Ugrás a tartalomhoz

Az éghajlatváltozás okai és következményei

Gelencsér András, Molnár Ágnes, Imre Kornélia (2012)

Pannon Egyetem

4.3 Az O2/N2 arány mérése

4.3 Az O2/N2 arány mérése

A fosszilis eredetű szén sorsa a légköri oxigénkoncentráció (pontosabban az O2/N2 arány) nagy pontosságú mérése alapján is nyomon követhető. Ha egy adott időszakban (a 4.4 ábrán 1990. és 2000. között) az O2 légköri koncentrációjának változását tüntetjük fel a mért szén-dioxid koncentráció függvényében, akkor az ábrán pontsorral jelzett adatpontokhoz jutunk. A fosszilis eredetű szén elégetése nyomán a légköri oxigénkoncentráció kismértékben ugyan, de csökken, hiszen a C + O2 → CO2 reakció alapján 1 mol szénatomhoz 1 mol oxigénmolekulára van szükség a tökéletes égéshez. A csökkenés néhány ppm nagyságrendű. Attól egyáltalán nem kell tartanunk, hogy a fosszilis tüzelőanyagok elégetése révén elhasználjuk a légköri oxigént: ha Földünkön az összes rendelkezésre álló fosszilis tüzelőanyagot egyszerre kitermelnénk és elégetnénk, akkor is mindössze 1 %-kal csökkenne a légkörben az oxigén koncentrációja. Az már más kérdés, hogy ekkor a szén-dioxid koncentrációja azonnal 3000 ppm fölé emelkedne, aminek nyilván beláthatatlan következményei lennének.

Az évente felhasznált és viszonylag pontosan ismert fosszilis tüzelőanyag mennyiségéből meghatározható az égéshez felhasznált légköri oxigén mennyisége. A vizsgált évtizedre ezen számítás alapján a 4.4 ábrán nyíllal jelzett pontba kellett volna eljutni ebben a koordináta rendszerben.

4.4. ábra - A légköri oxigén és szén-dioxid koncentráció közötti kapcsolat.

A légköri oxigén és szén-dioxid koncentráció közötti kapcsolat.


Valójában azonban 2000-ben a légköri oxigén koncentrációja magasabb (vagyis a koncentrációcsökkenés kisebb mértékű), míg a szén-dioxid koncentrációja alacsonyabb volt a számítottnál. Ennek egyik oka, hogy a fosszilis eredetű szén-dioxid egy része az óceán kevert felszíni rétegébe oldódott, ami a koordináta rendszerben a vízszintes tengely mentén történő elmozdulást jelent (azaz csak a szén-dioxid koncentráció csökken, az oxigénkoncentráció nem változik). Ez érthető, hiszen a folyamat pusztán fizikai-kémiai oldódás, az oxigénkoncentrációt nem érinti. A vízszintes szakasz hosszához tartozó szén-dioxid koncentrációkülönbség alapján megbecsülhető az adott évtizedben az óceánba került szén mennyisége.

A bioszféra is képes a fosszilis eredetű többlet szén-dioxid egy részének a felvételére. Ez a felvétel a szén-dioxid légköri többlete által előidézett többlet fotoszintézist és tárolást jelenti a 6 CO2 + 6 H2O → C6H6O6 + 6 O2 reakció szerint. A reakcióegyenlet alapján látható, hogy a szén-dioxid koncentráció csökkenésével egyidejűleg a légköri oxigénkoncentráció növekszik, vagyis az ábrán az elmozdulás iránya balra (szén-dioxid koncentráció csökkenése) és felfele (oxigén koncentráció növekedése) történik Természetesen ez utóbbi folyamatnál az adott időszakban és azt megelőzően történt erdőirtások hatását is figyelembe kell venni. Ezek a vizsgálatok megerősítették a szén radioaktív izotópjának mérésével és más módszerekkel kapott ismereteinket a szén biogeokémiai körforgásában a nyelő folyamatok erősségéről és a légkörben maradó hányad mértékéről.