Φαινόμενο του θερμοκηπίου ΔΑΝΑΗ ΖΑΒΕΡΔΙΝΟΥ ΕΙΡΗΝΗ ΚΑΡΑΓΙΑΝΝΗ

ΤΙ ΕΊΝΑΙ ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ Το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι η διαδικασία κατά την οποία η ατμόσφαιρα ενός πλανήτη συγκρατεί θερμότητα και συμβάλλει στην αύξηση της θερμοκρασίας της επιφάνειάς του. Ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από τον Γάλλο μαθηματικό, αστρονόμο και φυσικό Ζοζέφ Φουριέ, το 1838, ενώ διερευνήθηκε συστηματικά από το Σουηδό χημικό Σβάντε Αρρένιους. Σε αυτόν οφείλεται και η ονομασία του φαινομένου. Τα τελευταία χρόνια, ο όρος συνδέεται με την αύξηση της μέσης θερμοκρασίας της επιφάνειας της Γης (παγκόσμια θέρμανση), ενώ θεωρείται πως το φαινόμενο έχει ενισχυθεί σημαντικά από ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Παρατηρείται σε όλους τους πλανήτες που διαθέτουν ατμόσφαιρα. Ο πλανήτης με το πιο εντυπωσιακό φαινόμενο θερμοκηπίου είναι η Αφροδίτη, όμως για λόγους απλότητας θα αναφερόμαστε αποκλειστικά στην περίπτωση της Γης, δηλαδή του πλανήτη στον οποίο κατοικούμε.

ΠΩΣ ‘’ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙ’’[ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ] Η Γη δέχεται συνολικά ηλιακή ακτινοβολία, που αντιστοιχεί σε ροή περίπου 1.966 W/m2, στο όριο της ατμόσφαιρας. Ένα μέρος αυτής απορροφάται από το σύστημα Γης-ατμόσφαιρας, ενώ το υπόλοιπο διαφεύγει στο διάστημα. Περίπου το 30% της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας ανακλάται, σε ποσοστό 6% από την ατμόσφαιρα, 3% από τα νέφη και 4% από την επιφάνεια της Γης. Το 70% της ηλιακής ακτινοβολίας απορροφάται, κατά 32% από την ατμόσφαιρα (συμπεριλαμβανομένου και του στρατοσφαιρικού στρώματος του όζοντος), κατά 3% από τα νέφη και κατά το μεγαλύτερο ποσοστό (51%) από την επιφάνεια και τους ωκεανούς. Λόγω της θερμοκρασίας της, η Γη εκπέμπει επίσης θερμική ακτινοβολία (κατά τρόπο ανάλογο με τον Ήλιο), η οποία αντιστοιχεί σε μεγάλα μήκη κύματος, σε αντίθεση με την αντίστοιχη ηλιακή ακτινοβολία, που είναι μικρού μήκους κύματος. Η ατμόσφαιρα της Γης διαθέτει μεγάλη αδιαφάνεια στην, μεγάλου μήκους κύματος, γήινη ακτινοβολία, έχει δηλαδή την ικανότητα να απορροφά το μεγαλύτερο μέρος της, ποσοστό περίπου 71%. Η ίδια η ατμόσφαιρα επανεκπέμπει θερμική ακτινοβολία μεγάλου μήκους κύματος, μέρος της οποίας απορροφάται από την επιφάνεια της Γης, η οποία θερμαίνεται ακόμη περισσότερο. Η γήινη ατμόσφαιρα συμπεριφέρεται, με τον τρόπο αυτό, ως μία δεύτερη - μαζί με τον Ήλιο - πηγή θερμότητας.

ΠΟΙΑ Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΩΝ ΑΝΘΡΩΠΩΝ ΣΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΑΥΤΟ Το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι φυσικό, ωστόσο ενισχύεται από την ανθρώπινη δραστηριότητα, η οποία συμβάλλει στην αύξηση της συγκέντρωσης των αερίων του θερμοκηπίου καθώς και στην έκλυση άλλων ιχνοστοιχείων, όπως οι χλωροφθοράνθρακες (CFC's). Τα τελευταία χρόνια, καταγράφεται μία αύξηση στη συγκέντρωση αρκετών αερίων του θερμοκηπίου, ενώ ειδικότερα στην περίπτωση του διοξειδίου του άνθρακα, η αύξηση αυτή ήταν 31% την περίοδο 1750-1998. Τα τρία τέταρτα της ανθρωπογενούς παραγωγής διοξειδίου του άνθρακα, οφείλεται σε χρήση ορυκτών καυσίμων, ενώ το υπόλοιπο μέρος προέρχεται από αλλαγές που συντελούνται στο έδαφος, κυρίως μέσω της αποδάσωσης. Εκτός από τον άνθρωπο, παράγεται μεθάνιο και από ζώα (π.χ. αγελάδες) με τις ερυγές τους.

ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Οι αλλαγές στο γήινο περιβάλλον Πολύπλοκα μαθηματικά μοντέλα, γνωστά ως GCM, τα οποία επεξεργάζονται όλες τις διαθέσιμες πληροφορίες για να προβλεφθούν οι μελλοντικές κλιματικές αλλαγές, δείχνουν ότι η μέση θερμοκρασίας της Γης θα αυξάνεται κατά μέσο όρο περίπου 0,3οC ανά δεκαετία για τα επόμενα 100 χρόνια. Αν συμβεί όμως μια τέτοια αύξηση, που φαινομενικά είναι μικρή, μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικές κλιματικές αλλαγές με απρόβλεπτες συνέπειες.     Οι προβλέψεις των μοντέλων -βασισμένων στους υπολογιστές- λένε επίσης πως μέχρι το τέλος του αιώνα θα ανυψωθεί η θερμοκρασία μέχρι     5.8C.     Ένα σημαντικό θέμα είναι η επίδραση που θα έχει η αύξηση της θερμοκρασίας στο επίπεδο της θάλασσας. Αναμένεται άνοδος της επιφάνειας που θα οφείλεται στη θερμική διαστολή των ωκεανών και στο λιώσιμο των πάγων των οροσειρών και σε μικρότερο ποσοστό σε λιώσιμο των πάγων της Γροιλανδίας. Παράλληλα η κατανομή και η συχνότητα των βροχοπτώσεων θα μεταβληθούν. Θα αυξηθούν οι πλημμύρες, οι καταιγίδες και γενικά οι ακραίες καιρικές συνθήκες θα είναι συχνότερες και εντονότερες.

ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΣΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΟ Μικρές και βαθμιαίες μεταβολές στη θερμοκρασία και την υγρασία προκαλούν αντιδράσεις τόσο στη φυσιολογία όσο και στη συμπεριφορά Οι υγιείς άνθρωποι διαθέτουν έναν αποτελεσματικό μηχανισμό ρύθμισης της θερμοκρασίας του σώματος, ο οποίος μπορεί να αντιμετωπίσει μέτρια αύξηση της θερμοκρασίας του άμεσου περιβάλλοντος. Όμως, τα ευπαθή ή ασθενή άτομα, τα οποία έχουν μικρότερη σωματική αντοχή, δε θα μπορέσουν να προσαρμοστούν τόσο καλά. Ως εκ τούτου, γενικά, η αύξηση της θερμοκρασίας αποτελεί μεγαλύτερο κίνδυνο για ανθρώπους με καρδιαγγειακές, αναπνευστικές, νεφρικές και ανοσοποιητικές διαταραχές, για παιδιά με ανώριμα ρυθμιστικά συστήματα και για εξασθενημένους ηλικιωμένους.

     Μικρή αύξηση στη μέση θερμοκρασία σημαίνει ότι θα υπάρξουν πολύ περισσότερες μέρες το χρόνο κατά τις οποίες οι μέγιστες θερμοκρασίες θα φτάνουν σε ακραίες τιμές. Θα εμφανίζονται συχνότερα κύματα καύσωνα. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες το καλοκαίρι θα οδηγήσουν σε αύξηση της συχνότητας σοβαρών νοσημάτων και θανάτων. Η πιο άμεση συνέπεια της θερμότητας είναι το θερμικό στρες, το όποιο μπορεί να οδηγήσει σε εξάντληση από τη θερμότητα (χαρακτηρίζεται απο ζάλη, αδυναμία και κόπωση) και σε θερμοπληξία. Η θερμοπληξία είναι σοβαρότερη κατάσταση, στην οποία η εσωτερική θερμοκρασία του σώματος υπερβαίνει τους 41οC και το άτομο βρίσκεται σε κατάσταση σύγχυσης, λήθαργου και τέλος απώλειας της συνείδησης. Το αποτέλεσμα της θερμοληξίας είναι συχνά μοιραίο.

   Τα κύματα καύσωνα διαταράσσουν επίσης την ψυχολογική ισορροπία: αυξάνει η συχνότητα εκρήξεων θυμού και εγκλημάτων πάθους και συμβαίνουν συχνά κοινωνικές αναταραχές. Η μεταβολή του κλίματος σε παγκόσμια κλίμακα θα έτεινε επίσης να αυξήσει τη συχνότητα εμφάνισης και άλλων προβλημάτων υγείας που σχετίζονται με υψηλές θερμοκρασίες. Η υψηλή υγρασία θα προκαλούσε αύξηση στις μυκητιάσεις του δέρματος και τα εκζέματα. Οι υψηλές θερμοκρασίες μπορει επίσης να μειώσουν τη γονιμότητα των ανδρών και να επηρεάσουν δυσμενώς τα πρώτα στάδια ανάπτυξης των εμβρύων.

ΤΡΟΠΟΙ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ Σύμφωνα με έκθεση του πανεπιστημίου της ανατολικής Αγγλίας που δημοσιεύτηκε πριν λίγες μέρες, υπάρχουν έργα υπό μελέτη τα οποία αν συνδυαστούν με την προσπάθεια μείωσης των αεριών του θερμοκηπίου τότε τα αποτελέσματα θα είναι θεαματικά. Ο καθηγητής του πανεπιστημίου και ένας από τους συντάκτες της έκθεσης Τιμ Λέντον δηλώνει:  «Η γεωμηχανική προσφέρει εναλλακτικές λύσεις που μπορούν να λειτουργήσουν συμπληρωματικά των μέτρων μετριασμού [των εκπομπών CO2] ώστε να μειώσουν από κοινού τη θερμοκρασία της Γης. Η γεωμηχανική όμως δεν μπορεί να λύσει μόνη της το κλιματολογικό πρόβλημα» Μια ιδέα που υπάρχει στην έκθεση είναι να κατασκευαστούν τεράστια διαστημικά κάτοπτρα τα οποία θα βρίσκονται σε τροχιά γύρω από την Γή ώστε να βοηθούν στην αντανάκλαση των ακτινών του ήλιου.

Μία ακόμα εφαρμογή της γεωμηχανικής είναι ο ψεκασμός αερολυμάτων που βρίσκονται στην στρατόσφαιρα. Αυτό βοηθά να εμποδίζονται οι ακτίνες του ήλιου να φτάσουν στην επιφάνεια του πλανήτη μας. Σε περίπτωση διακοπής της συγκεκριμένης εφαρμογής όμως τα αποτελέσματα μπορεί να είναι τα αντίθετα από τα αναμενόμενα . Άλλη μια εφαρμογή που μπορούμε να βρούμε στην έκθεση, είναι και ο εμπλουτισμός της ανώτερης στοιβάδας της θάλασσας με συστατικά που θα βοηθήσουν την ανάπτυξη των φυκιών, τα οποία με την σειρά τους θα απορροφούν το CO2 από την ατμόσφαιρα. Γεγονός το οποίο μπορεί να αποδειχθεί αποτελεσματικό για τη μείωση του παγκόσμιου επιπέδου CO2. Μεγάλες ανησυχίες εκφράζουν όμως, αρκετοί περιβαλλοντολόγοι για τις επιπτώσεις από τη λίπανση της θάλασσας, καθώς υπάρχει η πιθανότητα να ξεφύγει ο έλεγχος και να οδηγήσει σε εξαφάνιση πολλών θαλάσσιων ειδών. Για το λόγο αυτό, ζητούν να υπάρξουν μελέτες πριν αρχίσουν να υλοποιούνται τέτοιου είδους έργα.