Γράφει ο
Αθανάσιος Μπουρούνης

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.

Το όνομα στο φαινόμενο αυτό, το έδωσε  ο Γάλλος μαθηματικός Ζ. Fourier το 1822, ενώ διερευνήθηκε συστηματικά από τον S. Arrhenius.

Παρατηρείται σε όλους τους πλανήτες που διαθέτουν ατμόσφαιρα. Ομως ο  πλανήτης με το πιο εντυπωσιακό φαινόμενο θερμοκηπίου είναι η Αφροδίτη.

Η Γη δέχεται συνολικά ηλιακή ακτινοβολία, που αντιστοιχεί σε ροή περίπου 1966 w/m2 στο όριο της ατμόσφαιρας. Ένα μέρος αυτής απορροφάται από το σύστημα Γη-ατμόσφαιρα και το υπόλοιπο διαφεύγει στο διάστημα. Περίπου το 30% της εισερχόμενης ακτινοβολίας ανακλάται και το υπόλοιπο απορροφάται κατά το μεγαλύτερο ποσοστό της  από την επιφάνεια της Γης 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 μεγάλει αδιαφάνεια στη μεγάλου μήκους κύματος γήινη ακτινοβολία, έχει δηλαδή την ικανότητα να απορροφά το μεγαλύτερο μέρος της. 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 αυτό τον τρόπο, ως μια δεύτερη-μαζί με τον Ήλιο-πηγή θερμότητας.

Αποτέλεσμα  του  συνολικού  φαινομένου  είναι   η  αύξηση  της μέσης επιφανειακής   θερμότητας. Χωρίς το φαινόμενο του θερμοκηπίου, η θερμοκρασία της γήινης επιφάνειας θα ήταν σε παγκόσμια και ετήσια βάση περίπου -18 0C.  

Σε τέτοιες πολικές συνθήκες θα ήταν φυσικά αδύνατο να δημιουργηθεί ζωή όπως την γνωρίζουμε σήμερα, μια που όλο το νερό του πλανήτη μας, θα ήταν σε μορφή πάγου. Ευτυχώς για εμάς η ύπαρξη της ατμόσφαιρας και το φαινόμενο του θερμοκηπίου παγιδεύουν ένα μέρος της ακτινοβολίας που θα έφευγε στο διάστημα και ανεβάζουν τη μέση θερμοκρασία του εδάφους κατά 350C, στο ευχάριστο περιβάλλον των 150C.

Eπιπλέον το φαινόμενο αυτό διασφαλίζει ότι η μέση θερμοκρασία της Γης μεταβάλλεται μόνο 10 με 200C από την ημέρα στη νύχτα. Στη Σελήνη η οποία βρίσκεται στην ίδια σχεδόν απόσταση από τον Ήλιο αλλά δεν υπάρχει ατμόσφαιρα, η αντίστοιχη μεταβολή είναι 2800C.

Είναι προφανές ότι η συσσώρευση των αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα, ενδέχεται να εντείνει το φαινόμενο του θερμοκηπίου και να προκαλέσει περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας της Γης, με αποτέλεσμα κλιματικές αλλαγές.

Σύμφωνα με υπολογισμούς, η αύξηση της θερμοκρασίας του πλανήτη δεν θα ήταν ομοιόμορφη. Στην τροπική ζώνη θα ήταν μηδαμινή, ενώ στους πόλους η θερμοκρασία θα αυξηθεί μεταξύ 40C και 200C.Η μερική τήξη των πάγων και η διαστολή των ωκεάνιων υδάτων λόγω θέρμανσής τους, θα ανυψώσουν τη στάθμη των θαλασσών μεταξύ 0,5 και 1,5 μέτρα, αν η μέση αύξηση της πλανητικής θερμοκρασίας φτάσει τους 40C. Κατάκλυση εύφορων χαμηλού ύψους εδαφών, αλάτωση των υδροφόρων οριζόντων,μετακίνηση προς τα βόρεια της ζώνης των βροχοπτώσεων (προς τα νότια για το νότιο ημισφαίριο) και ως εκ τούτου κατάρρευση της αγροτικής παραγωγής του πλανήτη, θα είναι μερικά από τα αποτελέσματα.

Πρόσφατα, ορισμένοι επιστήμονες αντιτάχθηκαν στις προβλέψεις αυτές, υποστηρίζοντας ότι παράγοντες που  δεν έχουν ακόμη ληφθεί υπ’ όψιν θα μπορούσαν να μεταβάλλουν σημαντικά αυτές τις προβλέψεις. Για παράδειγμα η αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα, αντισταθμίζεται με την αύξηση των αιωρούμενων σωματιδίων ως αποτέλεσμα των εκπομπών καπνού, σκόνης και άλλων στερεών υλικών που παράγονται από την ανθρώπινη δραστηριότητα. Μια τέτοια αύξηση μπορεί, με τη σειρά της, να αυξήσει την ανακλαστικότητα (albedo) της ατμόσφαιρας, προκαλώντας τη διάχυση στο διάστημα ενός μεγαλύτερου ποσοστού ηλιακής ακτινοβολίας. Με την πάροδο του χρόνου όμως, η συνεχώς αυξανόμενη αυτή ανακλαστικότητα θα προκαλούσε τη μείωση της θερμοκρασίας της επιφάνειας Γης και θα έφερνε μια νέα εποχή παγετώνων.

Στο σημείο αυτό, κρίνουμε σκόπιμο να αναφέρουμε επίσης ότι και το φαινόμενο Ελ Νίνιο, δηλαδή η περιοδική αύξηση της θερμοκρασίας των επιφανειακών υδάτων στον κεντρικό και ανατολικό Ειρηνικό Ωκεανό, συσχετίζεται από πολλούς επιστήμονες με την αύξηση της μέσης θερμοκρασίας της Γης. Επιπτώσεις του φαινομένου αυτού, είναι ασυνήθιστοι άνεμοι, πλημμύρες και ξηρασίες, ενώ αναφέρεται ότι επηρεάζει και τις καιρικές συνθήκες της Μεσογείου και συγκεκριμένα συνδέεται με τις χαμηλές βροχοπτώσεις στην περιοχή.

Επίσης θα πρέπει να τονίσουμε ότι από το φαινόμενο του θερμοκηπίου κινδυνεύει και η ανθρώπινη υγεία. Οι υψηλές θερμοκρασίες ευνοούν την αύξηση της μόλυνσης της ατμόσφαιρας, ενώ δημιουργούνται ιδανικές συνθήκες για την εμφάνιση ασθενειών, που εμφανίζονται μόνο σε θερμές χώρες. Ασθένειες που μεταδίδονται με κουνούπια και άλλα έντομα, όπως ελονοσία, κίτρινος πυρετός και εγκεφαλίτιδα, θα εξαπλωθούν εάν οι υψηλές θερμοκρασίες επιτρέψουν σε αυτούς τους οργανισμούς να εγκατασταθούν και σε άλλες περιοχές. 

Τα κυριότερα αέρια του θερμοκηπίου και η αντίστοιχη συμβολή τους στο φαινόμενο είναι: υδρατμοί (36-70%), διοξείδιο του άνθρακα (9-26%), μεθάνιο (4-9%). Υπάρχουν και ορισμένα άλλα αέρια με μικρότερη όμως επιρροή στο φαινόμενο του θερμοκηπίου.

Τις τελευταίες δεκαετίες παρατηρήθηκε από τους επιστήμονες ότι οι συγκεντρώσεις των θερμοκηπικών αυτών αερίων στην ατμόσφαιρα, αυξάνονται σε συνάρτηση ανθρώπινων δραστηριοτήτων.

Το διοξείδιο του άνθρακα, που είναι η βασικότερη αιτία του φαινομένου,έχει αυξηθεί από την αρχή της βιομηχανικής επανάστασης κατά 35%, εξαιτίας κυρίως  της καύσης των ορυκτών καυσίμων και της αποδάσωσης.

Οι βασικότεροι  τομείς ανθρώπινης δραστηριότητας που ευθύνονται για την παραγωγή των αερίων του θερμοκηπίου είναι: η παραγωγή ενέργειας, η βιομηχανική δραστηριότητα, οι μεταφορές και οι αγροτικές δραστηριότητες.

Οποιαδήποτε προσπάθεια για μείωση της έκλυσης διοξειδίου του άνθρακα και των υπόλοιπων αερίων του θερμοκηπίου, συνεπάγεται αντίστοιχη προσπάθεια για περιστολή των δραστηριοτήτων που έχουν σχέση με τις βιομηχανικές διαδικασίες και την παραγωγή ενέργειας, οπότε τελικά τίθεται υπό αμφισβήτηση συνολικά το σύγχρονο μοντέλο της ανάπτυξης. Και εδώ έγκειται στην ουσία και η δυσκολία επίλυσης του προβλήματος αυτού.

Παρόλα αυτά τα τελευταία χρόνια κλιμακώνονται οι διαπραγματεύσεις μεταξύ των κρατών, μέσα από πολλές διενέξεις και αντιπαραθέσεις, με στόχο την υπογραφή μιας σύμβασης σχετικής με τις επικείμενες κλιματολογικές αλλαγές.

Στη συνδιάσκεψη για το Περιβάλλον και την Ανάπτυξη που έγινε τον Ιούνιο του 1992 στο Ρίο ντε Τζανέϊρο, υπογράφηκε μια σύμβαση –πλαίσιο από τους εκπροσώπους 153 κρατών η οποία δεν περιλαμβάνει καμιά υποχρέωση μείωσης των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα, αλλά περιορίζεται στην καθιέρωση βασικών αρχών που μεταθέτουν σιωπηρά τις αποφάσεις για το μέλλον.

Το Δεκέμβριο του 1997 στο Κυότο της Ιαπωνίας, υπεγράφει η συμαντικότερη μεχρι σήμερα διακρατική συμφωνία για τη μείωση των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου. Το Πρωτόκολλο του Κυότο μπήκε σε εφαρμογή το 2005 και μέχρι το Νοέμβριο του 2007 είχε επικυρωθεί από 174 χώρες, μεταξύ των οποίων όλες εκείνες που εκπέμπουν τις σημαντικότερες ποσότητες αερίων του θερμοκηπίου. Θλιβερή εξαίρεση παρέμεναν μέχρι τότε οι ΗΠΑ, δηλαδή η δεύτερη μεγαλύτερη πηγή εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα στον κόσμο, μετά την Κίνα. Ελπίζουμε ότι στο άμεσο μέλλον οι ΗΠΑ θα συναισθανθούν τις ευθύνες τους  και θα συμβάλλουν, μαζί με τις άλλες χώρες, στην αντιμετώπιση του  προβλήματος της κλιματικής αλλαγής.

Μεταξύ των λύσεων που προτείνονται για την αντιμετώπιση του προβλήματος είναι: η αξιοποίηση των ήπιων μορφών ενέργειας όπως ηλιακή, αιολική και γεωθερμική, καθώς και η ανάπτυξη τεχνολογιών και μέσων μεταφοράς που θα βασίζονται λιγότερο ή και θα είναι ανεξάρτητα από καύσιμα υλικά.

Όσο περισσότερο καθυστερήσει η λήψη των απαιτούμενων μέτρων, τόσο πιο «οδυνηρά» θα είναι.

Bιβλιογραφία

1) Mπουρούνης Α. (1983) Η ρύπανση του περιβάλλοντος. Λόγος και Πράξη 20, Δ. σελ 75-93
2) el.wikipedia.org/wiki/Φαινόμενο θερμοκηπίου.
3) www.env-edu.gr/chapters.asrx

-Ο κ. Αθανάσιος Μπουρούνης είναι Επίτιμος Δ/ντής Σχολικής Μονάδας Δ.Ε.