1. Что такое парниковый эффект

Пар­ни­ко­вый эф­фект – это про­цесс, в ходе ко­то­ро­го пар­ни­ко­вые газы по­гло­ща­ют ин­фра­крас­ное из­лу­че­ние Земли и на­гре­ва­ют ат­мо­сфе­ру. Рис. 1.

Рис. 1. Со­дер­жа­ние пар­ни­ко­вых газов в ат­мо­сфе­ре Земли

Без пар­ни­ко­во­го эф­фек­та сред­няя тем­пе­ра­ту­ра по­верх­но­сти Земли была бы около -19ºС, при том что сей­час она со­став­ля­ет +14ºС.

Пар­ни­ко­вый эф­фект на­пря­мую свя­зан с при­род­ны­ми объ­ек­та­ми и яв­ле­ни­я­ми, од­на­ко в по­след­ние сто­ле­тия де­я­тель­ность че­ло­ве­ка также стала вно­сить су­ще­ствен­ный вклад в этот про­цесс. Рас­смот­рим, каким об­ра­зом один из пар­ни­ко­вых газов метан СН₄ вли­я­ет на пар­ни­ко­вый эф­фект.

В ат­мо­сфе­ру Земли метан по­сту­па­ет из раз­лич­ных ис­точ­ни­ков. Все эти ис­точ­ни­ки можно раз­де­лить на два вида: ан­тро­по­ген­ные и при­род­ные.

2. Антропогенные источники метана

К ан­тро­по­ген­ным ис­точ­ни­кам ме­та­на от­но­сят­ся (Рис. 2):

До­бы­ча угля. В год из уголь­ных шахт вы­де­ля­ет­ся 46 мил­ли­о­нов тонн ме­та­на, за­клю­чен­но­го в уголь­ные пла­сты.

Сжи­га­ние био­мас­сы. В ре­зуль­та­те сжи­га­ния раз­лич­ных при­род­ных ма­те­ри­а­лов, в том числе вслед­ствие ру­ко­твор­ных по­жа­ров, в ат­мо­сфе­ру вы­де­ля­ет­ся 50 мил­ли­о­нов тонн ме­та­на в год.

Неф­те­га­зо­вая про­мыш­лен­ность. За год в про­цес­се до­бы­чи, транс­пор­ти­ров­ки и пе­ре­ра­бот­ки при­род­но­го газа и нефти в ат­мо­сфе­ру ухо­дит 60 мил­ли­о­нов тонн ме­та­на.

Ри­со­вые поля. Ко­ли­че­ство ме­та­на, еже­год­но под­ни­ма­ю­ще­го­ся со дна за­топ­лен­ных ри­сов­ни­ков, оце­ни­ва­ет­ся 60 (ше­стью­де­ся­тью) мил­ли­о­на­ми тонн.

Свал­ки. Еже­год­но в ре­зуль­та­те гни­е­ния сва­лок в ат­мо­сфе­ру по­па­да­ет 61 мил­ли­он тонн ме­та­на.

Жвач­ные жи­вот­ные. Ко­ро­вы, овцы и дру­гие жвач­ные жи­вот­ные, ко­то­рых раз­во­дит че­ло­век, вы­де­ля­ют в ат­мо­сфе­ру 81 мил­ли­он тонн ме­та­на за год.

Всего в ре­зуль­та­те де­я­тель­но­сти че­ло­ве­ка в ат­мо­сфе­ру еже­год­но по­па­да­ет при­мер­но 358 мил­ли­о­нов тонн ме­та­на.

Рис. 2. Ан­тро­по­ген­ные ис­точ­ни­ки ме­та­на

3. Природные источники метана

К при­род­ным же ис­точ­ни­кам ме­та­на от­но­сят­ся (Рис. 3):

При­род­ные по­жа­ры. Их вклад в уве­ли­че­ние пар­ни­ко­во­го эф­фек­та – 2 мил­ли­о­на тонн ме­та­на в год.

Океан. В ре­зуль­та­те жиз­не­де­я­тель­но­сти его оби­та­те­лей за год в ат­мо­сфе­ру по­па­да­ет 4 мил­ли­о­на тонн ме­та­на.

Метан гид­ра­ты – хи­ми­че­ские (кла­трат­ные) со­еди­не­ния ме­та­на и воды. В при­ро­де они встре­ча­ют­ся в виде льда с за­клю­чен­ным в него ме­та­ном, их можно об­на­ру­жить в веч­ной мерз­ло­те и на дне оке­а­нов. Из-за по­теп­ле­ния оке­а­ни­че­ских вод лёд тает и вы­де­ля­ет в ат­мо­сфе­ру метан. Мощ­ность этого ис­точ­ни­ка со­став­ля­ет 5 мил­ли­о­нов тонн газа за год.

Ла­во­вые и гря­зе­вые вул­ка­ны в про­цес­се из­вер­же­ния еже­год­но вы­бра­сы­ва­ют в ат­мо­сфе­ру 14 мил­ли­о­нов тонн ме­та­на.

Тер­ми­ты. В про­цес­се пе­ре­ва­ри­ва­ния съе­ден­ной цел­лю­ло­зы эти на­се­ко­мые вы­де­ля­ют в ат­мо­сфе­ру метан в ко­ли­че­стве 20 мил­ли­о­нов тонн в год.

Бо­ло­та. Они еже­год­но вы­де­ля­ют в ат­мо­сфе­ру 100 мил­ли­о­нов тонн ме­та­на.

Таким об­ра­зом, из при­род­ных ис­точ­ни­ков в ат­мо­сфе­ру еже­год­но по­па­да­ет при­мер­но 145 мил­ли­о­нов тонн ме­та­на.

Рис. 3. При­род­ные ис­точ­ни­ки ме­та­на

Бо­ло­та яв­ля­ют­ся ос­нов­ным при­род­ным ис­точ­ни­ком ме­та­на в ат­мо­сфе­ре. Метан яв­ля­ет­ся тре­тьим по зна­че­нию пар­ни­ко­вым газом и роль его в ат­мо­сфе­ре Земли ве­ли­ка.

4. Механизм возникновения парникового эффекта

Роль ме­та­на в эко­ло­ги­че­ских про­цес­сах ис­клю­чи­тель­но ве­ли­ка. Несмот­ря на то, что в ат­мо­сфе­ре метан со­дер­жит­ся в ко­ли­че­стве около двух мил­ли­он­ных долей, он яв­ля­ет­ся тре­тьим по вкла­ду в пар­ни­ко­вый эф­фект газом. По­это­му в на­сто­я­щее время важ­ной за­да­чей для мно­гих ре­ги­о­нов зем­но­го шара, и в том числе для Рос­сии, яв­ля­ет­ся учет су­ще­ству­ю­щих ис­точ­ни­ков ме­та­на.

Сле­ду­ет от­ме­тить, что в по­след­ние годы про­гноз гло­баль­но­го по­теп­ле­ния, свя­зан­ный с пар­ни­ко­вым эф­фек­том, сме­ня­ет­ся про­гно­зом на­ступ­ле­ния оче­ред­но­го ма­ло­го лед­ни­ко­во­го пе­ри­о­да. По-ви­ди­мо­му, вли­я­ние Солн­ца на гло­баль­ные из­ме­не­ния зем­но­го кли­ма­та пре­вос­хо­дит все эф­фек­ты, воз­ни­ка­ю­щие на самой Земле.

Под­ве­де­ние итога

Рас­смот­ре­ли тему «Роль ме­та­на в пар­ни­ко­вом эф­фек­те». Вы узна­ли, что такое пар­ни­ко­вый эф­фект, как он воз­ни­ка­ет. Су­ще­ству­ют ли пла­не­ты без пар­ни­ко­во­го эф­фек­та, как свя­зан ука­зан­ный эф­фект с при­род­ны­ми яв­ле­ни­я­ми. Рас­смот­ре­ли газ метан и узна­ли об ан­тро­по­ген­ных и при­род­ных ис­точ­ни­ках ме­та­на, по­зна­ко­ми­лись с ме­ха­низ­мом воз­ник­но­ве­ния пар­ни­ко­во­го эф­фек­та.