Kas yra šiltnamio efektą sukeliančios dujos?

Visas atmosferoje esančias dujas, kurios sulaiko šilumą, galima būtų vadinti „šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis“. Dėl tam tikrų fundamentalių priežasčių simetriškosios molekulės (N₂, O₂, Ar, ir kt.) šilumos nelaiko ir greitai ją išspinduliuoja į kosmosą. Tuo tarpu asimetriškosios (H₂O, CO, CO₂, CH₄, SO₂, O₃, ir kt.) išlaiko šilumą skirtingu mastu. Didelę dalį šilumos išlaiko vien atmosferoje esančių vandens garų molekulės.  

Vis dėlto bendru pasauliniu sutarimu Jungtinių Tautų bendrosios klimato kaitos konvencijos Kioto protokolo A priede terminu „šiltnamio efektą sukeliančios dujos“ (angl. k. greenhouse gases) vadinamos tos dujos, kurių koncentracija atmosferoje sparčiai didėja dėl žmogaus veiklos:

• anglies dioksidas (CO₂),
• metanas (CH₄),
• azoto suboksidas (N₂O),

ir fluorintos šiltnamio efektą sukeliančios dujos:

• hidrofluorangliavandeniliai (HFC),
• perfluorangliavandeniliai (PFC),
• sieros heksafluoridas (SF₆),
• nuo 2012 metų – ir azoto trifluoridas (NF₃).

Pagrindinės šiltnamio efektą sukeliančios dujos – anglies dioksidas (CO₂), atsakingas už 60 % sustiprinto šiltnamio efekto. Šalyse, kuriose stipri pramonė, išmetamo CO₂ kiekis sudaro daugiau kaip 80 % išmetamo šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekio. CO₂ koncentracija atmosferoje šiuo metu yradidžiausia per 650 000 metų. Taip pat šiuo metu ji ir sparčiausiai auganti nuo nuolatinių koncentracijos matavimų pradžios 1960 m. Pagrindinė CO₂ gausėjimo priežastis – iškastinio kuro deginimas, transporto plėtra, miškų kirtimas ir kt.

Metanas (CH₄) – kitos dažnai atmosferoje sutinkamos šiltnamio efektą sukeliančios dujos. Išsivysčiusios pramonės šalyse metanas sudaro apie 15 % šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekio. Metanas susidaro daugiausia iš bakterijų, mintančių organinėmis medžiagomis, virškinimo proceso metu, aplinkoje esant deguonies trūkumui. Todėl jo išsiskiria iš įvairių natūralių ir žmogaus sukurtų šaltinių. Natūralūs šaltiniai – pelkės, termitai ir vandenynai, o žmogaus sukurtieji – iškastinių gamtinių dujų kasimas ir deginimas, gyvulininkystė (galvijai minta augalais, šie jų skrandžiuose fermentuojasi, todėl galvijai iškvepia metaną, taip pat metano yra ir jų mėšle), ryžių auginimas (drėgnuose ryžių laukuose metanas gaminasi pūvant organinėms medžiagoms, kai dirvoje trūksta deguonies) ir užkastos atliekos (taip pat pūvant organinėms medžiagoms, kai trūksta deguonies). Metano įnašas į šiltnamio efektą yra 25 kartus didesnis nei anglies dioksido, tačiau jo trumpesnis egzistavimo ciklas: 10–15 metų.

Azoto suboksidas (N₂O) natūraliai išsiskiria iš vandenynų, atogrąžų miškų ir bakterijų, gyvenančių dirvoje. Antropogeniniai šaltiniai – tai įvairios azoto turinčios trąšos, iškastinių dujų deginimas ir pramoninė chemijos gamyba. Pramoninėse šalyse azoto suboksidas sudaro apie 6 % šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimų kiekio. N₂O šilumą sugeria 298 kartus labiau negu CO₂. Nuo pramoninės revoliucijos pradžios azoto suboksido koncentracija atmosferoje padidėjo 16 % ir maždaug 4–6 % prisidėjo prie šiltnamio efekto padidėjimo.

Prie klimato kaitos taip pat prisideda ir fluorintos šiltnamio efektą sukeliančios dujos, kurios vienintelės atsiranda ne natūraliu būdu, o tik žmogaus pramoninės veiklos pasėkoje. Pramoninėse šalyse jos sudaro apie 15 % šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos, tačiau jos labai stiprios ir pajėgios sulaikyti šilumą net iki 22 000 kartų efektyviau negu CO₂, o atmosferoje išbūti tūkstančius metų. Fluorintos šiltnamio efektą sukeliančios dujos naudojamos šaldymo įrangai, oro kondicionieriams, šilumos siurbliams, elektronikos, saulės elementų gamyboje ir kt. srityse.

Kitos atmosferos sudėtyje esančios šilumą sulaikančios dujos neklasifikuojamos kaip šiltnamio efektą sukeliančios dujos, nes: H₂O kiekis atmosferoje pats save reguliuoja ir turi savybę išlaikyti pusiausvyrą; CO dėl ūkinės veiklos išmetama santykinai nedaug, be to jis vidutiniškai išsilaiko atmosferoje tik tris mėnesius, po kurių oksiduojasi į CO₂; kitos dėl žmogaus veiklos išmetamos dujos, kurios nevadinamos šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis (SO₂, NO_x, HCFC, organiniai junginiai, kt.) taip pat į atmosferą patenka arba santykinai mažais kiekiais, arba joje išsilaiko tik pernelyg trumpą laiką.

Vertinant pasauliniu mastu, daugiausia, net ketvirtadalį, šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmeta elektros ir šilumos gamybos sektorius (25 %), antroje vietoje – žemės ūkio veikla, žuvininkystė ir miškininkystė (24 %), trečiojoje – pramonė (21 %), ketvirtojoje – transportas (14%), penktojoje – kuro gavyba, perdirbimas ir transportavimas (10 %), šeštojoje – statyba (6 %).