Το φαινόμενο του Θερμοκηπίου

Εργασία των μαθητών της Β΄ τάξης του τομέα Πληροφορικής

του 1ου ΕΠΑΛ Τρικάλων

1

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ένα μάλλον παρεξηγημένο φυσικό φαινόμενο είναι το περίφημο Φαινόμενο Θερμοκηπίου, που τόσο έχει απασχολήσει τα τελευταία χρόνια, επιστήμονες και μη. Το φαινόμενο είναι φυσικό και είναι τόσο παλιό όσο και ο πλανήτης μας. Η ζωή θα είχε εκλείψει χωρίς την ύπαρξη αυτού, αφού οι θερμοκρασίες θα ήταν εξαιρετικά χαμηλές. Η θερμοκρασία της γης θα ήταν σχεδόν 33 °C ψυχρότερη απ' όσο είναι τώρα, δηλαδή θα είχε μέση θερμοκρασία περίπου - 18 °C. Όλο το νερό στον πλανήτη θα ήταν πάγος. Ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από τον Γάλλο μαθηματικό και φυσικό Ζοζέφ Φουριέ, το 1824, ενώ διερευνήθηκε συστηματικά από τον Σβάντε Αρρένιους το 1896. Τα τελευταία χρόνια, ο όρος συνδέεται με την παγκόσμια θέρμανση ενώ θεωρείται πως το φαινόμενο έχει ενισχυθεί σημαντικά από ανθρωπογενείς δραστηριότητες. ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙ ΕΝΑ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟ Το ηλιακό φως ("ορατή ακτινοβολία") περνά μέσα από το τζάμι του θερμοκηπίου και απορροφάται από τα φυτά που βρίσκονται μέσα. Τα φυτά παράγουν θερμότητα ("υπέρυθρες ακτινοβολίες"). Αυτή είναι αόρατη, αλλά μπορούμε να την αισθανθούμε. Μέρος της θερμότητας επιστρέφει έξω από το θερμοκήπιο, αλλά όχι όλη. Το τζάμι του θερμοκηπίου αντανακλά μερικές από τις υπέρυθρες ακτινοβολίες πίσω, έτσι το εσωτερικό του θερμοκηπίου θερμαίνεται. Ο ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ Σε απλουστευμένη προσέγγιση, αυτό που συμβαίνει σ' ένα θερμοκήπιο συμβαίνει και στη γη. Η ηλιακή ακτινοβολία διέρχεται μέσα από την ατμόσφαιρα και φτάνει στη Γη. Περίπου το 30% της ακτινοβολίας αυτής ανακλάται πίσω στο διάστημα (από την ατμόσφαιρα, από τα νέφη και από την επιφάνεια της Γης) με την μορφή αόρατων υπέρυθρων ακτινοβολιών. Το 70% της ηλιακής ακτινοβολίας απορροφάται, κατά 16% από την ατμόσφαιρα, κατά 3% από τα νέφη και κατά το μεγαλύτερο ποσοστό (51%) από την επιφάνεια και τους ωκεανούς πίσω στο διάστημα. Μερικά αέρια στην ατμόσφαιρα, που προκαλούν το φαινόμενο θερμοκηπίου, δεν αφήνουν τις ακτινοβολίες να διαφύγουν αλλά τις κάνουν να επιστρέφουν στη γη. Κατ' αυτόν τον τρόπο, η γη παραμένει θερμή. Την μεγαλύτερη συνεισφορά στο φαινόμενο Θερμοκηπίου έχουν κατά σειρά οι υδρατμοί, το διοξείδιο τού άνθρακος και τα νέφη, πού δεν προέρχονται κατ' ανάγκη από τις ανθρώπινες δραστηριότητες. Συνεπώς το φαινόμενο θερμοκηπίου είναι φυσικό φαινόμενο. Βεβαίως οι ανθρώπινες δραστηριότητες έχουν ως αποτέλεσμα την αύξηση της συγκέντρωσης των φυσικών αερίων τού θερμοκηπίου καθώς και την έκλυση νέων ιχνοστοιχείων, όπως τούς χλωροφθοράνθρακες, αυξάνοντας έτσι τούς απορροφητές της γήινης ακτινοβολίας και μειώνοντας την εκπομπή της προς το διάστημα. Λόγω της θερμοκρασίας της, η Γη εκπέμπει επίσης θερμική ακτινοβολία (κατά τρόπο ανάλογο με τον Ήλιο), η οποία αντιστοιχεί σε μεγάλα μήκη κύματος, σε αντίθεση με την αντίστοιχη ηλιακή ακτινοβολία, που είναι μικρού μήκους κύματος. Η ατμόσφαιρα της Γης διαθέτει μεγάλη αδιαφάνεια στην, μεγάλου μήκους κύματος, γήινη ακτινοβολία, έχει δηλαδή την ικανότητα να απορροφά

2

το μεγαλύτερο μέρος της, ποσοστό περίπου 71%. Η ίδια η ατμόσφαιρα επανεκπέμπει θερμική ακτινοβολία μεγάλου μήκους κύματος, μέρος της οποίας απορροφάται από την επιφάνεια της Γης, η οποία θερμαίνεται ακόμη περισσότερο. Η γήινη ατμόσφαιρα συμπεριφέρεται, με τον τρόπο αυτό, ως μία δεύτερη - μαζί με τον Ήλιο - πηγή θερμότητας. ΠΟΥ ΟΦΕΙΛΕΤΑΙ Η ΑΥΞΗΣΗ ΤΟΥ ΔΙΟΞΕΙΔΙΟΥ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ Στην ατμόσφαιρά μας, το διοξείδιο του άνθρακα εκπέμπεται συνεχώς και απορροφάται. Για παράδειγμα, όταν αναπνέουμε εισπνέουμε οξυγόνο και εκπνέουμε διοξείδιο του άνθρακα. Οι μηχανισμοί που απορροφούν το διοξείδιο του άνθρακα είναι επίσης γνωστοί και ως "παγιδευτές". Περιλαμβάνουν όλα τα φυτά στη Γη και στη θάλασσα. Οι μηχανισμοί που απελευθερώνουν το διοξείδιο του άνθρακα λέγονται πηγές. Πολλές πηγές είναι τεχνητές. Για παράδειγμα, το κάψιμο ξύλων, αερίων, κάρβουνων και πετρελαίου παράγει διοξείδιο του άνθρακα. Μέχρι πριν από περίπου έναν αιώνα, το σύνολο εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα ήταν κατά προσέγγιση ίσο με αυτό που είχε απορροφηθεί. Με άλλα λόγια, η μέση ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα παρέμενε σταθερή. Σήμερα, το σύνολο του διοξειδίου του άνθρακα που εκπέμπεται κάθε χρόνο είναι περίπου 6-7 δισ. τόνοι, κυρίως από την κατανάλωση ενέργειας της βιομηχανίας, των μεταφορών, των σταθμών παραγωγής ενέργειας, των σπιτιών μας κλπ. Κατά συνέπεια, οι πηγές του διοξειδίου του άνθρακα έχουν αυξηθεί δραματικά (αύξηση 31% την περίοδο 1750-1998). Και εκτός από αυτό, μειώσαμε επίσης τους παγιδευτές - εκείνους τους μηχανισμούς που απορροφούν το διοξείδιο του άνθρακα. Ευρύτερες περιοχές δασών, ιδιαίτερα στη Νότια Αμερική και Νοτιοανατολική Ασία, κόπηκαν ή κάηκαν, απελευθερώνοντας ακόμα περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας. Τα τρία τέταρτα της ανθρωπογενούς παραγωγής διοξειδίου του άνθρακα, οφείλεται σε χρήση ορυκτών καυσίμων, ενώ το υπόλοιπο μέρος προέρχεται από αλλαγές που συντελούνται στο έδαφος, κυρίως μέσω της αποδάσωσης. Έτσι η συνολική ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα έχει αυξηθεί υπερβολικά. Αυτό σημαίνει ότι αντανακλούνται περισσότερες υπέρυθρες ακτινοβολίες στη Γη - έτσι ώστε η Γη να θερμαίνεται. Αέρια θερμοκηπίου με τη μεγαλύτερη αύξηση συγκέντρωσης

Αέριο Επίπεδα 1998

Αύξηση απότο 1750

Ποσοστό αύξησης

Συνεισφορά στο φαινόμενο [W/m2]

Διοξείδιο τουάνθρακα

365 ppm (CO2) 87 ppm 31% 1,46

Μεθάνιο (CH4) 1,745 ppb 1,045 ppb 150% 0,48 Υποξείδιο τουΑζώτου

314 ppb (N2O) 44 ppb 16% 0,15

3

ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΤΟΥ ΚΛΙΜΑΤΟΣ Η παγκόσμια θέρμανση μπορεί να συμβάλλει στην αλλαγή του κλίματος της Γης μετακινώντας τις ζώνες βροχοπτώσεως, από τον ισημερινό προς τον βορρά και ερημοποιώντας το κάτω τμήμα της εύκρατης ζώνης. Αυτό συνεπάγεται αλλαγές στους διάφορους τύπους βλάστησης τόσο στις γεωργικές όσο και στις δασικές εκτάσεις. Αναμένονται επιπλέον συχνότερα ακραία καιρικά φαινόμενα, όπως κύματα θερμότητας και ξηρασίες ή έντονες βροχοπτώσεις ανάλογα με την περιοχή. ΑΥΞΗΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ Ο όρος παγκόσμια θέρμανση αναφέρεται στην αύξηση της μέσης θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας της γης και των ωκεανών. Η επίσημη επιστημονική θέση πάνω στις κλιματικές μεταβολές, όπως αυτή εκφράζεται από την Διακυβερνητική Επιτροπή για την Αλλαγή του Κλίματος) του ΟΗΕ, είναι πως η μέση θερμοκρασία του πλανήτη έχει αυξηθεί 0.6 ± 0.2 °C από τα τέλη του 19ου αιώνα και πως η αύξηση αυτή οφείλεται σημαντικά στην ανθρώπινη δραστηριότητα των τελευταίων 50 ετών. Σχετικά με τις κλιματικές μεταβολές που αναμένονται μελλοντικά, επικρατεί ένα σημαντικό ποσοστό αβεβαιότητας σε επίπεδο επιστημονικών προβλέψεων, ενώ το θέμα αποτελεί επιπλέον ένα αμφιλεγόμενο πολιτικό ζήτημα, που σχετίζεται με την ανάγκη λήψης πολιτικών μέτρων αντιμετώπισης του προβλήματος της παγκόσμιας θέρμανσης, εκ μέρους των κυβερνήσεων. Σύμφωνα με επιστημονικές έρευνες της IPCC, η θερμοκρασία της Γης ενδέχεται να αυξηθεί κατά 1.4 - 5.8 °C εντός της χρονικής περιόδου 1990 και 2100. Οι συνέπειες μίας τέτοιας ενδεχόμενης αύξησης, επεκτείνονται και σε άλλου είδους μεταβολές, όπως αύξηση της στάθμης των θαλασσών ή δημιουργία ακραίων καιρικών φαινομένων όπως πλημμύρες, τυφώνες ή εξαφάνιση βιολογικών ειδών. Αν και το φαινόμενο της παγκόσμιας θέρμανσης αναμένεται να αυξήσει την ένταση και την συχνότητα τέτοιων μεταβολών, θεωρείται δύσκολο να συνδεθεί κάθε μεμονωμένο γεγονός ως άμεσο αποτέλεσμα της. ΘΑΛΑΣΣΕΣ Η παγκόσμια αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να οδηγήσει σε άνοδο της στάθμης των θαλασσών, μέσω της θερμικής διαστολής των υδάτων και την τήξη των πάγων. Μία αύξηση της θερμοκρασίας κατά 1,5 έως 4,5 °C εκτιμάται πως μπορεί να οδηγήσει σε μία άνοδο της στάθμης κατά 15 έως 95 εκατοστά. Η άνοδος αυτή, μπορεί να έχει καταστρεπτικές συνέπειες, προκαλώντας πλημμύρες σε περιοχές που βρίσκονται σε χαμηλό υψόμετρο και κοντά στο επίπεδο της θάλασσας. Από το 1900 μέχρι το 2001, έχει υπολογιστεί μία ετήσια άνοδος 1-2 χιλιοστά, ενώ σύμφωνα με μετρήσεις του δορυφόρου TOPEX/Poseidon, από τo 1992 μέχρι σήμερα η άνοδος είναι περίπου 3 χιλιοστά ετησίως. Σύμφωνα με μία άλλη πιθανότητα, η παγκόσμια θέρμανση ενδέχεται να επηρεάσει την ωκεάνια κυκλοφορία και ειδικότερα επιβραδύνοντας το θερμό ρεύμα του Κόλπου, ωθώντας το προς τα Νότια και προκαλώντας πτώση τις θερμοκρασίας στις περιοχές από τις οποίες διέρχεται, όπως η Δυτική Ευρώπη και η Βόρεια Αμερική. Επιπλέον, λόγω της αύξησης της συγκέντρωσης του

4

διοξειδίου του άνθρακα, οι ωκεανοί της Γης απορροφούν μεγαλύτερο ποσοστό, γεγονός που οδηγεί στην μείωση του pH των υδάτων. ΑΝΘΡΩΠΙΝΗ ΥΓΕΙΑ Η άνοδος της θερμοκρασίας εμφανίζει δύο αντικρουόμενα άμεσα αποτελέσματα σε σχέση με την ανθρώπινη θνησιμότητα: οδηγεί σε αύξηση των θανάτων κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού αλλά και σε μείωση των θανάτων κατά τη διάρκεια του χειμώνα. Μία άλλη παράμετρος της παγκόσμιας θέρμανσης αφορά στην ενδεχόμενη εξάπλωση και άνθιση επιδημιών του παρελθόντος, καθώς οι μεγάλες θερμοκρασίες και η υγρασία αποτελούν κατάλληλο υπόβαθρο για την ανάπτυξη πολλών μικροβίων. ΠΟΙΕΣ ΕΙΝΑΙ ΟΙ ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ Δυσοίωνες προβλέψεις για την Ελλάδα προβλέπουν οι επιστήμονες τα προσεχή χρόνια. Συγκεκριμένα προβλέπουν αύξηση της μέσης θερμοκρασίας από 2 έως 5o C σε όλη τη ζώνη της Μεσογείου, μια περιοχή ιδιαίτερα επιβαρημένη. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι τα επόμενα χρόνια θα επικρατήσουν έντονα καιρικά φαινόμενα στην περιοχή μας, με λειψυδρία και ξηρασία στις νότιες περιοχές και πλημμύρες και σφοδρές βροχοπτώσεις στις βόρειες. Όλες οι διεθνείς επιστημονικές εκθέσεις συμφωνούν ότι τις επόμενες δεκαετίες θα συνεχιστεί στην Ελλάδα η βαθμιαία άνοδος της θερμοκρασίας· ορισμένοι εφιστούν την προσοχή ακόμη και στο ενδεχόμενο ερήμωσης, καθώς είναι πιθανόν η χώρα να βρεθεί σε ζώνη λειψυδρίας. Μιλούν, επίσης, για παρατεταμένο καύσωνα, τον οποίο θα διαδεχτούν πλημμύρες, συρρίκνωση των δασικών εκτάσεων, λειψυδρία, ξηρασία των αγροτικών καλλιεργειών και εξαφάνιση ειδών της πανίδας και χλωρίδας. Πολλοί ερευνητές επισημαίνουν, εξάλλου, την αλλαγή του βιολογικού ρολογιού των ζώων και των φυτών, εξαιτίας των αλλαγών στις κλιματολογικές συνθήκες. Όλοι όμως καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι η εκδήλωση ακραίων καιρικών φαινομένων διεθνώς (άλλοτε με εκτεταμένες περιόδους ξηρασίας, άλλοτε με έντονες καταιγίδες) οφείλεται στο φαινόμενο του θερμοκηπίου. ΧΡΟΝΟΛΟΓΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ ΤΗΣ ΙΣΤΟΡΙΑΣ ΤΟΥ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ 1824 - Ο Ζοζέφ Φουριέ θέτει το θέμα του ρόλου που παίζει η ατμόσφαιρα της Γης στη θερμοκρασία του πλανήτη, καθώς και της επιπτώσεις της βιομηχανίας στo κλίμα. 1896 - Ο Σουηδός Σβάντε Αρρένιους υποστηρίζει ότι η θερμοκρασία του εδάφους επηρεάζεται από τα αέρια που συγκρατούν τη θερμότητα. 1941 - Ο Σέρβος Μιλουτίν Μιλάνκοβιτς υποστηρίζει ότι η μεταβολή της τροχιάς της Γης, μας φέρνει κάθε 40.000 χρόνια την εποχή των παγετώνων. 1957 - Ο Τσαρλς Ντέιβιντ Κίλινγκ μετράει την συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, από ένα παρατηρητήριο στη Χαβάη. Σε περίοδο έξι ετών, φαίνεται καθαρά η αύξηση της συγκέντρωσης του ποσοστού του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. 1980 - Ο Σουηδός Μπερτ Μπολίν διαπιστώνει πως η θερμοκρασία της Γης αυξάνεται εδώ και ένα αιώνα.

5

1988 - Ο ΟΗΕ και ο Παγκόσμιος Οργανισμός Μετεωρολογίας συστήνουν την Διακυβερνητική Ομάδα Ειδικών για την εξέλιξη του κλίματος (IPCC). 1992 - Στη σύνοδο του Ρίο 167 κράτη υπογράφουν τη μη δεσμευτική συνθήκη-πλαίσιο για τις κλιματικές αλλαγές. 1997 - Στο Κιότο της Ιαπωνίας 38 βιομηχανικές χώρες δεσμεύονται να μειώσουν ως το 2010 τις εκπομπές αερίων που προκαλούν το φαινόμενο του θερμοκηπίου κατά 5.2% (μέσος όρος) σε σχέση με το 1990. Το πρωτόκολλο αυτό δεν έχει επικυρωθεί. 2001 - Στη Βόννη της Γερμανίας, γίνεται το πρώτο βήμα για την επικύρωση του πρωτοκόλλου του Κιότου, χωρίς τη συμμετοχή των ΗΠΑ, αλλά με την συμμετοχή της Ιαπωνίας, Ρωσίας, των χωρών της ΕΕ, συνολικά 178 χώρες. ΔΙΕΘΝΕΙΣ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΩΝ ΚΛΙΜΑΤΙΚΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ Το Πρωτόκολλο του Κιότο αποτελεί έναν «οδικό χάρτη», στον οποίο περιλαμβάνονται τα απαραίτητα βήματα για τη μακροπρόθεσμη αντιμετώπιση της αλλαγής του κλίματος που προκαλείται λόγω της αύξησης των ανθρωπογενών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Σύμφωνα με αυτό, τα κράτη που το έχουν συνυπογράψει δεσμεύονται να ελαττώσουν τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου την πρώτη περίοδο ανάληψης υποχρεώσεων (2008-2012) κατά ένα συγκεκριμένο στόχο σε σχέση με τις εκπομπές του 1990 (ή του 1995 για ορισμένα αέρια). Το Πρωτόκολλο του Κιότο τέθηκε σε ισχύ στις 16 Φεβρουαρίου 2005, ύστερα από την υπογραφή του από τη Ρωσία. Οι Η.Π.Α. αρνούνται συστηματικά να υπογράψουν το Πρωτόκολλο, παρόλο που αποτελούν τον μεγαλύτερο ρυπαντή παγκοσμίως. Οι βιομηχανικές χώρες δεσμεύονται να μειώσουν, στη διάρκεια της περιόδου 2008-2012, τις εκπομπές των έξι αερίων του θερμοκηπίου (CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs, SF6) τουλάχιστον κατά 5% σε σύγκριση με τα επίπεδα του 1990. Κάθε κράτος ανέλαβε διαφορετικό ποσοστό μείωσης εκπομπών στο πλαίσιο του γενικού στόχου. Για να επιτευχθεί ο γενικός στόχος δημιουργήθηκε μια σειρά από «ευέλικτους μηχανισμούς», όπως το Σύστημα Εμπορίας Εκπομπών, ο Μηχανισμός Καθαρής Ανάπτυξης και η από κοινού Υλοποίηση. Επίσης, κάθε χώρα μπορεί να αφαιρεί από το ποσοστό-στόχο της το CO2 που απορροφάται από τις λεγόμενες «καταβόθρες CO2», όπως είναι τα δάση και η καλλιεργήσιμη γη. Το Πρωτόκολλο του Κιότο δεν περιέχει δεσμευτικούς στόχους για τις αναπτυσσόμενες χώρες. Ωστόσο, παροτρύνονται και αυτές να λάβουν μέτρα για τη μείωση των εκπομπών τους. Αυτό συνάδει με τη συμφωνία ότι οι εκβιομηχανισμένες χώρες, ως η κύρια πηγή του φαινομένου του θερμοκηπίου, θα πρέπει να κάνουν το πρώτο βήμα στον έλεγχο των μειώσεων. Ποιοι είναι οι ευέλικτοι μηχανισμοί του Πρωτοκόλλου του Κιότο; Το Πρωτόκολλο του Κιότο είναι το πρώτο διεθνές νομικά δεσμευτικό έγγραφο που χρησιμοποιεί μηχανισμούς της αγοράς για την επίλυση παγκοσμίων περιβαλλοντικών προβλημάτων.

6

1. Εμπόριο Δικαιωμάτων Εκπομπών Αερίων του Θερμοκηπίου Το Πρωτόκολλο του Κιότο διαθέτει μηχανισμό «εμπορίου εκπομπών». Η εθνική υποχρέωση για μείωση των εκπομπών σύμφωνα με το Πρωτόκολλο καθορίζεται με βάση ένα εθνικό ανώτατο όριο εκπομπών. Αν μια χώρα δεν εκπέμψει εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου που να φθάνουν το ανώτατο όριο εκπομπών που της αναλογεί, μπορεί να πουλήσει το αχρησιμοποίητο μέρος των εκπομπών της σε κάποια άλλη χώρα που έχει ξεπεράσει το δικό της επιτρεπτό ανώτατο όριο εκπομπών. 2. Μηχανισμοί Καθαρής Ανάπτυξης (Clean Development Mechanisms - CDM) Νέο οικονομικό όργανο που απορρέει από το Πρωτόκολλο του Κιότο, οι Μηχανισμοί Καθαρής Ανάπτυξης προκαλούν το ενδιαφέρον ως εργαλείο για την προώθηση των τεχνολογιών του μέλλοντος. Οι CDM προτάθηκαν από τις εκβιομηχανισμένες χώρες ως μέσο για την εκπλήρωση -με μεγαλύτερη ευελιξία- των συνολικών υποχρεώσεων τους στο πλαίσιο του Πρωτοκόλλου του Κιότο. Έτσι, μια βιομηχανικά αναπτυγμένη χώρα, εκτός από την προσπάθεια μείωσης των εκπομπών στο εσωτερικό της, μπορεί να βοηθήσει στη μείωση των εκπομπών σε κάποια φτωχότερη χώρα. Οι μειώσεις που επιτυγχάνονται με αυτόν τον τρόπο και οι μειώσεις που προέρχονται από εγχώριες πολιτικές και μέτρα συμψηφίζονται και προσμετρούνται προς την επίτευξη του στόχου της βιομηχανοποιημένης χώρας. Στην αναπτυσσόμενη χώρα μένουν τα οφέλη της επένδυσης, όπως η χρήση τεχνολογιών και η μείωση των ρύπων. 3. Κοινή Υλοποίηση (Joint Implementation - JI) Οι ανεπτυγμένες χώρες και οι χώρες που η οικονομία τους βρίσκεται σε μεταβατικό στάδιο μπορούν να εφαρμόσουν από κοινού προγράμματα μείωσης της εκπομπής αερίων θερμοκηπίου στο έδαφος της μιας χώρας και μετά να «μοιραστούν» το αποτέλεσμα αυτών των προγραμμάτων (μείωση εκπομπών) κατά την περίοδο 2008-2012. Τα προγράμματα αυτού του είδους καλούνται προγράμματα «από κοινού Υλοποίησης» (JI). Πολλοί υποστηρίζουν ότι δεν είναι δίκαιο να τιμωρούνται τα φτωχά κράτη που προσπαθούν ακόμα να αναπτύξουν τις υποδομές τους. Τα πλουσιότερα κράτη είναι εκείνα που ευθύνονται για τις υπερβολικές εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, εκείνα που κυρίως παράγουν το CO2 και εκείνα που θα πρέπει να αντιμετωπίσουν το πρόβλημα. Είναι γεγονός ότι τα ανεπτυγμένα κράτη πρέπει να κάνουν το πρώτο βήμα στην καταπολέμηση του προβλήματος - κάτι που προβλέπει και η Σύμβαση-Πλαίσιο του ΟΗΕ για την Αλλαγή του Κλίματος. Για να επιτευχθούν, όμως, σημαντικές μειώσεις των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα που απαιτούνται για τη συγκράτηση της αύξησης της θερμοκρασίας κάτω από τους 2οC (συγκρινόμενη με τα προβιομηχανικά επίπεδα), και οι αναπτυσσόμενες χώρες πρέπει να αναλάβουν μακροπρόθεσμα ορισμένες δεσμεύσεις. Στις 31 Μαΐου 2002, η Ευρωπαϊκή Ένωση των τότε 15 Κρατών Μελών επικύρωσε το Πρωτόκολλο του Κιότο. Δεσμεύθηκε έτσι για συνολική μείωση των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου κατά 8% την περίοδο 2008 – 2012. Ο διακανονισμός των επιμέρους υποχρεώσεων, στο εσωτερικό της ΕΕ των 15 αποτέλεσε αντικείμενο συμφωνίας έπειτα από διαπραγματεύσεις μεταξύ των

7

Κρατών Μελών (burden-sharing agreement). Κάποιες χώρες συμφώνησαν να μειώσουν τις εκπομπές τους, άλλες να περιορίσουν την αύξησή τους και άλλες να τις κρατήσουν σταθερές σε σχέση με τις εκπομπές τους το 1990. Η Ελλάδα έχει δεσμευτεί ότι οι εκπομπές της δεν θα αυξηθούν περισσότερο από 25% πάνω από τα επίπεδα του 1990 κατά την περίοδο 2008-2012. Το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών εκτιμά ότι αν συνεχιστεί ο σημερινός ρυθμός αύξησης των εκπομπών, η χώρα μας δεν πρόκειται να εκπληρώσει τις υποχρεώσεις της απέναντι στο Πρωτόκολλο του Κιότο. Κάτω από τις παρούσες συνθήκες, χωρίς να υιοθετηθούν άλλες πολιτικές και διατηρώντας τις ίδιες πρακτικές συμπεριφοράς των καταναλωτών, η συνολική αύξηση των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου σε σχέση µε το έτος βάσης θα είναι +34,7 % το 2010 και +49,4% το 2020. Το Πρωτόκολλο του Κιότο είναι ένα πρώτο βήμα για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής, αλλά η υπέρτατη υποχρέωση όλων των μελών της Σύμβασης – Πλαίσιο του Ο.Η.Ε είναι να αποτρέψουν τις επικίνδυνες συνέπειες για το κλίμα από τις ανθρώπινες δραστηριότητες. Για να αποφευχθούν οι χειρότερες επιπτώσεις από την αλλαγή του κλίματος, το WWF υποστηρίζει ότι πρέπει να υιοθετηθεί διεθνώς ένας κοινός στόχος: Η παγκόσμια αύξηση της θερμοκρασίας να μην ξεπεράσει τους 2οC συγκρινόμενη με τα προβιομηχανικά επίπεδα. Ο στόχος αυτός έχει ήδη υιοθετηθεί από την Ευρωπαϊκή Ένωση. Η επίτευξη αυτού του στόχου απαιτεί σημαντικές μειώσεις εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου και μετά το 2012, δηλαδή και μετά το πέρας της ισχύος του Πρωτοκόλλου του Κιότο, αρχικά από τα αναπτυγμένα κράτη και μακροπρόθεσμα από όλα τα κράτη παγκοσμίως. Η συμφωνία για αυτές τις φιλόδοξες μειώσεις μπορεί να επέλθει μόνο μέσα από εντατικές και συνεχείς διαπραγματεύσεις για το πώς να μοιραστεί το βάρος της ευθύνης σε κάθε κράτος και να διέπεται από αρχές όπως η ισότητα και η ιστορική ευθύνη. ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Η παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως η ηλιακή, αιολική, γεωθερμική και ενέργεια βιομάζας έχουν τη μικρότερη επίδραση στο περιβάλλον. Αυτές οι "φιλικές προς το περιβάλλον" πηγές ενέργειας δίνουν στον καταναλωτή ένα εναλλακτικό τρόπο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από αυτόν με τη χρήση άνθρακα, πυρηνικής ενέργειας, φυσικού αερίου, πετρελαίου και μεγάλων υδροηλεκτρικών μονάδων. Σήμερα οι μονάδες παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος που λειτουργούν με άνθρακα παράγουν το μεγαλύτερο ποσοστό ηλεκτρικής ενέργειας στον κόσμο. Όμως αυτή η φτηνή μέθοδος προκαλεί τη μεγαλύτερη καταστροφή στο περιβάλλον με την εκπομπή τοξικών αερίων. Αυτά τα τοξικά αέρια, διοξείδιο του θείου και οξείδια του αζώτου, σε συνδυασμό με το νερό της βροχής δημιουργούν την όξινη βροχή και συμβάλλουν στη αύξηση της θερμοκρασίας του πλανήτη. Ηλιακή ενέργεια Ο ήλιος εκπέμπει τεράστια ποσότητα ενέργειας ημερησίως. Η ηλιακή ακτινοβολία αξιοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρισμού με δύο τρόπους. Θερμικές και φωτοβολταϊκές εφαρμογές. Η πρώτη είναι η συλλογή της ηλιακής ενέργειας για να παραχθεί θερμότητα, κυρίως για τη θέρμανση του

8

νερού και τη μετατροπή του σε ατμό για την κίνηση τουρμπίνων. Στη δεύτερη εφαρμογή τα φωτοβολταϊκά συστήματα μετατρέπουν το φως του ήλιου σε ηλεκτρισμό με τη χρήση φωτοβολταϊκών κυψελών ή συστοιχιών. Αυτή η τεχνολογία που εμφανίστηκε στις αρχές του 1970 στα διαστημικά προγράμματα των ΗΠΑ έχει μειώσει το κόστος παραγωγής ηλεκτρισμού με αυτόν τον τρόπο από $300 σε $4 το Watt. Τα φωτοβολταϊκά συστήματα χρησιμοποιούνται κυρίως σε αγροτικές και απομακρυσμένες περιοχές όπου η σύνδεση με το δίκτυο είναι πολύ ακριβή. Αν και όλη η γη δέχεται την ηλιακή ακτινοβολία, η ποσότητά της εξαρτάται κυρίως από τη γεωγραφική θέση, την ημέρα, την εποχή και τη νεφοκάλυψη. Η έρημος δέχεται περίπου το διπλάσιο ποσό ηλιακής ενέργειας από άλλες περιοχές. Αιολική ενέργεια Αυτή η μορφή καθαρής ενέργειας που δεν μολύνει το περιβάλλον παράγεται με τη χρήση τουρμπίνων ή ανεμογεννητριών για την παραγωγή ηλεκτρισμού.Οι ΗΠΑ σήμερα έχουν εγκαταστάσεις παραγωγής ηλεκτρισμού με ανεμογεννήτριες δυναμικότητας 1600 Mw, οι οποίες παράγουν 3 δισεκατομμύρια κιλοβατώρες ηλεκτρικού ρεύματος κάθε χρόνο. Η αιολική ενέργεια τροφοδοτεί με ηλεκτρικό ρεύμα τους κατοίκους της Καλιφόρνιας με εκατομμύρια κιλοβατώρες κάθε χρόνο. Η μεγαλύτερη ανεμογεννήτρια στο Μίτσιγκαν, που αποτελείται από φτερωτές, γρανάζια και μία γεννήτρια εξοικονομεί 600 τόνους άνθρακα το χρόνο. Γεωθερμική ενέργεια Βαθιά κάτω από την επιφάνεια της γης το θερμό μάγμα ζεσταίνει το νερό και ο ατμός που παράγεται χρησιμοποιείται για να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα. Οι γεωθερμικές πηγές διαφέρουν στη θερμοκρασία. Πηγές χαμηλής ή μέτριας θερμοκρασίας (50ο - 150οC) χρησιμοποιούνται για να παρέχουν άμεσα θερμότητα στα σπίτια και στις βιομηχανίες, ενώ οι υψηλής θερμοκρασίας (πάνω από 150οC) γεωθερμικές πηγές χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος. Οι γεωθερμικές μονάδες παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος είναι πολύ οικονομικές και έχουν πολύ μικρή αρνητική επίδραση στο περιβάλλον καθώς παράγουν μόνο το 1/6 του διοξειδίου του άνθρακα από ότι θα παρήγαγε μια μονάδα που λειτουργεί με φυσικό αέριο. Το κόστος της γεωθερμικής ενέργειας ποικίλει. Μπορεί να είναι από $ 0,015 μέχρι $ 0.35 ανα κιλοβατώρα. Βιομάζα Οι μονάδες παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος που λειτουργούν με βιομάζα καίνε ξύλο και αγροτικά ή κτηνοτροφικά απόβλητα για να παράγουν ενέργεια. Η βιομάζα, η οποία είναι καθαρή και ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, αξιοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρισμού με δύο τρόπους. Σύμφωνα με τον ένα τρόπο η στερεή βιομάζα καίγεται σε έναν καυστήρα για τη θέρμανση νερού και ο ατμός που παράγεται χρησιμοποιείται για να θέσει σε λειτουργία μια γεννήτρια που παράγει ηλεκρισμό. Σύμφωνα με το δεύτερο τρόπο τα αέρια που δημιουργούνται από τη βιομάζα χρησιμοποιούνται για καύση και παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος. Στις ΗΠΑ η βιομάζα αποδίδει 7500 Mw ηλεκτρικού ρεύματος - ποσότητα αρκετή για να καλύψει τις ενεργειακές ανάγκες εκατομμυρίων νοικοκυριών. Σήμερα οι διάφορες μορφές ενέργειας βιομάζας

9

10

αντιστοιχούν στο 4% της συνολικής ενέργειας που καταναλώνεται στις ΗΠΑ και το 45% των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Μικρές υδροηλεκτρικές μονάδες Η μετατροπή της ενέργειας των υδατοπτώσεων με τη χρήση υδραυλικών τουρμπίνων παράγει την υδροηλεκτρική ενέργεια. Η υδροηλεκτρική ενέργεια ταξινομείται σε μεγάλης και μικρής κλίμακας. Η μικρή κλίμακας υδροηλεκτρική ενέργεια διαφέρει σημαντικά από τη μεγάλης κλίμακας σε ότι αφορά τις επιπτώσεις στο περιβάλλον. Οι μεγάλης κλίμακας υδροηλεκτρικές μονάδες απαιτούν τη δημιουργία φραγμάτων και τεράστιων δεξαμενών με σημαντικές επιπτώσεις στο άμεσο περιβάλλον. Η κατασκευή φραγμάτων για τη συγκέντρωση νερού περιορίζει τη μετακίνηση των ψαριών, της άγριας ζωής και επηρεάζει ολόκληρο το οικοσύστημα. Τα μικρής κλίμακας συστήματα τοποθετούνται δίπλα σε ποτάμια και κανάλια και έχουν λιγότερες επιπτώσεις στο περιβάλλον οικοσύστημα. Υδροηλεκτρικές μονάδες λιγότερες των 30 Mw σε μέγεθος χαρακτηρίζονται μικρής κλίμακας και θεωρούνται ανανεώσιμες πηγές. Το γρήγορα κινούμενο νερό οδηγείται μέσα από τούνελ να περιστρέψει τουρμπίνες, δημιουργώντας έτσι μηχανική ενέργεια. Μια γεννήτρια μετατρέπει αυτή την ενέργεια σε ηλεκτρική. Διαφορετικά από ότι συμβαίνει με τα ορυκτά καύσιμα, το νερό δεν αχρηστεύεται κατά την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για άλλους σκοπούς.