العلاقة بين الغازات الدفيئة وظاهرة الاحتباس الحراري

تؤدي الزيادة في تركيز الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي إلى ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض. وقد أظهرت الدراسات العلمية التي أجريت باستخدام نمذجة حاسوبية متقدمة أن هذه الزيادة تؤدي إلى ارتفاع متوسط درجات الحرارة على الكوكب. ومع مرور الوقت، تلحق هذه التغيرات تغييرات في أنماط هطول الأمطار، وشدة العواصف، وارتفاع مستوى سطح البحر، مما يسفر في النهاية عن وقوع ظاهرة الاحتباس الحراري. إن العلاقة بين الغازات الدفيئة والاحتباس الحراري هي علاقة سببية، حيث تعتبر زيادة تركيز الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي هي السبب الأساسي وراء هذه الظاهرة.

الغازات الدفيئة (GHGs)

تشير الغازات الدفيئة إلى مجموعة من الغازات الموجودة في الغلاف الجوي التي تحتفظ بالحرارة وتمنع الطاقة من التسرب إلى الفضاء الخارجي. تمكن هذه الغازات أشعة الشمس من اختراق الغلاف الجوي والوصول إلى سطح الأرض، بينما تمنع خسارة الحرارة التي تحتفظ بها الأشعة الشمسية خارج الغلاف الجوي. تعد هذه الغازات ضرورية للحفاظ على درجة حرارة مناسبة لكوكب الأرض، بدونها سَيكون كوكبنا بارداً بشكل كبير. ومع ذلك، فإن زيادة تركيزها في الغلاف الجوي تؤدي تدريجياً إلى ارتفاع درجة حرارة الكوكب. من بين أبرز هذه الغازات نجد:

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

ظاهرة الاحتباس الحراري (التغير المناخي)

تتعلق ظاهرة الاحتباس الحراري بالتغيرات طويلة الأمد في درجات الحرارة وأنماط الطقس. في العصور الماضية، كانت تُعتبر هذه الظاهرة طبيعية، حيث تحدث تغييرات مماثلة خلال الدورات الشمسية. ومع ذلك، بدأ النشاط البشري منذ القرن التاسع عشر، بما في ذلك الثورات الصناعية، في زيادة مستويات الغازات الدفيئة، التي تُعتبر المصدر الرئيسي للتغير المناخي. ومن أهم الأنشطة البشرية المساهمة في هذه الزيادة هو حرق الوقود الأحفوري بشكل مكثف.

التغيرات المناخية التي حدثت

يوضح تقرير الهيئة الحكومية المعنية بالتغير المناخي أن درجة حرارة سطح الأرض قد زادت بمعدل 0.85 درجة مئوية بين عامي 1880 و2012، حيث تم التأكيد على أن الأنشطة البشرية تمثل المحرك الأساسي لهذا التغير. وتشمل التغيرات المناخية:

• ارتفاع درجات الحرارة في الغلاف الجوي والمحيطات.
• تغييرات في الدورة المائية العالمية.
• انخفاض مستويات الثلوج والجليد.
• زيادة متوسط ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي.
• التغيرات في الظواهر المناخية المتطرفة مثل الفيضانات، وحرائق الغابات، والجفاف.

مصادر انبعاث الغازات الدفيئة

تنشأ انبعاثات الغازات الدفيئة من مصادر متعددة، تتنوع بين الطبيعية والصناعية. ومن أبرز هذه المصادر:

ثاني أكسيد الكربون

يتكون ثاني أكسيد الكربون بشكل طبيعي نتيجة تحلل الكائنات الحية وعمليات التنفس، بالإضافة إلى انبعاثاته من البراكين. بما في ذلك الغازات الناتجة عن احتراق الوقود الأحفوري مثل الفحم والبترول، واحتراق النفايات الصلبة، وبعض الصناعات مثل صناعة الإسمنت. يمثل ثاني أكسيد الكربون المساهم الرئيسي في ظاهرة الاحتباس الحراري.

بخار الماء

يعتبر بخار الماء جزءاً من دورة المياه، حيث يتصاعد إلى الجو كبخار ويتكون في شكل سحاب ويعود إلى الأرض ممطراً. كلما زادت درجة حرارة الهواء، زادت نسبة بخار الماء، مما يؤدي إلى ارتفاع مستويات الرطوبة وحبس المزيد من الحرارة على سطح الأرض.

الميثان

ينطلق الميثان طبيعياً من المناطق الرطبة والمغمورة بالمياه، مثل مزارع الأرز وتربية المواشي. كما ينبعث نتيجة الأنشطة الصناعية البشرية عند استخدام واستخراج الغاز الطبيعي والفحم، ومن مكبات النفايات الصلبة. يُعتبر الميثان ثاني أكثر الغازات تأثيراً على الغلاف الجوي بعد ثاني أكسيد الكربون.

الأوزون

يتمتع الأوزون بوجود طبيعي في الغلاف الجوي، حيث يحمي الأرض من الأشعة الشمسية الضارة. ولكن عند اقترابه من سطح الأرض، يقوم بدور مشابه للغازات الدفيئة في احتباس الحرارة. يُطلق بشكل عام في الهواء من عوادم السيارات والمصانع.

أكسيد النيتروجين

يعتبر أكسيد النيتروجين جزءاً من دورة النيتروجين في الطبيعة ويُنتج طبيعياً من البكتيريا في التربة والمحيطات. يُطلق أيضاً بصورة صناعية من محطات توليد الكهرباء، ومصانع الأسمدة، ومحطات معالجة المياه، حيث يساهم في إلحاق الضرر بطبقة الأوزون ويعمل كغاز دفيء قوي.

كلوروفلوروكربون

هذا الغاز لا يُنتج طبيعياً بل ينجم عن العديد من الأنشطة الصناعية البشرية، ويُعتبر من الغازات الدفيئة القوية التي تلحق الضرر بطبقة الأوزون.

الأسباب وراء ارتفاع تراكيز الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي

تتعدد الأسباب وراء ارتفاع مستويات الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي، ويمكن تصنيفها إلى أسباب طبيعية وأخرى ناجمة عن النشاط البشري. ومن أبرز هذه الأسباب:

• حرق الوقود الأحفوري (كالنفط والفحم) مما يؤدي إلى زيادة تركيزات ثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين في الغلاف الجوي.
• إزالة الغابات، مما يساهم في زيادة ثاني أكسيد الكربون في البيئة بسبب انتفاء الغطاء النباتي الذي يمتصه خلال عملية البناء الضوئي.
• زيادة تربية المواشي، حيث تنتج الأبقار والأغنام كميات كبيرة من الميثان خلال عمليات الهضم.
• إنتاج المزيد من الأسمدة النيتروجينية، التي تؤدي إلى إفراز أكسيد النيتروجين في الجو.
• استخدام الآلات والمعدات المعتمدة على الغازات المفلورة.