแรงขึ้น: ความเข้มข้นของ CO2 เพิ่มขึ้น 50% นับตั้งแต่ยุคก่อนอุตสาหกรรม มีเทนเพิ่มขึ้นเกือบ 150% และไนตรัสออกไซด์เพิ่มขึ้นประมาณ 25%

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสังคมจากภาวะโลกร้อน

ภาวะโลกร้อนส่งผลกระทบอย่างกว้างขวางต่อสิ่งแวดล้อม เศรษฐกิจ และสังคม ผลกระทบหลักๆ มีดังนี้:

• ธารน้ำแข็งละลายเร็วขึ้นและปริมาณหิมะปกคลุมลดลงส่งผลให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นตามไปด้วย
• การเพิ่มขึ้นของความถี่และความรุนแรงของเหตุการณ์สภาพอากาศสุดขั้วเช่น คลื่นความร้อน ภัยแล้ง น้ำท่วม และพายุรุนแรง
• การลดลงของความหลากหลายทางชีวภาพและการเปลี่ยนแปลงของระบบนิเวศซึ่งส่งผลกระทบต่อความพร้อมของอาหาร น้ำ และบริการทางระบบนิเวศ
• คุณภาพอากาศเสื่อมโทรมลงและส่งผลเสียต่อสุขภาพของประชาชน เช่น โรคทางเดินหายใจจากหมอกควัน และมลพิษทางอากาศ
• ผลกระทบต่อการเกษตรและการผลิตอาหาร รวมถึงความเปราะบางของประชากรในชนบท.
• การอพยพระหว่างประชากรและการย้ายถิ่นฐานเนื่องจากสภาพภูมิอากาศอันเนื่องมาจากภัยธรรมชาติหรือการสูญเสียทรัพยากรที่สำคัญ

การวัดและการเปรียบเทียบการปล่อยก๊าซ: CO2 เทียบเท่าและวิธีการประเมิน

ผลกระทบโดยรวมของก๊าซเรือนกระจกไม่ได้วัดกันแค่ปริมาณที่ปล่อยออกมาเท่านั้น แต่ยังวัดจากความสามารถในการทำให้โลกร้อนและระยะเวลาที่อยู่ในชั้นบรรยากาศด้วย ด้วยเหตุนี้ ผู้เชี่ยวชาญจึงได้พัฒนาแนวคิดของ “ค่าเทียบเท่า CO2” ขึ้น ซึ่งช่วยให้สามารถเปรียบเทียบและสรุปผลกระทบของก๊าซต่าง ๆ โดยใช้ศักยภาพของ CO2 ที่ทำให้โลกร้อนเป็นข้อมูลอ้างอิง

การปล่อยมลพิษจะถูกประเมินโดยภาคเศรษฐกิจ (พลังงาน เกษตรกรรม การขนส่ง อุตสาหกรรม ขยะ) โดยประเทศและภูมิภาค และแม้กระทั่งโดยรายบุคคล (การปล่อยมลพิษต่อหัว) วิธีการคำนวณ ได้แก่ การประมาณโดยตรง แบบจำลองปัจจัยการปล่อย สมดุลมวล การตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง และการประเมินวงจรชีวิต

ความท้าทายในการวัดผล ได้แก่ ความโปร่งใส ความพร้อมและความสอดคล้องของข้อมูล และการกำหนดขอบเขตทางภูมิศาสตร์และเวลาที่ใช้ในการคำนวณแต่ละครั้ง

บทบาทของอ่างล้างมือและการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน

บรรยากาศไม่ใช่แหล่งกักเก็บคาร์บอนเพียงอย่างเดียว แต่แหล่งกักเก็บบนแผ่นดินและมหาสมุทรก็มีบทบาทพื้นฐานในการควบคุมสภาพภูมิอากาศด้วย ป่าไม้ ป่าดงดิบ ดิน พื้นที่ชุ่มน้ำ และมหาสมุทรมีความสามารถในการดูดซับและกักเก็บ CO2 ในปริมาณมาก จึงจำกัดภาวะโลกร้อนได้

อย่างไรก็ตาม การตัดไม้ทำลายป่าและการเสื่อมโทรมของแหล่งดูดซับตามธรรมชาติเหล่านี้ทำให้ความสามารถในการดูดซับลดลง ส่งผลให้ความเข้มข้นของก๊าซในชั้นบรรยากาศเพิ่มมากขึ้น การปกป้อง ฟื้นฟู และขยายแหล่งกักเก็บคาร์บอนถือเป็นหนึ่งในกลยุทธ์ที่มีประสิทธิผลและคุ้มค่าที่สุดในการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ละอองลอยและมลพิษในสภาพอากาศที่มีอายุสั้น

นอกเหนือจากก๊าซเรือนกระจกแบบดั้งเดิมแล้ว อนุภาคขนาดเล็กที่เรียกว่าละอองลอยและสารมลพิษอายุสั้นอื่นๆ ยังส่งผลต่อสภาพภูมิอากาศด้วย ละอองลอยอาจมาจากแหล่งธรรมชาติ เช่น ฝุ่นทะเลทรายหรือการปะทุของภูเขาไฟ หรือจากกิจกรรมของมนุษย์ เช่น การเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลและการตัดไม้ทำลายป่า

ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ ละอองลอยบางชนิดกักเก็บความร้อน (ส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจก)ขณะที่คนอื่นสะท้อนมันออกไปสู่อวกาศ (มีส่วนทำให้เกิดภาวะโลกเย็นลง- มลพิษทางสภาพอากาศที่มีอายุสั้นที่สำคัญที่สุด ได้แก่ คาร์บอนดำ มีเทน โอโซนโทรโพสเฟียร์ และไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน

การลดมลพิษเหล่านี้สามารถสร้างประโยชน์ทันทีต่อสภาพภูมิอากาศและสุขภาพของประชาชนได้ เนื่องจากอายุการใช้งานสั้นในชั้นบรรยากาศ ผลดีของการลดการปล่อยก๊าซจึงเห็นผลได้ภายในไม่กี่สัปดาห์หรือไม่กี่ปี

การดำเนินการและกลยุทธ์ระดับนานาชาติเพื่อลดการปล่อยก๊าซ

ความท้าทายของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต้องอาศัยการตอบสนองระดับโลกที่ประสานงานกัน ตั้งแต่พิธีสารเกียวโตไปจนถึงข้อตกลงปารีส ประเทศต่างๆ ต่างให้คำมั่นที่จะลดการปล่อยก๊าซและพัฒนากลยุทธ์เพื่อให้บรรลุเศรษฐกิจคาร์บอนต่ำ

สหภาพยุโรป สหรัฐอเมริกา และผู้เล่นระดับโลกรายอื่นๆ ได้นำมาตรการทางกฎหมายและการเมืองมาปฏิบัติเพื่อจำกัดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ส่งเสริมพลังงานหมุนเวียน ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ควบคุมการใช้ก๊าซฟลูออไรด์ และส่งเสริมการปกป้องน้ำเสีย ไฮไลท์ ได้แก่ การซื้อขายการปล่อยมลพิษ แผนการลดการปล่อยก๊าซตามภาคส่วน และการวิจัยเทคโนโลยีการดักจับและกักเก็บคาร์บอน (CCS)

โซลูชันมีตั้งแต่ การเปลี่ยนแปลงในระบบการขนส่งและพลังงานจนกระทั่งจำเป็น การเปลี่ยนแปลงของเกษตรกรรม ปศุสัตว์ และอุตสาหกรรม- การจัดการขยะอย่างยั่งยืนและการใช้ทรัพยากรอย่างมีเหตุผลก็ได้รับความสำคัญเพิ่มมากขึ้นเช่นกัน

นวัตกรรมทางเทคโนโลยีและโซลูชั่นจากธรรมชาติ

การพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ถือเป็นกุญแจสำคัญในการลดหรือขจัดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก มีเทคนิคต่างๆ มากมายในการจับ กักเก็บ และควบคุม CO2 เช่น พลังงานชีวมวลด้วยการจับและกักเก็บ การจับกักในอากาศโดยตรง และการผลิตไบโอชาร์เพื่อเพิ่มการกักเก็บในดินทางการเกษตร

นอกจากนี้ การส่งเสริมการเกษตรแบบฟื้นฟู การฟื้นฟูป่า พื้นที่ชุ่มน้ำ และมหาสมุทร และการอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพเป็นเครื่องมือสำคัญในการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ วิธีแก้ปัญหาตามธรรมชาติเหล่านี้มีส่วนช่วยในการกักเก็บคาร์บอน และการปรับตัวและความยืดหยุ่นของระบบนิเวศ

ความท้าทายในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลก

การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลกเป็นความท้าทายที่มีมิติหลายด้านและซับซ้อน ความไม่เท่าเทียมกันระหว่างประเทศที่พัฒนาแล้ว (ซึ่งเป็นประเทศผู้ปล่อยมลพิษรายใหญ่ในประวัติศาสตร์) และประเทศกำลังพัฒนา (ซึ่งปล่อยมลพิษเพิ่มขึ้น) ทำให้ยากต่อการระบุความรับผิดชอบและทรัพยากร เศรษฐศาสตร์ ภูมิรัฐศาสตร์ ความพร้อมของเทคโนโลยี และความสามารถในการปรับตัวแตกต่างกันอย่างมาก

การเติบโตของประชากร การเคลื่อนย้ายระหว่างประเทศ การบริโภคและพฤติกรรมการกิน และการพัฒนาเศรษฐกิจ ล้วนส่งผลต่อปริมาณและประเภทของการปล่อยมลพิษ ดังนั้นการแก้ปัญหาจะต้องปรับให้เหมาะสมกับบริบททางสังคม วัฒนธรรม และเศรษฐกิจที่แตกต่างกัน

ปริมาณการปล่อยมลพิษตามภาคส่วนและประเทศ: การมีส่วนร่วมทั่วโลก

แหล่งที่มาของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมีความหลากหลายและกระจายอยู่ในหลายภาคส่วนเศรษฐกิจ:

• การผลิตไฟฟ้าและความร้อน (โดยส่วนใหญ่เกิดจากการเผาถ่านหินและก๊าซธรรมชาติ) ถือเป็นผู้ร้ายรายใหญ่ที่สุดทั่วโลก
• ขนส่งซึ่งพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นอย่างมากและเป็นหนึ่งในภาคส่วนที่ยากที่สุดในการลดคาร์บอน
• อุตสาหกรรมรวมถึงกระบวนการทางเคมี โรงงานผลิตซีเมนต์ และการผลิตวัสดุ
• เกษตรกรรม ป่าไม้ และการใช้ที่ดินรับผิดชอบต่อการปล่อยก๊าซมีเทนและไนตรัสออกไซด์ รวมถึงการลดแหล่งกักเก็บ
• การจัดการของเสียโดยเฉพาะการฝังกลบและการบำบัดน้ำเสีย

ในระดับประเทศ ปริมาณการปล่อยมลพิษในอดีตและปัจจุบันแตกต่างกันมาก: สหรัฐอเมริกา สหภาพยุโรป รัสเซีย และจีน เป็นผู้นำในด้านการปล่อยมลพิษสะสม เนื่องมาจากการพัฒนาอุตสาหกรรมในระยะเริ่มต้นและขนาดการพัฒนา ขณะที่ประเทศกำลังพัฒนา เช่น จีนและอินเดีย พบว่าการปล่อยมลพิษต่อหัวเพิ่มขึ้นในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา

บทบาทของก๊าซเรือนกระจกเทียม: ก๊าซฟลูออรีน

ก๊าซฟลูออรีนเป็นสารประกอบสังเคราะห์ที่มีผลกระทบอย่างไม่สมส่วนต่อภาวะโลกร้อน พวกเขาโดดเด่นในหมู่พวกเขา:

• ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (HFCs): ใช้ในเครื่องทำความเย็น เครื่องปรับอากาศ สเปรย์ และโฟม พวกมันมีศักยภาพในการทำให้เกิดความร้อนสูงกว่า CO2 หลายพันเท่า
• เพอร์ฟลูออโรคาร์บอน (PFCs): พนักงานในอุตสาหกรรมอลูมิเนียมและอิเล็กทรอนิกส์ พวกมันมีความเสถียรสูงมากและคงอยู่ในบรรยากาศเป็นเวลาหลายพันปี
• ซัลเฟอร์เฮกซะฟลูออไรด์ (SF₆): ใช้ในการเป็นฉนวนของอุปกรณ์ไฟฟ้า ถือเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพมากที่สุดเท่าที่ทราบ
• ไนโตรเจนไตรฟลูออไรด์ (NF₃): ใช้ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และไมโครอิเล็กทรอนิกส์ มันมีศักยภาพในการทำให้โลกร้อนสูงมากแม้ว่าจะมีอยู่น้อยก็ตาม

การส่งเสริมการใช้อย่างควบคุมและการแทนที่ก๊าซเหล่านี้ด้วยทางเลือกที่ปลอดภัยและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมถือเป็นสิ่งสำคัญต่อการบรรลุเป้าหมายระหว่างประเทศ

ปัจจัยที่กำหนดผลกระทบของก๊าซเรือนกระจก

ผลกระทบของก๊าซแต่ละชนิดต่อภาวะโลกร้อนขึ้นอยู่กับปัจจัยหลัก 3 ประการ ดังนี้

1. ความเข้มข้นในบรรยากาศ: ยิ่งความเข้มข้นสูงขึ้น ผลกระทบต่อพลังงานที่สะสมมากขึ้น
2. เวลาพำนัก: ก๊าซที่คงอยู่ในบรรยากาศเป็นเวลาหลายทศวรรษหรือหลายศตวรรษจะมีผลกระทบที่ยาวนาน
3. ศักยภาพการดูดซับความร้อน: ก๊าซบางชนิดถึงแม้ว่าจะมีน้อยกว่า แต่ก็มีประสิทธิภาพในการดักจับพลังงานได้ดีกว่ามาก (เช่น มีเทนหรือ SF₆).

สำหรับสิ่งนี้ การควบคุมก๊าซที่มีศักยภาพทำให้โลกร้อนสูง แม้ว่าจะปล่อยออกมาในปริมาณเพียงเล็กน้อย ถือเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้นโยบายด้านสภาพภูมิอากาศมีประสิทธิผล

การฟื้นฟู การจับ และการกำจัดก๊าซจากบรรยากาศ

การต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับการลดการปล่อยก๊าซเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการกำจัดก๊าซเรือนกระจกจากอากาศด้วย เทคนิคที่มีแนวโน้มมากที่สุดได้แก่:

• การจับและกักเก็บ CO2 ทางธรณีวิทยา ในรูปแบบใต้ดินที่ปลอดภัย
• การจับอากาศโดยตรงโดยใช้เทคโนโลยีที่สกัด CO2 และกักเก็บหรือนำกลับมาใช้ใหม่
• การปรับปรุงการดูดซึมในดินทางการเกษตร ผ่านการใช้ไบโอชาร์และแนวทางปฏิบัติทางการเกษตรที่ยั่งยืน

เทคโนโลยีเหล่านี้จะต้องได้รับการเสริมด้วยการปกป้องและฟื้นฟูแหล่งกักเก็บตามธรรมชาติ เช่น ป่าไม้ ดิน และพื้นที่ชุ่มน้ำ

ความสำคัญของการศึกษาและการตระหนักรู้เกี่ยวกับสภาพอากาศ

การส่งเสริมให้ประชาชนมีความรู้ ตระหนักรู้ และมีส่วนร่วมถือเป็นกุญแจสำคัญในการแก้ไขปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การศึกษาสิ่งแวดล้อม การเผยแพร่ทางวิทยาศาสตร์ และการเข้าถึงข้อมูลที่ชัดเจนถือเป็นเครื่องมือสำคัญในการระดมสังคม ส่งเสริมแนวทางปฏิบัติที่ยั่งยืน และกดดันรัฐบาลและธุรกิจให้ตัดสินใจอย่างรับผิดชอบ