Mit: CO2 to tylko nic nie znaczący gaz śladowy

Cząsteczki CO₂ stanowią już ok. 0,04% cząsteczek powietrza (w roku 2022 było to 417 ppm, czyli 417 cząstek CO₂ na milion cząstek powietrza*, WMO 2023). Jakie znaczenie może mieć tak mały odsetek?

Powiedzieć, że „CO₂ to tylko nic nieznaczący gaz śladowy” to jakby twierdzić, że „arszenik to tylko śladowe zanieczyszczenie wody”. Aktywna substancja nawet w małych dawkach może wywołać poważne skutki.

Kilka przykładów „nieistotnych wartości”:

• Nie martw się niedoborem żelaza. W swoim organizmie potrzebujesz go tylko 4,4 ppm (Sterner i Eiser, 2002).
• Nie, nieeee, nie prowadził po pijanemu: miał tylko śladowe ilości alkoholu we krwi. W Polsce prowadzenie samochodu z 0,02–0,05% (200-500 ppm) alkoholu we krwi jest wykroczeniem, a powyżej 0,05% – przestępstwem.
• Irlandia nie ma znaczenia – mieszka w niej tylko 0,066% światowej populacji.
• Taka tabletka ibuprofenu raczej ci nie pomoże – to tylko 0,0003% masy twojego ciała.
• Ziemia jest nieistotna, bo stanowi zaledwie 0,0003% masy Układu Słonecznego.
• Nie ma problemu, daj dzieciom do picia wodę, która zawiera śladowe ilości arszeniku (według Światowej Organizacji Zdrowia dopuszczalna koncentracja to 0,01 ppm).
• Ozon to tylko gaz śladowy – Światowa Organizacja Zdrowia zaleca, by jego ilość w otoczeniu nie przekraczała 0,051 ppm.
• Wprowadzając do pojemnika z wodą kilka cząstek atramentu na milion otrzymasz niebieską wodę. Kolor pojawia się w związku z tym, że atrament pochłania promieniowanie świetlne odpowiedzialne za wszystkie kolory prócz niebieskiego/indygo. Podwojenie ilości środka barwiącego powoduje pojawienie się dużo intensywniejszego koloru, chociaż atrament wciąż występuje w wodzie w śladowym stężeniu.

„Śladowość” CO₂

Chociaż wygodnie jest podawać zawartość gazu w atmosferze w procentach, to jest to informacja niepełna: dowiadujemy się, ile jest jakiegoś składnika w porównaniu z innymi, ale nie znamy jego całkowitej ilości. Przykładowo, wdrapawszy się na wierzchołek Mount Everest, mielibyśmy problem z oddychaniem, mimo że powietrze, tak jak na poziomie morza, 21% tlenu. Ten odsetek nie ma jednak znaczenia dla naszego organizmu – my potrzebujemy do życia odpowiedniej liczby cząsteczek tlenu, niezależnie od tego, w jakim stężeniu procentowym one występują. Na wysokości 8000 m rozrzedzona jest cała atmosfera.

Dla efektu cieplarnianego całkowita liczba cząsteczek CO₂ w atmosferze jest ważniejsza niż jego udział procentowy. Gdyby zawartość azotu w atmosferze spadła o połowę, wtedy procentowy udział dwutlenku węgla natychmiast wzrósłby do jakichś 600 ppm (0,06%), podczas gdy liczba cząsteczek CO₂ wcale by się nie zmieniła. Również bilans energetyczny Ziemi nie zmieniłby się znacząco. Wpompowywanie do atmosfery dużych ilości absorbującego energię CO₂ tylko w niewielkim stopniu wpływa na jego procentowy udział w składzie powietrza – a to dzięki naprawdę dużym ilościom zawartego w nim azotu.

Wiemy, że ilość dwutlenku węgla w naszej atmosferze rośnie, co bezpośrednio wynika z pomiarów . Dane historyczne i bieżące wskazują, że klimat się ociepla. Związek pomiędzy rosnącą ilością gazów cieplarnianych i rosnącą temperaturą jest jasny: tak samo jak atrament barwi wodę, tak CO₂ zwiększa absorpcję promieniowania przez atmosferę – pochłania promieniowanie podczerwone, które w przeciwnym przypadku uciekałoby w kosmos. Zmierzony wzrost średniej globalnej temperatury odpowiada ilości energii zatrzymywanej w układzie przez dodatkowe gazy cieplarniane.

• Więcej o działaniu i znaczeniu gazów cieplarnianych przeczytasz w naszym cyklu Efekt cieplarniany dla średniozaawansowanych

To, że ilość dwutlenku węgla w atmosferze jest tak niewielka, oznacza, że stosunkowo łatwo możemy istotnie zwiększyć jego stężenie. Podwojenie śladowych ilości CO₂ – z 280 ppm przed epoka przemysłową do 560 ppm (prawdopodobnie za kilkadziesiąt lat) – w dalszym ciągu da śladowy udział w atmosferze. Ale, tak jak w przypadku arszeniku, różnica pomiędzy małymi a większymi ilościami śladowymi może być zabójcza.

* Żeby przeliczyć ppm (części na milion) na procenty, należy podzielić liczbę przez 10000

Aleksandra Kardaś, na podstawie Skeptical Science, konsultacja merytoryczna: prof. Szymon P. Malinowski