Jorden är inte den enda planet i solsystemet med en atmosfär, men atmosfären är den enda där människor skulle kunna överleva. Huvudkomponenten i jordens atmosfär, som Saturnusmånen Titan, är kväve, och det andra rikliga elementet är syre. Att bilda ungefär 1 procent av atmosfären är en mängd andra föreningar, inklusive koldioxid, som spelar en viktig roll för att värma jorden.
Atmosfärisk sammansättning av koldioxid
Koldioxidhalter i atmosfären är inte konstanta - de har stigit med nästan 40 procent sedan den industriella revolutionen, enligt klimatforskaren Todd Sanford. De är små jämfört med de viktigaste atmosfäriska komponenterna i kväve och syre. Forskare uttrycker dem som delar per miljon eller ppm. I mars 2011 var koldioxidhalterna vid 391 ppm, vilket är 0,0391 procent av atmosfären. Detta motsvarar ungefär en massa på 3 biljoner ton. Efter kväve är syre, vattenånga och argon, koldioxid den femte mest rikliga gasen i atmosfären.
Mätning av koldioxidnivåer
Från och med 1950-talet och fortsätter till 2013 har forskare åtagit sig ett program för att mäta koldioxidhalten på Mauna Loa på Hawaii. Programmet, som drivs av Scripps Institute of Oceanography, har producerat en rekord som visar en stadig årlig ökning av koldioxidhalten. Keeling Curve, uppkallad efter den vetenskapsman som ursprungligen riktade programmet, ger bevis för stigande koldioxidnivåer. Förutom att man uppvisar en stadig uppåtgående stigning i koldioxidhalten i atmosfären, visar den årstidssvängningar i atmosfäriska koldioxidnivåer som orsakas av tillväxt och sönderfall av växter på norra halvklotet.
En växthusgas
Koldioxid är en växthusgas; det absorberar solljus reflekterat från planetens yta och värmer atmosfären. I sin frånvaro skulle solljuset stråla ut i rymden. Koldioxid är inte den enda gasen som gör detta - metan och kväveoxid är ännu starkare växthusgaser. De högre koncentrationerna av koldioxid och det faktum att koncentrationerna stiger gör dock koldioxid den viktigaste växthusgasen. Även om mycket atmosfärisk koldioxid löser upp i havsvatten och jord och blir råmaterial för fotosyntes, visar Keeling Curve att produktionen av denna gas överstiger dess förbrukning.
Stigande koldioxidnivåer
På grund av dess förmåga att bilda komplexa molekyler, kolcykler oavbrutet genom ekosystemet från marken och oceanerna till atmosfären. Koldioxidnivåerna är relaterade till denna cykel; Koldioxidgas som produceras av vulkaner upplöses i oceanerna för att göra dem sura och det blir råmaterialet för fotosyntes. Denna naturcykel blir störd genom tillsats av extra koldioxid i atmosfären, som händer genom förbränning av fossila bränslen. Effekter kan innefatta stigande temperaturer och ökat havsyrlighet, vilket kan sätta marina liv i fara.
