Hvordan kan en smule CO2 ændre klimaet?
Kuldioxid udgør kun 0,04 procent af Jordens atmosfære. Hvordan kan så lidt overhovedet have en effekt på klimaet?
I april 2023 var mængden af kuldioxid i atmosfæren ca. 0,042 procent. Forskerne angiver koncentrationen i milliontedele, ppm, og tallet er dermed 420 ppm. På et fodboldstadion med plads til 50.000 tilskuere svarer 420 ppm til ca. 21 personer.
Når selv så små koncentrationer af CO2 kan ændre klimaet, skyldes det måden, CO2 reagerer på forskellige bølgelængder af elektromagnetisk stråling – fx synligt lys eller UV-stråling.
Fænomenet kaldes et molekyles basale strålingsegenskaber, og de er lige så velkendte for kemikerne som molekylets frysepunkt og smeltepunkt.
CO2-molekylets egenskab er, at det ignorerer synligt lys, men grådigt absorberer varmestråling og udsender den igen. Det er det, som gør CO2 til en drivhusgas.
Gas sender varme retur
Når sollys rammer en overflade, omdannes en del af lyset til varme. Den varme udstråles derefter fra overfladen, fx et hustag, opad og tilbage mod rummet.
Rammer varmestrålingen på sin vej gennem atmosfæren et molekyle CO2, absorbere molekylet energien i strålingen og sender den ud i alle retninger; stadig som varme.
Det betyder, at en del af varmestrålingen sendes tilbage mod overfladen, så temperaturen på Jorden bliver højere, end den ellers ville være.
Få molekyler skaber kaos
Inden industrialiseringen begyndte i 1800-tallet, var klimaet i balance med en CO2-koncentration på ca. 280 ppm.
Siden da er mængden af CO2 altså steget med 50 pct. Og det er den markante stigning, der ændrer klimaet, ikke den relativt lave koncentration.
CO2 er da heller ikke det eneste eksempel på stoffer, som i lave koncentrationer skaber kaos i komplekse systemer. Fx er blot 80 mikrogram dioxin dødelig for et voksent menneske på 80 kg.
På stadionet med plads til 50.000 tilskuere svarer det til 0,00005 personer.
Vanddamp øger opvarmningen
1. CO2 reflekterer varme
Når sollys rammer Jorden, omdannes noget af det til varme og reflekteres ud mod rummet. Varmestrålingen rammer et CO2-molekyle og bliver reflekteret tilbage mod overfladen.
2. Opvarmning fordamper vand
De seneste 200 år er mængden af CO2 i atmosfæren steget 50 pct. Det medfører en lille temperaturstigning, som øger fordampningen af vand i oceaner, floder og søer.
3. Vanddamp giver et skub
Den ekstra vanddamp, temperaturstigningen giver plads til, er en effektiv drivhusgas og booster effekten af CO2 med 200-300 pct. Vanddamp står for ca. 60 pct. af Jordens samlede drivhuseffekt.
