غازات الدفيئة

آلية عمل الاحتباس الحراري

تصل أشعة الشمس إلى الأرض فتعكس جزءاً منها نحو الفضاء، لكن غازات مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان تمنع هذه الأشعة المنعكسة من الخروج، فتعود للأرض مجدداً. هذه العملية الطبيعية ضرورية للحياة، لكن الزيادة المفرطة في تركيز هذه الغازات بسبب النشاط البشري تعمل على تضخيم الظاهرة بشكل غير طبيعي. النتيجة ارتفاع متسارع في درجات حرارة الكوكب خلال العقود الأخيرة.

غازات الدفيئة الرئيسية

ثاني أكسيد الكربون يُعتبر أكثر غازات الدفيئة وفرة وينتج عن حرق الوقود الأحفوري والصناعات. الميثان ينبعث من مزارع الثروة الحيوانية والمكبات والأراضي الرطبة، وتأثيره على الاحترار أقوى من ثاني أكسيد الكربون بـ 25 مرة. أكسيد النيتروز يأتي من الأسمدة الكيماوية والعمليات الصناعية. بخار الماء أيضاً يساهم لكنه ينتج بشكل طبيعي بالكامل.

آلية الاحتباس الحراري

تعتمد الظاهرة على دورة طبيعية للحرارة حيث يصل ضوء الشمس إلى الأرض فيرتفع جزء منه إلى الغلاف الجوي، لكن غازات مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان تشكل حاجزاً يعيد جزءاً من هذه الحرارة إلى السطح بدلاً من تركها تغادر الغلاف الجوي. هذا الحاجز الطبيعي ضروري للحياة، لكن تراكم هذه الغازات بسبب النشاط البشري يزيد من كثافته، مما يحبس كمية أكبر من الحرارة.

المصادر الرئيسية للغازات الدفيئة

تأتي غازات الدفيئة بشكل أساسي من احتراق الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي في المصانع والسيارات ومحطات الكهرباء. تساهم الزراعة بشكل كبير أيضاً خاصة من خلال إنتاج الميثان من الماشية والأرز. إزالة الغابات تقلل القدرة الطبيعية على امتصاص ثاني أكسيد الكربون، مما يزيد من تركيزه في الغلاف الجوي.

التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية

الميثان مركب كيميائي بسيط صيغته CH₄، يتألف من ذرة كربون واحدة ترتبط بأربع ذرات هيدروجين. وهو غاز عديم اللون والرائحة في حالته النقية، وأخف من الهواء، قابل للاشتعال بدرجة عالية. عند خلط 5-15% من الميثان مع الهواء، ينتج خليط قابل للانفجار. يبقى الميثان في الغلاف الجوي لمدة حوالي 12 سنة، وهو غاز مستقر جداً في ظروفه الطبيعية.

المصادر الطبيعية والبشرية

ينتج الميثان طبيعياً من التحلل البكتيري اللاهوائي للمواد العضوية تحت الماء، خاصة في الأراضي الرطبة والمستنقعات التي تعتبر المصدر الطبيعي الرئيسي. مصادره الطبيعية الأخرى تشمل غازات البراكين والفتحات البحرية ورواسب هيدرات الميثان في المحيطات والقطبين، وكذلك الانبعاثات من النمل الأبيض وأجهزة الحيوانات الهاضمة. أما بشرياً، فينتج من استخراج الغاز الطبيعي والفحم، وتربية الماشية والأغنام والجمال بنسبة 15% من الانبعاثات السنوية، وإدارة النفايات في مدافنها ومعالجة الصرف الصحي.