La Terre n'est pas la seule planète du Système Solaire à posséder une atmosphère, mais son atmosphère est la seule dans laquelle les êtres humains pourraient survivre. La composante principale de l'atmosphère terrestre, comme celle de la lune Titan de Saturne, est l'azote, et l'autre élément abondant est l'oxygène. Environ 1% de l'atmosphère est constituée d'une foule d'autres composés, dont le dioxyde de carbone, qui joue un rôle important dans le réchauffement de la planète.
Composition atmosphérique du dioxyde de carbone
Dioxyde de carbone dans l'atmosphère ne sont pas constants - ils ont augmenté de près de 40% depuis la révolution industrielle, selon le climatologue Todd Sanford. Ils sont petits comparés aux principales composantes atmosphériques de l'azote et de l'oxygène. Les scientifiques les expriment en parties par million, ou ppm. En mars 2011, les concentrations de dioxyde de carbone étaient de 391 ppm, soit 0,0391% de l'atmosphère. Cela correspond à peu près à une masse de 3 billions de tonnes. Après l'azote, l'oxygène, la vapeur d'eau et l'argon, le dioxyde de carbone est le cinquième gaz le plus abondant dans l'atmosphère.
Mesurer les niveaux de dioxyde de carbone
À partir des années 50 un programme pour mesurer les niveaux de dioxyde de carbone à Mauna Loa à Hawaii. Le programme, exploité par le Scripps Institute of Oceanography, a produit un record qui montre une augmentation constante des niveaux de dioxyde de carbone d'année en année. La courbe de Keeling, du nom du scientifique qui a dirigé le programme à l'origine, fournit des preuves de l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone. En plus de montrer une augmentation constante des niveaux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, il montre des fluctuations saisonnières des niveaux de dioxyde de carbone atmosphérique causés par la croissance et la décomposition des plantes dans l'hémisphère Nord.
Le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre; il absorbe la lumière du soleil réfléchie par la surface de la planète et réchauffe l'atmosphère. En son absence, la lumière du soleil rayonnerait dans l'espace. Le dioxyde de carbone n'est pas le seul gaz qui le fait - le méthane et l'oxyde nitreux sont des gaz à effet de serre encore plus puissants. Cependant, les concentrations plus élevées de dioxyde de carbone et le fait que les concentrations augmentent font du dioxyde de carbone le gaz à effet de serre le plus important. Bien qu'une grande partie du dioxyde de carbone atmosphérique se dissout dans l'eau et le sol et devienne la matière première de la photosynthèse, la courbe de Keeling démontre que la production de ce gaz dépasse sa consommation.
En raison de sa capacité Pour former des molécules complexes, le carbone traverse sans cesse l'écosystème du sol et des océans vers l'atmosphère. Les niveaux de dioxyde de carbone sont liés à ce cycle; le gaz carbonique produit par les volcans se dissout dans les océans pour les rendre plus acides et devient la matière première de la photosynthèse. Ce cycle naturel devient perturbé par l'ajout de dioxyde de carbone supplémentaire dans l'atmosphère, comme cela se produit par la combustion de combustibles fossiles. Les effets peuvent inclure la hausse des températures et l'augmentation de l'acidité des océans, ce qui peut mettre en danger la vie marine.
