La Terra non è l'unico pianeta nel Sistema Solare con un'atmosfera, ma la sua atmosfera è l'unica in cui gli esseri umani sarebbero in grado di sopravvivere. La componente principale dell'atmosfera terrestre, come quella della luna di Saturno Titano, è l'azoto e l'altro elemento abbondante è l'ossigeno. La formazione di circa l'1% dell'atmosfera è una miriade di altri composti tra cui il diossido di carbonio, che svolge un ruolo significativo nel riscaldamento del pianeta.

Composizione atmosferica dell'anidride carbonica

Livelli di anidride carbonica nell'atmosfera non sono costanti - sono aumentati di quasi il 40 per cento dalla rivoluzione industriale, secondo lo studioso del clima Todd Sanford. Sono piccoli rispetto ai principali componenti atmosferici di azoto e ossigeno. Gli scienziati li esprimono come parti per milione o ppm. A marzo 2011, i livelli di biossido di carbonio erano a 391 ppm, pari allo 0,0391 percento dell'atmosfera. Ciò corrisponde approssimativamente a una massa di 3 trilioni di tonnellate. Dopo azoto, ossigeno, vapore acqueo e argon, il biossido di carbonio è il quinto gas più abbondante nell'atmosfera.

Misurazione dei livelli di anidride carbonica

A partire dagli anni '50 e fino al 2013, gli scienziati hanno intrapreso un programma per misurare i livelli di anidride carbonica a Mauna Loa alle Hawaii. Il programma, gestito dallo Scripps Institute of Oceanography, ha prodotto un record che mostra un costante aumento anno su anno dei livelli di anidride carbonica. La curva Keeling, che prende il nome dallo scienziato che originariamente diresse il programma, fornisce la prova dell'aumento dei livelli di anidride carbonica. Oltre a mostrare una costante ascesa verso l'alto dei livelli di anidride carbonica nell'atmosfera, dimostra le fluttuazioni stagionali dei livelli atmosferici di anidride carbonica causati dalla crescita e dal decadimento delle piante nell'emisfero settentrionale.

A Gas a effetto serra

Il biossido di carbonio è un gas a effetto serra; assorbe la luce solare riflessa dalla superficie del pianeta e riscalda l'atmosfera. In sua assenza, la luce del sole si irradierà nello spazio. Il biossido di carbonio non è l'unico gas che fa questo: il metano e il protossido di azoto sono gas a effetto serra ancora più potenti. Tuttavia, le maggiori concentrazioni di anidride carbonica e il fatto che le concentrazioni stanno aumentando rendono il biossido di carbonio il gas serra più importante. Sebbene molta anidride carbonica atmosferica si dissolva nell'acqua di mare e nel suolo e diventi materia prima per la fotosintesi, la curva Keeling dimostra che la produzione di questo gas supera il suo consumo.

Livelli di anidride carbonica in aumento

A causa della sua capacità per formare molecole complesse, cicli di carbonio incessantemente attraverso l'ecosistema dal suolo e dagli oceani all'atmosfera. I livelli di anidride carbonica sono legati a questo ciclo; il gas di anidride carbonica prodotto dai vulcani si dissolve negli oceani per renderli più acidi e diventa la materia prima per la fotosintesi. Questo ciclo naturale viene perturbato dall'aggiunta di anidride carbonica in eccesso nell'atmosfera, ad esempio attraverso la combustione di combustibili fossili. Gli effetti possono includere l'aumento delle temperature e l'aumento dell'acidità dell'oceano, che può mettere in pericolo la vita marina