اصلی‌ترین فعالیت انسانی که منجر به گرمای زمین میشود، سوزاندن سوخت‌های فسیلی (زغال‌سنگ، نفت و گاز طبیعی) و از بین بردن جنگل‌ها است. بیشتر سوخت فسیلی در اتومبیل‌ها، کارخانه‌ها و نیروگاه‌ها به مصرف می‌رسد. سوزاندن این سوخت‌ها گازی به نام کربن دی اکسید با علامت اختصاری CO2 تولید می‌کند.
کربن دی اکسید از گازهای گلخانه ایست که روند فرار گرما از جو به فضا را بسیار کند می‌کند. درختان و دیگر گیاهان در روند فتوسنتز، گاز کربن دی اکسید را از هوا جذب می‌کنند. با از بین بردن گیاهان، میزان گاز کربن دی اکسید در هوا افزایش می‌یابد. تجزیه شدن گیاهان نیز منجر به افزایش این گاز میشود.
افزایش دمای زمین نام پدیده‌ای است که منجر به افزایش میانگین دمای سطح زمین و اقیانوس‌ها گردیده است. طی ۱۰۰ سال گذشته، کره زمین به طور غیرطبیعی حدود ۴۱ درجه سانتی‌گراد گرم‌تر شده که این موضوع دانشمندان را نگران کرده است.
مکس پاپ و کالجیوس از مرکز آزمایشگاه ژئوفیزیک دینامیک سیالات در پرینستون ایالات متحده، اثر تغییرات کربن دی اکسید را بر روی سیاره ایده آلی که به طور کامل پوشیده از آب است مدل کردند. آنها نشان دادند به محض اینکه مقدار کربن دی اکسید به 1520 PPM برسد، میانگین دمای سطح زمین به بیش از 57 درجه سلسیوس خواهد رسید. اثرات ناشی از ابر میتواند باعث ناپایداری شرایط اقلیمی کره زمین شود و موجب تجمع رطوبت در بالای جو شود که در چنین وضعیتی، آب به سرعت بخار خواهد شد. برای اولین بار در یک میلیون سال گذشته، میانگین مقدار کربن دی اکسید در کره زمین به بیش از 400 PPM رسیده است.
به نظر می‌رسد فعالیتهای صنعتی در ایجاد این مشکل بسیار مۆثر است و به گرم شدن زمین کمک می‌کند. برخی از دانشمندان معتقدند که افزایش گازهای گلخانه‌ای عامل اصلی این افزایش دما نیست بلکه افزایش انرژی تابیده‌شده از خورشید عامل اصلی است؛ اما بیشتر کارشناسان هواشناسی تأثیر این عامل را در روند افزایش دمای عمومی کره زمین بسیار ناچیز می‌دانند.
عواقب افزایش دما
ادامه این افزایش دما آثار مخرب زیادی در بر دارد. ممکن است زندگی گیاهان و جانداران دریایی به مخاطره جدی بیفتد. زیستگاه‌های گیاهان و حیوانات دچار تغییرات اساسی میشوند. الگوهای آب و هوا دست خوش تغییرات میشوند؛ نتیجه آن وقوع سیل، خشک سالی و طوفان‌های شدید مخرب خواهد بود. افزایش دما با ذوب نمودن یخ‌های قطبی، باعث بالا آمدن سطح آب دریاها میشود. در مناطق خاصی از زمین، بیماری‌های انسانی گسترش می‌یابد و محصولات کشاورزی نابود می‌گردد. تکرار وقوع شرایط بحرانی آب و هوا منجر به خسارات زیادی میشود. تغییرات الگوهای بارش باعث افزایش سیلاب‌ها و خشک‌سالی در نواحی مختلف میشود. طوفان‌ها و تندبادها، بیشتر و قدرتمندتر به وقوع خواهند پیوست.
محدود کردن انتشار گاز کربن دیاکسید
دو تکنیک تأثیرگذار برای محدود کردن تولید CO2 وجود دارد: جایگزین کردن منابع دیگر انرژی به جای سوخت‌های فسیلی و استفاده بهتر از سوخت‌های فسیلی.
منابع انرژی جایگزین سوخت فسیلی، کربن دی اکسید تولید نمی‌کنند. این منابع شامل باد، نور خورشید، انرژی هسته‌ای و حرارت زیرزمین می‌باشند. دستگاه‌هایی به نام توربین بادی می‌توانند انرژی باد را به انرژی الکتریکی تبدیل کنند، باطری‌های خورشیدی نیز می‌توانند نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل نمایند.
نیروگاه‌های حرارت زیر زمین می‌توانند از گرمای موجود در لایه‌های زیرین خاک انرژی الکتریکی به دست آورند.
استفاده از این منابع هزینه‌های بیشتری را نسبت به سوخت‌های فسیلی در بر دارند. با این حال پیشرفت تحقیقات درباره استفاده از آنها میتواند منجر به کاهش هزینه‌ها شود.
همانطوری که بیان شد فعالیت های مختلف انسانی به انتشار گاز دی اکسید کربن کمک کرده است. از این فعالیت احتراق سوخت های فسیلی برای تولید انرژی سبب ۷۰ – ۷۵٪ از تولید گازهای گلخانه ای دی اکسید کربن، که منبع اصلی انتشار دی اکسید کربن است و ۲۰ – ۲۵٪ باقی مانده از تولید گازهای گلخانه ای توسط پاکسازی زمین و سوختن و انتشار از اگزوز موتور خودرو ایجاد می شود.
اکثر تولید گازهای گلخانه ای دی اکسید کربن حاصل از فرآیندهای صنعتی در کشورهای در حال توسعه، از جمله در ایالات متحده و اروپا گرفته شده است. با این حال، انتشار دی اکسید کربن از کشورهای در حال توسعه در حال افزایش است. در این قرن، انتشار دی اکسید کربن دو برابر و انتظار می رود افزایش آن ادامه یافته و باعث مشکلات پس از آن شود. دی اکسید کربن در اتمسفر حدود پنجاه تا دویست سال باقی می ماند.
با این حال، اگر مقادیر کربن دی اکسیدافزایش یابد، می تواند مشکلات فراوانی را برای ما و دیگر موجودات کره زمین ایجاد کند. این حادثه در آینده نزدیکی رخ نخواهد داد، ولی در میلیون ها سال بعد می تواند اتفاق بیفتد. با این حال درک این موضوع می تواند در پیدا کردن سیاره قابل سکونت کمک شایانی بکند. همان طور که می دانیم، زندگی به آب وابسته است و تاکنون آب مایع در سطح هیچ سیاره ای از منظومه شمسی کشف نشده است.
