Вуглекислий газ в атмосфері

Вуглекислий газ (СО2) в атмосфері Землі проходить шлях, що віддалено нагадує відомий всім з дитинства кругообіг води в природі. Сенс його зводиться до того, що СО2 з'являється у повітрі внаслідок природних та техногенних процесів, а потім частиною видаляється з атмосфери, а частиною накопичується у її верхніх шарах та впливає на клімат.

Розподіл СО2 в атмосфері Землі

Протягом багатьох століть до початку промислової революції основними джерелами освіти СО2 служили природні процеси: виверження вулканів, розкладання органіки, лісові пожежі та дихання тварин. Але з середини XVIII в. на вміст СО2 у повітрі починає відчутно впливати промислова діяльність людини, насамперед ті її види, які пов'язані зі спалюванням викопного палива (нафта, вугілля, сланці, природний газ та ін.) та виробництвом цементу. На частку припадає близько 75% антропогенної емісії СО2. За решту 25% відповідальне землекористування, зокрема, активне зведення лісів.

Видалення частини СО2 з повітря відбувається за рахунок його розчинення в океані та поглинання рослинами. Втім, рослини не тільки поглинають вуглекислий газ, а й випускають його: у процесі дихання вони так само, як і люди, вдихають кисень і видихають СО2. Так що вуглекислий газ присутній в атмосфері завжди, питання тільки в тому, якою є його кількість.

За останні десятиліттязміст СО2 зростає швидше, ніж будь-коли раніше за час документальної історії. У 1750 р. концентрація СО2 в атмосфері становила близько 270 ppm і тільки через двісті з гаком років, до 1958 р., «доповзла» до позначки 320 ppm. Ще п'ятдесят років – і стрибок на цілих 60 пунктів: у 2005 р. вміст СО2 в атмосфері становив 380 ppm. У 2010 р. – вже 395 ppm. А нещодавно вчені повідомили, що зміст Вуглекислий газперевалило за 400 ppm і назад у найближчому майбутньому не повернеться. Схоже, настав час переписувати енциклопедії.

Між іншим, в історії Землі бували періоди з значно більшим вмістом вуглекислого газу. Чотири мільярди років тому атмосфера нашої юної планети містила цілих 90% СО2. Щоправда, життя тоді ще не зародилося: кисню взагалі не було. 2,5 мільярди років тому з'явилися рослини і все налагодилося.

Потрібно сказати, що позначка 400 ppm долалася і раніше. Зміст СО2 у атмосфері змінюється протягом року, досягаючи максимуму травні. Тож весняно-літнє підвищення концентрації вуглекислого газу не викликало побоювань вчених. У травні 2015 року навіть в Антарктиці рівень СО2 досяг 400 ppm, чого не траплялося 4 мільйони років! Зате у вересні традиційно спостерігається найнижчий у році вміст СО2 в атмосфері. Тому вересневе подолання позначки 400 ppm наочніше свідчить про неконтрольоване зростання кількості вуглекислого газу в повітрі.

Вуглекислий газ і ми

Що з нами буде в цьому «новому чотириста-піпіемовому світі», як встигла назвати нашу планету західна преса? Можна відповісти двома словами: глобальне потепління.

Глобальне потепління почалося вже давно, і воно пов'язане з вмістом вуглекислого газу в атмосфері. Справа в тому, що СО2 – не просто газ, а парниковий газ. СО2 надзвичайно інертний, він неохоче вступає в реакції з іншими хімічними елементами. Завдяки цьому він накопичується в атмосфері Землі, де утримує теплове випромінюванняз її поверхні і перешкоджає його поверненню в космічний простір. У цьому полягає парниковий ефект.

Парниковий ефект настільки міцно пов'язаний у нашій свідомості із глобальним потеплінням, що зазвичай асоціюється з чимось негативним. А тим часом саме парниковому ефекту ми завдячуємо комфортним життям на Землі. Без парникових газів(крім СО2 до них відносяться водяна пара, метан та озон) середня температура на планеті становила б -15 ° С, а не +15 ° С, як зараз.

Але неконтрольоване підвищення вмісту парникових газів призводить до посилення парникового ефекту, а той, у свою чергу, – до глобального потепління. Про нього чули всі і нерідко ставляться до нього з іронією, а іноді й підозрою: чи це не змова виробників екопалива? Вся справа в тому, що ми ніби не бачимо жодних ознак глобального потепління в повсякденному житті.

Справді, глобальне потепління – процес повільний. Гренландія не розтане ні завтра, ні післязавтра, ні навіть за сто років. Не буде жодної гігантської хвилі, що змиває Нью-Йорк, як у фільмах-катастрофах. Його затопить поступово: місту доведеться відступити під натиском океану, що піднімається. Маленькі тихоокеанські острови зникнуть з лиця Землі (точніше, моря). Вологі регіони стануть ще вологішими, а посушливі – ще сухішими. У перших будуть розмножуватися комахи-переносники захворювань, у других почнеться гостра нестача продовольства і питної води. Приплив прісних льодовикових вод в океан змінить курс теплих та холодних течій, що загрожує похолоданнями у Північній півкулі та ураганами по всій планеті. Далі можна не продовжувати: навіть якщо мала частина цих прогнозів справдиться, людству доведеться непросто.

А поки що середньорічна температура по світу вже третій рік поспіль б'є рекорди. 2016 називають найспекотнішим за останні 150 років. Вчені встановили, що атмосфера Землі потепліла на 1,45 ° С порівняно з доіндустріальним періодом. Цифра може здатися нікчемною, але цього більш ніж достатньо, щоб розтопити криги.

Дивіться самі:

Танення льодів (фото NASA)

В'ячеслав Вікторович Алексєєв, доктор фізико-математичних наук, завідувач лабораторії відновлюваних джерел енергії географічного факультету Московського державного університету ім.М.В.Ломоносова. Фахівець у галузі математичного та фізичного моделювання геофізичних систем.

Софія Валентинівна Кисельова, кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник тієї ж лабораторії. Займається фізичним моделюванням процесів перенесення вуглекислого газу, проблемами сучасних змін клімату.

Надія Іванівна Чернова, кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник тієї самої лабораторії. Займається екологічними аспектами застосування сонячної енергії, проблемами раціонального використання природних ресурсів

На початку 1998 р. колишній президент Національної академії наук США Ф.Зейтц представив на розгляд наукової громадськості петицію, яка закликає уряди США та інших країн відхилити підписання досягнутих у Кіото у грудні 1997 р. угод про обмеження викидів парникових газів. До петиції додався інформаційний огляд під назвою "Вплив на довкілля зростання вмісту діоксиду вуглецю в атмосфері". У ньому містився підбір опублікованих результатів наукових досліджень, покликаний довести як відсутність емпіричних даних, що підтверджують передбачуване багатьма вченими майбутнє потепління клімату, а й безсумнівний виграш людства від зростання парникових газів. У огляді було висунуто такі тези.

Зростання СО 2 в атмосфері, що спостерігається нині, відбувається після майже 300-річного періоду потепління. Тому це зростання може бути результатом діяльності, а наслідком природного процесу - інтенсифікації виділення СО 2 океаном зі збільшенням температури води. Крім того, порівняно із щорічним антропогенним надходженням в атмосферу вуглецю (5.5 Гт) його вміст навіть у резервуарах рухомого фонду (в атмосфері - близько 750 Гт, поверхневих шарах океану - 1000 Гт, навколоземній біоті, включаючи ґрунти та дет2, Гт) настільки велике, що антропогенний фактор зростання СО 2 в атмосфері важко визнати значущим.

Далі автори огляду наводять численні дані супутникових вимірювань температури нижньої тропосфери (висотою близько 4 км) у період 1958-1996 гг. і відзначають, що з 1979 р. спостерігається слабкий негативний тренд середньої глобальної температури (–0.047°З 10 років). У США за останні 10 років приземна температура повітря зменшилася на 0.08°С.

У той самий час дані метеостанцій дають позитивні тренди температур приземного шару (+0.07°З 10 років). Розбіжності в результатах призводять до того, що моделювання майбутніх змін клімату, що базується на даних про зростання температури, призводить до невірних прогнозів. Обговорюючи комп'ютерні моделі парникового ефекту та потепління клімату, автори огляду наголошують, що клімат – складна, нелінійна динамічна система. Невизначеності впливу, наприклад, океанічних поверхневих течій, перенесення тепла в океані, вологості, хмарності тощо, на думку авторів, такі великі в порівнянні з впливом СО 2, що модельні оцінки сучасного температурного ходу суттєво розходяться з наявними емпіричними даними. Численні зворотні зв'язки кліматичної системи, що незадовільно відображаються в моделях, також призводять до помилок у прогнозах та невідповідності з реальністю.

Критикуючи якість даних наземного вимірювання температури повітря, автори огляду посилаються на теплову дію урбанізованих територій, яка спотворює дійсну картину взаємозв'язку зростання концентрації парникових газів та змін температури атмосфери. У сучасних змінах клімату немає нічого незвичайного; це лише природні зміни, викликані як внутрішніми земними варіаціями, і зовнішніми - зокрема, коливаннями сонячної активності. Супутникові дані, отримані, щоправда, лише за чотири роки (1993-1997), за твердженням авторів, не показують будь-яких змін рівня океану, як це передбачають моделі глобального потепління. Число сильних тропічних ураганів в Атлантиці за період 1940-1997 років. і максимальна швидкість вітру в них знизилися, що також суперечить ідеї глобального потепління, і модельним результатам.

Тут слід наголосити, що загальновизнане існування більше десятка кліматоутворюючих факторів. Як найбільш суттєві виділяються такі:

У дослідженні В.В.Клименка з колегами було проаналізовано вплив цих факторів на радіаційний баланс у межах десятиліття та останнього сторіччя. При розгляді вікової мінливості клімату виявилося, що саме накопичення парникових газів в атмосфері визначило підвищення середньоглобальної температури на 0.5°C. Проте автори наголошують, що пояснення нинішніх та майбутніх змін клімату лише антропогенним фактором ґрунтується на вельми хиткому фундаменті, хоча його роль згодом, безумовно, зростає.

Певний інтерес представляє недавня робота С.Корті зі співробітниками, в якій потепління, що спостерігається в Північній півкулі, також пов'язується в основному з природними змінами в режимах циркуляції атмосфери. Щоправда, її автори наголошують, що цей факт не може бути доказом відсутності антропогенного впливу на клімат. Детальний модельний аналіз ролі тих самих кліматичних факторів у підвищенні середньої приземної температури повітря було проведено нещодавно англійськими вченими. Їхні результати показують, що потепління атмосфери у першій половині XX ст. (між 1910 та 1940 рр.) відбувалося в основному через коливання сонячної активності та меншою мірою антропогенних факторів - парникових газів та тропосферного сульфат-аерозолю. Що ж до періоду 1946-1996 рр., то тут природні варіації сонячної та вулканічної активності надають лише другорядне вплив на клімат проти антропогенним впливом.

Вплив основних кліматоутворюючих чинників зміну середньої глобальної приземної температури. Оцінки вкладів із зазначенням розкидів значень: парникових газів та сульфат-аерозолів (білі прямокутники); сонячної активності (заповнені точками) та їхнього спільного впливу (заштриховані). Чорними прямокутниками показано результати інструментальних спостережень. (Tett S.F.B., Stott P.A. et al. 1999.)

Аналіз теплої біосфери крейдяного періоду як аналога прогнозованого потепління, проведений Н.М.Чумаковим, показав, що вплив основних кліматоутворюючих факторів (крім вуглекислого газу) недостатньо для пояснення потепління такого масштабу в минулому. Парниковий ефект необхідної величини відповідав багаторазовому збільшенню вмісту СО 2 в атмосфері. Поштовхом грандіозних кліматичних змін у цей період розвитку Землі, найімовірніше, став позитивний зворотний зв'язок між зростанням температури океанів та морів та збільшенням концентрації атмосферної вуглекислоти.

Велику увагу у згаданому огляді приділено СО 2 як “добрив”. Автори наводять дані про прискорення росту рослин за підвищеного вмісту вуглекислого газу в атмосфері. Зокрема, реакція молодих дерев сосни, молодих апельсинових дерев, пшениці на збільшення вмісту СО 2 у навколишньому середовищі в діапазоні від 400 до 800 ppm майже лінійна та позитивна. Звідси автори роблять висновок у тому, що це дані можна легко перенести різні рівні збагачення СО 2 і різні види рослин. До впливу зростаючої кількості вуглекислого газу атмосфері автори відносять і збільшення маси лісів США (на 30% з 1950 р.). Вказується, що більший стимулюючий ефект зростання СО 2 виробляє на рослини, що ростуть у більш посушливих (стресових) умовах. А інтенсивне зростання рослинних угруповань, як стверджують автори огляду, неминуче призводить до збільшення сумарної маси тварин і позитивно впливає на біорізноманіття в цілому. Звідси випливає оптимістичний висновок: “Внаслідок збільшення атмосферного СО 2 ми живемо у дедалі більш сприятливих умовах довкілля. Наші діти будуть насолоджуватися життям на Землі зі значною кількістю рослин та тварин. Це чудовий та непередбачений подарунок від індустріальної революції”.

Все ж таки нам здається, що багато з даних, що додаються до петиції, досить суперечливі.

Замість потепління – похолодання?

Безумовно, коливання рівня СО 2 в атмосфері мали місце і в минулі епохи, проте ці зміни ніколи не відбувалися настільки швидко. Але якщо в минулому кліматична та біологічна системаЗемлі в силу поступовості змін складу атмосфери “встигали” перейти в новий стійкий стан і перебували у квазірівновазі, то в сучасний період за інтенсивної, надзвичайно швидкої зміни газового складу атмосфери всі земні системи виходять із стаціонарного стану. І якщо навіть стати на позицію авторів, які заперечують гіпотезу глобального потепління, не можна не відзначити, що наслідки такого “виходу з квазістаціонару”, зокрема кліматичні зміни, можуть бути найсерйознішими.

Крім того, згідно з деякими прогнозами, після досягнення максимуму концентрації СО 2 в атмосфері вона почне падати через зменшення антропогенних викидів, поглинання вуглекислоти Світовим океаном та біотою. У цьому випадку рослинам знову доведеться адаптуватися до середовища проживання, що змінилося.

В огляді безперечно чітко помічено, що при моделюванні наслідків зростання СО 2 та інших парникових газів в атмосфері, а також у сучасних теоретичних побудовах не враховуються багато зворотних зв'язків кліматичних систем, що призводить до невірних прогнозів і навіть, як запевняють автори, до хибності самої ідеї глобальне потепління. Однак, на нашу думку, це має призводити не до заперечення можливого потеплінняклімату, а ймовірність виникнення непередбачуваних кліматичних наслідків (наприклад, протилежного ефекту - похолодання у низці районів земної кулі).

У зв'язку з цим надзвичайно цікавими є деякі результати математичного моделювання складних наслідків можливої ​​зміни клімату Землі. Експерименти з тривимірною моделлю об'єднаної системи океан-атмосфера, проведені американськими дослідниками, показали, що у відповідь на потепління термохалінна північно-атлантична циркуляція (Північно-Атлантична течія) уповільнюється. Критична величина концентрації СО 2 викликає такий ефект, лежить між двома і чотирма доіндустріальними величинами вмісту СО 2 в атмосфері (вона дорівнює 280 ppm, а сучасна концентрація становить близько 360 ppm).

Використовуючи простішу модель системи океан-атмосфера, фахівці провели детальний математичний аналіз описаних вище процесів. Згідно з їх розрахунками, при зростанні концентрації вуглекислого газу на 1% на рік (що відповідає сучасним темпам) Північно-Атлантичний перебіг уповільнюється, а при вмісті СО 2 , що дорівнює 750 ppm, настає його колапс - повне припинення циркуляції. При повільнішому зростанні вмісту вуглекислоти в атмосфері (і температури повітря) - наприклад на 0.5% на рік, при досягненні концентрації 750 ppm циркуляція сповільнюється, але потім повільно відновлюється. У разі прискореного зростання парникових газів в атмосфері та пов'язаного з ним потепління Північно-Атлантичний перебіг руйнується за нижчих концентрацій СО 2 - 650 ppm. Причини зміни течії в тому, що потепління наземного повітря викликає зростання температури поверхневих шарів води, а також підвищення тиску насиченої пари в північних районах, а отже, і посилену конденсацію, через що зростає маса розпресненої води на поверхні океану в Північній Атлантиці. Обидва процеси призводять до посилення стратифікації водяного стовпа і уповільнюють (або зовсім унеможливлюють) постійне формування холодних глибинних вод у північній частині Атлантики, коли поверхневі води, охолоджуючись і стаючи важчими, опускаються в придонні області і потім повільно переміщаються до тропіків.

Дослідження такого роду наслідків потепління атмосфери, проведені нещодавно Р.Вудом із співробітниками, дає ще цікавішу картину можливих подій. Окрім зменшення загального атлантичного перенесення на 25% за сучасних темпів зростання парникових газів відбудеться “відключення” конвекції в Лабрадорському морі - одному з двох північних центрів формування холодних глибинних вод. Причому це може мати місце вже в період від 2000 до 2030 року.

Еволюція максимального занурення меридіонального потоку Північно-Атлантичного течії (результати розрахунків за п'ятьма сценаріями глобального потепління). I - концентрація 2 досягає 560 ppm, потік злегка слабшає, потім відновлюється; II, IV - концентрація 2 - 650 і 750 ppm, швидкість зростання 2 1% на рік, циркуляція руйнується; III, V - 650 і 750 ppm, швидкість зростання 0.5% на рік, потік слабшає, потім відновлюється на нижчому рівні.

Зазначені коливання Північно-Атлантичної течії можуть спричинити дуже серйозні наслідки. Зокрема, у разі відхилення розподілу потоків тепла та температури від сучасної в атлантичному регіоні Північної півкулі середні температури приземного повітря над Європою можуть суттєво знизитися. Більше того, зміни у швидкості Північно-Атлантичного перебігу та нагрівання поверхневих вод можуть зменшити поглинання океаном СО 2 (за розрахунками згаданих фахівців - на 30% при подвоєнні концентрації вуглекислого газу в повітрі), що слід враховувати і в прогнозах майбутнього стану атмосфери, і в сценарії викидів парникових газів. Суттєві зміни можуть відбутися і в морських екосистемах, включаючи популяції риб та морських птахів, що залежать не тільки від специфічних кліматичних умов, але й поживних речовин, що виносяться до поверхні холодними океанічними течіями. Тут ми хочемо підкреслити надзвичайно важливий момент, згаданий вище: наслідки зростання парникових газів в атмосфері, очевидно, можуть бути набагато складнішими, ніж однорідне потепління приземної атмосфери.

Можливе порушення екосистем

При моделюванні обміну вуглекислим газом доводиться враховувати і вплив на газоперенесення стану межі розділу океану та атмосфери. Протягом ряду років у лабораторних та натурних експериментах ми досліджували інтенсивність перенесення СО 2 у системі вода-повітря. Розглядався вплив на газообмін вітрохвильових умов та дисперсного середовища, що утворюється поблизу межі розділу двох фаз (бризки над поверхнею, піна, повітряні бульбашки в товщі води). Виявилося, що швидкість газоперенесення при зміні характеру хвилювання від гравітаційно-капілярного до гравітаційного суттєво збільшується. Цей ефект (крім підвищення температури поверхневого шару океану) може зробити додатковий внесок у потік вуглекислоти між океаном та атмосферою. З іншого боку, суттєвим стоком СО 2 з атмосфери є опади, що інтенсивно вимивають, як показали наші дослідження, крім інших газових домішок та вуглекислий газ. Розрахунки з використанням даних про вміст розчиненого вуглекислого газу в дощовій воді та річній сумі опадів показали, що в океан щорічно з дощами може надходити 0.2-1 Гт СО 2 а загальна кількість вуглекислого газу, що вимивається з атмосфери, може досягати величини 0.7-2.0 Гт .

Повертаючись до тез авторів додатку до петиції, відзначимо, що найбільш спірними є дані про благотворність зростання СО 2 для зелених рослин. Справа в тому, що існує ціла низка наукових даних, згідно з якими підвищення концентрації СО 2 в атмосфері навіть без урахування глобального потепління здатне призвести до значної зміни структури та функціонування екосистем, що може бути несприятливим для рослин. Позитивна реакція на підвищений вміст вуглекислого газу в повітрі, що спостерігається в окремої рослини, зовсім не обов'язково означає, що буде посилене зростання рослинних угруповань в цілому.

Міркування авторів про роль СО 2 як стимулятора зростання коріниться в деталях фотосинтезу. Справді, підвищення концентрації вуглекислого газу може інтенсифікувати цей процес і, отже, сприятиме зростанню рослини. Користь від цього витягують звані З 3 -рослини, яких ставляться майже всі дерева і з основних сільськогосподарських культур: рис, пшениця, картопля, бобові. У 3 -рослин на першій стадії фіксації молекула 2 зв'язується з рибулозодифосфатом, що містить 5-вуглецевий цукор. В результаті реакції, що відбувається під дією ферменту рибулозодифосфаткарбоксилази, утворюється короткоживуча нестабільна сполука, що включає 6-вуглецевий цукор. Воно розпадається на два похідних, які містять по три атоми вуглецю - звідси і назва "З 3-рослини". З діоксидом вуглецю за активний центр рибулозодифосфаткарбоксилази конкурує кисень атмосферного повітря. Якщо перемагає О 2 рослина втрачає енергію, так як під час утилізації кисню не відбувається фіксації СО 2 . У міру збільшення концентрації вуглекислого газу ймовірність його “виграшу” в конкуренції з О 2 за зв'язування з активним центром ферменту підвищується. Справді, у ряді експериментів, коли концентрація СО 2 встановлювалася на рівні 600 ppm, фотореспірація знижувалася на 50%, а її обмеження означає, що рослина може використовувати більше енергії на побудову тканин. Однак у цих рослин в умовах зростання концентрації СО 2 підвищений фотосинтез спостерігається в початковій стадії експериментів, але після тимчасової активації настає його гальмування. Транспортна система рослини полігенна залежить від багатьох факторів (енергетичних, гормональних та ін) і не може швидко перебудуватися. Тому при тривалому впливі на рослину СО 2 в умовах підвищеної концентрації фотосинтез знижується через надмірне накопичення крохмалю в хлоропластах.

Проте в практиці доведено значне збільшення росту та накопичення біомаси у рослин, вирощених при підвищеній концентрації діоксиду вуглецю, хоча з часом інтенсивність фотосинтезу падає, наближаючись до того, що спостерігається у рослин, що живуть в атмосфері з нормальним газовим складом. Ця невідповідність знаходить пояснення у регуляторній дії вуглекислого газу на ростову функцію рослини. Тривале витримування рослини при високій концентрації СО 2 супроводжується збільшенням площі листя, стимуляцією зростання пагонів другого порядку, відносним зростанням частки коренів та запасних органів у рослині, посиленням бульбоутворення. Ростова функція посилюється з допомогою формування нового фотосинтетичного апарату. Це свідчить про “подвійну” роль СО 2 як субстрату в процесі фотосинтезу та як регулятора ростових процесів. При підвищенні рівня вуглекислого газу в атмосфері встановлюється новий стаціонарний стан системи, що відповідає новому рівню вуглекислоти, що призводить до зростання врожаю переважно за рахунок збільшення обсягу всієї фотосинтетичної системи і меншою мірою за рахунок інтенсивності фотосинтезу на одиницю площі листа.

Відомим прийомом підвищення інтенсивності та продуктивності фотосинтезу є збільшення концентрації вуглекислоти в теплицях. Цей метод дозволяє підвищити приріст біомаси. Однак зміна концентрації 2 впливає на склад кінцевих продуктів фотосинтезу: було виявлено, що при високих концентраціях 14 2 14 С включався переважно в цукру, а при низькій - в амінокислоти (серин, гліцин та ін).

Оскільки атмосферний вуглекислий газ частково поглинають опади та поверхневі прісні води, у ґрунтовому розчині підвищується вміст 2 і як наслідок цього відбувається підкислення середовища. У дослідах, проведених у нашій лабораторії, була спроба дослідити особливості впливу розчиненого у воді СО 2 на накопичення біомаси рослинами. Проростки пшениці вирощувалися на стандартних водних поживних середовищах, в яких як додаткові джерела вуглецю, крім атмосферного, служили розчинений молекулярний СО 2 і бікарбонат-іон в різних концентраціях. Це досягалося варіюванням часу насичення водного розчину газоподібним вуглекислим газом. Виявилося, що початкове підвищення концентрації 2 у поживному середовищі призводить до стимулювання наземної та кореневої маси рослин пшениці. Однак при 2-3-кратному перевищенні над нормальним вмістом розчиненого вуглекислого газу спостерігалося гальмування росту коренів рослин зі зміною їхньої морфології. Можливо, при значному підкисленні середовища відбувається зменшення асиміляції інших поживних речовин (азоту, фосфору, калію, магнію, кальцію). Таким чином, опосередкований вплив підвищеної концентрації СО 2 має братися до уваги при оцінці їх впливу на зростання рослин.

Наведені у додатку до петиції дані про інтенсифікацію росту рослин різних видів та віку залишають без відповіді питання щодо умов забезпеченості об'єктів вивчення біогенними елементами. Слід наголосити, що зміна концентрації СО 2 має бути строго збалансовано із споживанням азоту, фосфору, інших поживних речовин, світла, води у продукційному процесі без порушення екологічної рівноваги. Так, посилене зростання рослин при високих концентраціях СО 2 спостерігалося в середовищі, багатому на поживні речовини. Наприклад, на заболочених землях в естуарії Чесапікської затоки (південний захід США), де ростуть в основному З 3 -рослини, збільшення СО 2 в повітрі до 700 ppm призводило до інтенсифікації росту рослин і збільшення щільності їхнього зростання. Аналіз понад 700 агрономічних робіт показав, що при великих концентраціях СО 2 у середовищі, урожай зернових у середньому був більшим на 34% (там, де до ґрунту вносилася достатня кількість добрив та води - ресурсів, що є удосталь лише у розвинених країнах). Щоб підняти продуктивність сільськогосподарських культур в умовах зростання вуглекислоти в повітрі, очевидно знадобиться не лише значна кількість добрив, а й засобів захисту рослин (гербіциди, інсектициди, фунгіциди тощо), а також широкі іригаційні роботи. Резонно побоюватися, що вартість цих заходів та наслідки для навколишнього середовища виявляться надто суттєвими та невідповідними.

Дослідження виявили також роль конкуренції в екосистемах, що призводить до зниження стимулюючого ефекту високих концентрацій СО2. Дійсно, саджанці дерев одного виду в помірному кліматі (Нова Англія, США) та тропіках росли краще за високої концентрації атмосферного СО 2 , проте при спільному вирощуванні саджанців різних видів продуктивність таких угруповань за тих самих умов не підвищувалася. Ймовірно, конкуренція за поживні речовини стримує реакцію рослин підвищення вуглекислого газу.

Високий вміст 2 в повітрі може бути несприятливим для так званих С 4 -рослин, перші продукти фотосинтезу яких - сполуки з чотирьох атомів вуглецю: яблучна та аспарагінова кислоти, оксалоацетат. До цього класу відносяться багато трав сухих, спекотних тропічних і субтропічних областей, сільськогосподарські культури - кукурудза, сорго, цукрова тростина та ін. добре рости при нормальних концентраціях діоксиду вуглецю. У З 4-рослин у звичайних умовах енерговитрати на фотореспірацію значно нижчі і ефективність фотосинтезу тому вища, ніж у З 3-рослин. Приблизно те саме відбувається і при фотосинтезі, характерному для типових сукулентів. Його називають САМ-фотосинтезом (Crassulacean Acid Metabolism). САМ-рослини подібно до С 4 -рослин використовують і З 3 , і С 4 -шляхи фотосинтезу, але відрізняються від С 4 -рослин тим, що для них характерний поділ цих шляхів тільки в часі, але не в просторі, як у С 4 - рослин.

Таким чином, зі збільшенням концентрації вуглекислоти С 3 -рослини виявляються у вигіднішому положенні, ніж С 4 - і САМ-рослини, а це в свою чергу може мати дуже серйозні наслідки. Багато З 4-рослини стануть рідкісними, або їм загрожує вимирання. В агроекосистемах при вирощуванні З 4 -рослин, наприклад кукурудзи або цукрової тростини, підвищена концентрація 2 може призвести до падіння їх продуктивності, перевагу ж отримають бур'яни, які представлені в основному З 3 -рослинами. Внаслідок цього можливе значне зниження врожаю.

У разі потепління посилене зростання рослин, при якому поглинається атмосферний діоксид вуглецю, не може компенсувати прискореного розкладання органічних речовин. Це особливо важливо, оскільки саме у високоширотних місцеперебуваннях, таких як тундра, очікується найбільше зростання температури. У зоні вічної мерзлотипри таненні льоду все більше торфу піддаватиметься впливу мікроорганізмів, що розкладають органічну речовину. Цей процес у свою чергу призведе до більшого виділення 2 і 4 в атмосферу. За оцінками, при зростанні літньої температури в тундрі на 4 ° С в атмосферу додатково виділиться до 50% вуглецю з торфу, незважаючи на більш інтенсивне зростання рослин. У цьому поясі сама притундрова рослинність - важливий кліматоутворюючий фактор, тому при потеплінні матиме серйозні наслідки зсув кордону лісу на північ. Зміниться структура кормової бази: на зміну лишайникам та мохам, що тяжіють до низьких температур, прийде чагарникова рослинність, непридатна для оленів. Крім того, збільшення висоти снігового покриву несприятливим чином позначиться на виживання молодняку, що з'являється в цей час.

Конкурентний взаємовплив рослин при обмежених запасах поживних речовин позначатиметься не тільки на природних екосистемах, а й у екосистемах, створюваних людиною. Тому сумнівною є теза, що майбутнє підвищення рівня СО 2 в атмосфері призведе до більш багатих урожаїв і, як наслідок цього, - до збільшення продуктивності тварин.

Вивчення адаптивної стратегії та реакції рослин на коливання основних факторів, що впливають на зміну клімату та характеристики навколишнього середовища, дозволило уточнити деякі прогнози. Ще в 1987 р. був підготовлений сценарій агрокліматичних наслідків сучасних змін клімату та зростання СО 2 в атмосфері Землі. Північної Америки. Згідно з проведеними оцінками, при збільшенні концентрації СО 2 до 400 ppm та зростанні середньої глобальної температури біля земної поверхні на 0.5°С врожайність пшениці в цих умовах збільшиться на 7-10%. Але зростання температур повітря в північних широтах особливо проявиться в зимовий час і викличе надзвичайно несприятливі часті зимові відлиги, які можуть призвести до ослаблення морозостійкості озимих культур, вимерзання посівів та пошкодження їх крижаною кіркою. Прогнозоване збільшення теплого періоду викликає необхідність селекції нових сортів з більш тривалим вегетаційним періодом.

Що стосується прогнозів урожайності основних сільськогосподарських культур для Росії, то зростання середніх приземних температур повітря і зростання СО 2 в атмосфері, здавалося б, повинні мати позитивний ефект. Вплив тільки зростання вуглекислого газу в атмосфері може забезпечити зростання продуктивності провідних сільськогосподарських культур - З 3-рослин (хлібних злаків, картоплі, буряків та ін.) - в середньому на 20-30%, тоді як для С 4-рослин (кукурудзи, проса , сорго, амаранта) цей зріст незначний. Однак потепління, очевидно, спричинить зниження рівня атмосферного зволоження приблизно на 10%, що ускладнить землеробство особливо у південній частині Європейської території, у Поволжі, у степових районах Західної та Східного Сибіру. Тут очікується як зниження збору продукції з одиниці площі, а й розвитку ерозійних процесів (особливо вітрових), погіршення якості грунтів, зокрема втрати ними гумусу, засолення, опустелювання значних територій. Було встановлено, що насичення приземного шару атмосфери товщиною до 1 м надлишком 2 може відгукнутися "ефектом пустелі". Цей шар поглинає висхідні теплові потоки, тому в результаті його збагачення діоксидом вуглецю (в 1,5 рази в порівнянні з нинішньою нормою) локальна температура повітря безпосередньо біля земної поверхні стане на кілька градусів вище середньої температури. Інтенсивність випаровування вологи з ґрунту збільшиться, що призведе до її висушення. Через це загалом країною може знизитися виробництво зерна, кормів, цукрових буряків, картоплі, насіння соняшника, овочів тощо. В результаті зміняться пропорції між розміщенням населення та виробництвом основних видів сільськогосподарської продукції.

Наземні екосистеми, таким чином, дуже чутливі до збільшення 2 в атмосфері, причому, поглинаючи надлишковий вуглець у процесі фотосинтезу, у свою чергу сприяють і зростанню атмосферного вуглекислого газу. Не менш важливу роль у формуванні рівня 2 в атмосфері відіграють процеси ґрунтового дихання. Відомо, що сучасне потепління клімату викликає посилене виділення неорганічного вуглецю із ґрунтів (особливо у північних широтах). Модельні розрахунки , проведені з метою оцінки відгуку наземних екосистем на глобальні зміни клімату та рівня СО 2 в атмосфері, показали, що у разі зростання СО 2 (без кліматичних змін) стимуляція фотосинтезу зменшується при високих значеннях СО 2 , але виділення вуглецю з ґрунтів зростає у міру його акумуляції в рослинності та ґрунтах. Якщо вміст СО 2 в атмосфері стабілізується, чиста продукція екосистем (результуючий потік вуглецю між біотою та атмосферою) швидко падає до нуля, оскільки фотосинтез компенсується диханням рослин та ґрунтів. Відповіддю наземних екосистем на кліматичні зміни без впливу зростання СО 2 , згідно з цими розрахунками, може стати зменшення глобального потоку вуглецю з атмосфери в біоту через посилення дихання ґрунтів у північних екосистемах та зменшення чистої первинної продукції в тропіках внаслідок падіння вмісту вологи. Цей результат підтверджується оцінками, згідно з якими вплив потепління на дихання ґрунтів превалює над впливом його на зростання рослин та зменшує ґрунтовий запас вуглецю. Спільний вплив глобального потепління та зростання СО 2 в атмосфері може збільшити глобальну чисту продукцію екосистем та стік вуглецю в біоту, проте значне зростання ґрунтового дихання може компенсувати цей стік у зимовий та весняний періоди. Важливо, що це прогнози реакції наземних екосистем значно залежить від видового складу рослинних угруповань, забезпеченості поживними речовинами, віку деревних порід і значно варіюють не більше кліматичних зон.

* * * Дані, подані в додатку до петиції, мали на меті, як зазначалося, запобігти прийняттю документа, виробленого на міжнародній зустрічі в Кіото 1997 р. і відкритого для підписання з березня 1998 р. по березень 1999 р. Як показали підсумки зустрічі в Буенос -Айресе (листопад 1998 р.), можливість підписання цього документа поруч індустріально розвинених країн, й у першу чергу США, майже відсутня. У зв'язку з цим виникає необхідність удосконалення стратегії у вирішенні проблеми глобальних змін клімату.

Віце-директор Інституту спостережень за миром (The World Watch Institute) К.Флавін вважає за необхідне елемент подальшого руху - створення ініціативної групи. До неї увійдуть країни (зокрема, Європи та Латинської Америки), які підписали протокол у Кіото, Найбільші міста, “конструктивно мислячі корпорації та фірми” (“Бритіш Петроліум”, “Енрон Корпорейшен”, “Роял Дойч Шелл” та інших.), активно підтримують обмеження емісії парникових газів і які у процес обмеження їх викидів з урахуванням торгівлі емісіями.

На нашу думку, важливим внеском у вирішення цієї проблеми могло б стати впровадження енергозберігаючих технологій та використання поновлюваних джерел енергії.

Література

1 Robinson A.B., Baliunas S.L., Soon W., Robinson Z.W. Ефективність природних речовин утворюється атмосферний карбон диоксид. Петиція разом із оглядом розсилалася до науково-дослідних інститутів та окремим вченим з проханням підписати її і надалі поширювати серед колег. Примірник петиції та огляду російською та англійській мовіє у редакції “Природи”.

2 Детальніше див: Сидоренков Н.С. Міжрічні коливання у системі атмосфера-океан-Земля //Природа. 1998. №7. С.26-34.

3 Клименко В.В., Клименко А.В., Снитін С.Ю., Федоров М.В. //Теплоенергетика. 1994. №1. С.5-11.

4 Corti S., Molteni F., Palmer T.N. / / Nature. 1999. V.398. №6730. P.799-802.

5 Tett S.F.B., Stott PS, Allen M.R., Ingram W.J., Mitchell J.F.B. / / Nature. 1999. V.399. №6736. P.569-572.

16 Мокроносов А.Т. Фотосинтез та зміна вмісту СО 2 в атмосфері // Природа. 1994. №7. С.25-27.

17 Скурлат Ю.І. та ін. Введення в екологічну хімію. М., 1994. С.38.

18 Романенко Г.А., Комов Н.В., Тютюнников А.І. Зміна клімату та можливі наслідкицього процесу сільському господарстві // Земельні ресурси Росії, ефективність їх використання. М., 1995. С.87-94.

19 Mingkui C., Woodward F. I. / / Nature. 1998. V.393. №6682. P.249-252.

У вересні 2016 року концентрація вуглекислого газу в атмосфері Землі подолала психологічно значиму позначку 400 ppm (часткою на мільйон). Це робить сумнівними плани розвинутих країн щодо недопущення підвищення температури на Землі більш як на 2 градуси.

Глобальне потепління – це підвищення середньої температури кліматичної системи Землі. За період з 1906 по 2005 рік середня температура повітря біля поверхні планети зросла на 0,74 градуси, причому темпи зростання температури в другій половині сторіччя приблизно вдвічі вищі, ніж за період загалом. За весь час спостережень найспекотнішим вважається 2015 рік, коли всі температурні показники на 0,13 градуси перевищили показники 2014 року — попереднього рекордсмена. У різних частинахЗемної кулі температури змінюються по-різному. З 1979 температура над сушею зросла вдвічі більше, ніж над океаном. Пояснюється це тим, що температура повітря над океаном зростає повільніше через його велику теплоємність.

Рух вуглекислого газу в атмосфері

Основною причиною глобального потепління є діяльність людини. Непрямими методами дослідження було показано, що до 1850 протягом однієї або двох тисяч років температура залишалася відносно стабільною, правда з деякими регіональними флуктуаціями.

Таким чином, початок кліматичних змін практично збігається з початком промислової революції у більшості західних країн. Основною причиною на сьогоднішній день вважаються викиди парникових газів. Справа в тому, що частина енергії, яку планета Земля отримує від Сонця, перевипромінюється назад у космічний простір у вигляді теплового випромінювання.

Парникові гази ускладнюють цей процес, частково поглинаючи тепло та утримуючи його в атмосфері.

Додавання в атмосферу парникових газів веде до ще більшого розігріву атмосфери та зростання температури на поверхні планети. Основні парникові гази в атмосфері Землі - це вуглекислий газ (СО2) та метан (СН4). У результаті промислової діяльності людства у повітрі зростає концентрація саме цих газів, що призводить до щорічного зростання температури.

Оскільки потепління клімату загрожує буквально всьому людству, у світі неодноразово робляться спроби взяти цей процес під контроль. До 2012 року основною мировою угодою про протидію глобальному потеплінню був Кіотський протокол.

Він охоплював понад 160 країн світу та покривав 55% світових викидів парникових газів. Однак після закінчення першого етапу Кіотського протоколу країни-учасники не змогли домовитися про подальші дії. Почасти складання другого етапу договору завадило те, що багато учасників уникають застосування бюджетного підходу визначення своїх зобов'язань щодо емісії СО 2 . Емісійний бюджет СО 2 — кількість викидів за певний період, який розраховується з температури, яку учасники не повинні перевищити.

Згідно з рішеннями, прийнятими в Дурбані, жодна кліматична угода, що зобов'язує, не діятиме до 2020 року, незважаючи на необхідність терміново докласти зусиль зі скорочення емісії газу і знизити викиди. Дослідження показують, що в даний час єдиною можливістю забезпечити «розумну ймовірність» обмеження потепління завбільшки 2 градуси (що характеризує небезпечну зміну клімату) буде обмеження економік розвинених країн та їх перехід до стратегії антиросту.

І ось у вересні 2016 року, за даними обсерваторії Мауна-Лоа, подолали черговий психологічний бар'єр емісії парникового газу СО 2 — 400 ppm (часткою на мільйон). Потрібно сказати, що ця величина багаторазово перевищувалась і раніше,

Проте вересень зазвичай вважається місяцем із найнижчою концентрацією СО 2 у Північній півкулі.

Пояснюється це тим, що зелена рослинність встигає за літо поглинути кілька парникового газу з атмосфери, перш ніж листя з дерев опаде і частина 2 повернеться назад. Тому якщо психологічно важливий поріг у 400 ppm був перевищений саме у вересні, то, швидше за все, щомісячні показники вже ніколи не будуть нижчими від цього значення.

«Чи можливо, що у жовтні цього року концентрація знизиться порівняно з вереснем? Цілком виключено,

— пояснює у своєму блозі Ральф Кілінг, співробітник Скрипсівського інституту океанографії Сан-Дієго. — Короткочасні падіння рівня концентрації можливі, але усереднені за місяць величини тепер завжди перевищуватимуть 400 ppm».

Також Кілінг відзначає, що тропічні циклони можуть знизити рівень концентрації СО 2 на короткий час. З ним погоджується і Гевін Шмідт, головний кліматолог: «У кращому випадку очікується певний баланс, і рівень СО 2 не зростатиме занадто швидко. Але, на мою думку, СО2 вже ніколи не впаде нижче за 400 ppm».

Згідно з прогнозом, до 2099 року концентрація СО 2 на Землі дорівнюватиме 900 ppm, що становитиме близько 0,1% від усієї атмосфери нашої планети. В результаті середня денна температура в таких містах, як Єрусалим, Нью-Йорк, Лос-Анджелес та Мумбаї, буде близькою до +45°C. У Лондоні, Парижі та Москві влітку температура перевищуватиме +30°C.

Газування, вулкан, Венера, рефрижератор – що між ними спільного? Вуглекислий газ. Ми зібрали для Вас найцікавішу інформацію про одне з найважливіших хімічних сполукна землі.

Що таке діоксид вуглецю

Діоксид вуглецю відомий в основному у своєму газоподібному стані, тобто. як вуглекислий газ з простий хімічною формулою CO2. У такому вигляді він існує в нормальних умовах - при атмосферному тискута «звичайних» температурах. Але при підвищеному тиску, понад 5850 кПа (таке, наприклад, тиск на морській глибині близько 600 м), цей газ перетворюється на рідину. А при сильному охолодженні (мінус 78,5°С) він кристалізується і стає так званим сухим льодом, який широко використовується у торгівлі для зберігання заморожених продуктів у рефрижераторах.

Рідка вуглекислота і сухий лід виходять і застосовуються у людській діяльності, але ці форми нестійкі та легко розпадаються.

А ось газоподібний діоксид вуглецю поширений всюди: він виділяється в процесі дихання тварин і рослин і є важливим складником хімічного складуатмосфери та океану.

Властивості вуглекислого газу

Вуглекислий газ CO2 не має кольору та запаху. У звичайних умовах не має і смаку. Однак при вдиханні високих концентрацій діоксиду вуглецю можна відчути в роті кислуватий присмак, викликаний тим, що вуглекислий газ розчиняється на слизових і слині, утворюючи слабкий розчин вугільної кислоти.

До речі, саме здатність діоксиду вуглецю розчинятися у воді використовується виготовлення газованих вод. Бульбашки лимонаду - той самий вуглекислий газ. Перший апарат для насичення води CO2 був винайдений ще 1770 р., а вже 1783 р. заповзятливий швейцарець Якоб Швепп почав промислове виробництво газування (торгова марка Schweppes існує досі).

Вуглекислий газ важчий за повітря в 1,5 рази, тому має тенденцію «осідати» в його нижніх шарах, якщо приміщення погано вентилюється. Відомий ефект «собачої печери», де CO2 виділяється прямо із землі та накопичується на висоті близько півметра. Доросла людина, потрапляючи в таку печеру, на висоті свого зростання не відчуває надлишку вуглекислого газу, а ось собаки виявляються прямо в густому шарі діоксиду вуглецю і зазнають отруєння.

CO2 не підтримує горіння, тому його використовують у вогнегасниках та системах пожежогасіння. Фокус із гасінням свічки, що горить, вмістом нібито порожньої склянки (а насправді — вуглекислим газом) заснований саме на цій властивості діоксиду вуглецю.

Вуглекислий газ у природі: природні джерела

Вуглекислий газ у природі утворюється з різних джерел:

• Дихання тварин та рослин.
  Кожному школяру відомо, що рослини поглинають вуглекислий газ CO2 з повітря та використовують його у процесах фотосинтезу. Деякі господині намагаються безліччю кімнатних рослин спокутувати недоліки. Однак рослини не тільки поглинають, але й виділяють вуглекислий газ без світла - це частина процесу дихання. Тому джунглі в спальні, що погано провітрюється - не дуже хороша ідея: вночі рівень CO2 зростатиме ще більше.
• Вулканічна діяльність.
  Діоксид вуглецю входить до складу вулканічних газів. У місцевостях із високою вулканічною активністю CO2 може виділятися прямо із землі – із тріщин та розломів, званих мофетами. Концентрація вуглекислого газу в долинах з мофетами настільки висока, що багато дрібних тварин, потрапивши туди, вмирають.
• Розкладання органічних речовин.
  Вуглекислий газ утворюється при горінні та гниття органіки. Об'ємні природні викиди діоксиду вуглецю супроводжують лісові пожежі.

Вуглекислий газ "зберігається" в природі у вигляді вуглецевих сполук у корисних копалин: вугіллі, нафті, торфі, вапняку. Гігантські запаси CO2 містяться у розчиненому вигляді у світовому океані.

Викид вуглекислого газу з відкритої водойми може призвести до лімнологічної катастрофи, як це траплялося, наприклад, у 1984 та 1986 роках. в озерах Манун і Ньос у Камеруні. Обидва озера утворилися дома вулканічних кратерів – нині вони згасли, проте у глибині вулканічна магма все ще виділяє вуглекислий газ, який піднімається до вод озер і розчиняється у них. Внаслідок низки кліматичних і геологічних процесів концентрація вуглекислоти у водах перевищила критичне значення. В атмосферу було викинуто велика кількістьвуглекислого газу, який на кшталт лавини спустився гірськими схилами. Жертвами лімнологічних катастроф на камерунських озерах стали близько 1800 осіб.

Штучні джерела вуглекислого газу

Основними антропогенними джерелами діоксиду вуглецю є:

• промислові викиди, пов'язані з процесами згоряння;
• автомобільний транспорт.

Незважаючи на те, що частка екологічного транспорту у світі зростає, переважна частина населення планети ще не скоро матиме можливість (або бажання) перейти на нові автомобілі.

Активне зведення лісів у промислових цілях також веде до підвищення концентрації вуглекислого газу СО2 повітря.

CO2 – один із кінцевих продуктів метаболізму (розщеплення глюкози та жирів). Він виділяється у тканинах та переноситься за допомогою гемоглобіну до легень, через які видихається. У повітрі, що видихається людиною, близько 4,5% діоксиду вуглецю (45 000 ppm) – у 60-110 разів більше, ніж у вдихуваному.

Вуглекислий газ відіграє велику роль у регуляції кровопостачання та дихання. Підвищення рівня CO2 у крові призводить до того, що капіляри розширюються, пропускаючи більшу кількість крові, яка доставляє до тканин кисень і виводить вуглекислоту.

Дихальна система теж стимулюється підвищенням вмісту вуглекислого газу, а не нестачею кисню, як може здатися. Насправді брак кисню довго не відчувається організмом і цілком можлива ситуація, коли в розрідженому повітрі людина знепритомніє раніше, ніж відчує нестачу повітря. Стимулююча властивість CO2 використовується в апаратах штучного дихання: там вуглекислий газ підмішується до кисню, щоб запустити дихальну систему.

Вуглекислий газ і ми: чим небезпечний СO2

Вуглекислий газ необхідний організму людини так само, як кисень. Але так само, як із киснем, надлишок вуглекислого газу шкодить нашому самопочуттю.

Велика концентрація CO2 у повітрі призводить до інтоксикації організму та викликає стан гіперкапнії. При гіперкапнії людина відчуває труднощі з диханням, нудоту, біль голови і може навіть втратити свідомість. Якщо вміст вуглекислого газу не знижується, то далі настає черга – кисневого голодування. Справа в тому, що і вуглекислий газ, і кисень переміщаються організмом на тому самому «транспорті» – гемоглобіні. У нормі вони «мандрують» разом, прикріплюючись до різних місць молекули гемоглобіну. Проте підвищена концентрація вуглекислого газу крові знижує здатність кисню зв'язуватися з гемоглобіном. Кількість кисню у крові зменшується і настає гіпоксія.

Такі нездорові для організму наслідки наступають при вдиханні повітря з вмістом CO2 більше 5 000 ppm (таким може бути повітря в шахтах, наприклад). Заради справедливості, в звичайного життями практично не стикаємось з таким повітрям. Однак і набагато менша концентрація діоксиду вуглецю відбивається на здоров'я не найкращим чином.

Згідно з висновками деяких, вже 1 000 ppm CO2 викликає у половини випробуваних стомлення та головний біль. Духоту та дискомфорт багато людей починають відчувати ще раніше. При подальшому підвищенні концентрації вуглекислого газу до 1 500 – 2 500 ppm критично, мозок «лінується» виявляти ініціативу, обробляти інформацію та приймати рішення.

І якщо рівень 5000 ppm майже неможливий у повсякденному житті, то 1000 і навіть 2500 ppm легко можуть бути частиною реальності сучасної людини. Наш показав, що в шкільних класах, що рідко провітрюються, рівень CO2 значну частину часу тримається на позначці вище 1 500 ppm, а іноді підскакує вище 2 000 ppm. Є всі підстави припускати, що в багатьох офісах і квартирах ситуація схожа.

Безпечним для здоров'я людини рівнем вуглекислого газу фізіологи вважають 800 ppm.

Ще одне дослідження виявило зв'язок між рівнем CO2 і окислювальним стресом: чим вищий рівень діоксиду вуглецю, тим більше ми страждаємо від того, що руйнує клітини нашого організму.

Вуглекислий газ в атмосфері Землі

В атмосфері нашої планети всього близько 0,04% CO2 (це приблизно 400 ppm), а зовсім недавно було ще менше: позначку в 400 ppm вуглекислий газ перевищив тільки восени 2016 року. Вчені пов'язують зростання рівня CO2 в атмосфері з індустріалізацією: у середині XVIII століття, напередодні промислового перевороту, він становив лише близько 270 ppm.