Jednou z najväčších výziev, ktorej budú naše generácie študentov čeliť, je zmena klímy. Vedci už mnoho rokov spájajú zvýšené priemerné globálne teploty so zvýšeným množstvom oxidu uhličitého a iných skleníkových plynov v našej atmosfére. Tieto plyny pôsobia ako sklo v skleníku - prepúšťajú žiarenie, ktoré zahrieva planétu, ale nedovoľuje úniku tepla. Nasledujúce aktivity pomôžu študentom pochopiť, ako tento proces funguje a aké kroky môžu podniknúť, aby mu pomohli.
Od priemyselnej revolúcie sa množstvo oxidu uhličitého v našej atmosfére zvyšuje. Od konca 18. storočia nárast strojov poháňaných spaľovaním fosílnych palív viedol k úžasnému rastu vo výrobe. Tieto stroje boli väčšinou poháňané spaľovaním veľkého množstva uhlia. Uhlie je vyrobené hlavne z uhlíka a pri horení produkuje oxid uhličitý. Slovo rovnica pre spaľovanie je palivo + kyslík → oxid uhličitý + voda.
Aj keď v súčasnosti sú mlyny a továrne poháňané hlavne elektrickou energiou, ľudia na celom svete sa stále spoliehajú na fosílne palivá, ako je ropa a uhlie, ako na niektoré z našich hlavných energetických zdrojov. V skutočnosti niektoré spôsoby výroby elektrickej energie zahŕňajú spaľovanie fosílnych palív. Odlesňovanie má tiež vplyv na množstvo oxidu uhličitého je odlesňovanie. Odlesňovanie je akt čistenia stromov mimo oblasti a nenahrádzania ďalších stromov. Fotosyntéza je proces, ktorý odstraňuje uhlík z atmosféry. Je to chemická reakcia, ktorú rastliny používajú na výrobu vlastného jedla. Ak je zničených veľa stromov a nie je nahradených, existuje menej rastlín na odstránenie uhlíka zo vzduchu. Ak sa chcete dozvedieť viac o tom, ako sa uhlík pohybuje do atmosféry a živých vecí az atmosféry, prečítajte si naše plány lekcií uhlíkového cyklu.
Vedci poznamenali, že priemerné teploty na Zemi sa v priebehu času zvyšujú. Domnievajú sa, že jedným z faktorov, ktoré k tomu prispievajú, je skleníkový efekt . Tento účinok je spôsobený hromadením skleníkových plynov , ako je metán, vodná para a oxid uhličitý. Metán môže pochádzať z rozkladu organického materiálu; umelým zdrojom metánu je poľnohospodárstvo. Oxid uhličitý môže pochádzať zo spaľovania, ako v motore automobilu. Atmosférická vodná para môže pochádzať z odparujúcich sa morí a jazier, ale aj ako vedľajší produkt spaľovania. Zem absorbuje žiarenie všetkých vlnových dĺžok od Slnka a časť tohto žiarenia spôsobuje, že sa Zem zahreje. Toto teplo je vyžarované zo Zeme ako infračervené. Skleníkové plyny túto energiu absorbujú a zachytávajú, čím spôsobujú zahrievanie atmosféry. Rovnakým spôsobom funguje skleník. Sklo prepúšťa žiarenie do skleníka, ale nenechá teplo odchádzať.
Hoci vo vedeckej komunite je dobre známa súvislosť medzi stúpajúcou úrovňou skleníkových plynov a zvyšovaním globálnych teplôt, príčina zvyšovania skleníkových plynov nie je príčinou. Niektorí vedci sa domnievajú, že táto zmena v zložení atmosféry je prirodzená. Veria, že zloženie atmosféry sa prirodzene mení v cykloch, v čase, keď sú úrovne skleníkových plynov vysoké, a inokedy, keď je nízka. Veľká väčšina vedeckej populácie sa však domnieva, že nárast globálnych teplôt je spôsobený ľudskou činnosťou.
Zvýšenie globálnych teplôt však povedie k zmene podnebia , čo je zmena priemernej poveternostnej skúsenosti v oblasti za niekoľko desaťročí. To by mohlo viesť k ďalším suchám v lete a búrkam s extrémnym snehom v zime. Zmena podnebia na celom svete by mohla mať ničivé účinky na krajinu, život zvierat a dokonca aj na ľudský život. Potenciálne účinky môžu zahŕňať rôzne migračné vzorce pre niektoré zvieratá alebo plodiny, ktoré nerastú rovnako v oblastiach sveta, ak boli hojné. Pri zvyšovaní globálnych teplôt môžu niektoré oblasti zažiť extrémnejšie počasie. Zvýšenie teploty tiež ovplyvní množstvo polárneho ľadu. Keď sa tento ľad topí a pri tepelnej expanzii oceánov stúpa hladina mora. To môže byť obzvlášť nebezpečné pre niektoré nízko položené ostrovné krajiny, ako sú Maldivy, krajina, ktorá je už náchylná na pobrežné záplavy. Zmeny v globálnych teplotách ovplyvnili aj biotopy zvierat. Tučniaky Adélie, ktoré sú spolu s tučniakmi cisárskymi jedinými skutočnými antarktickými tučniakmi, môžu byť ohrozené, pretože sa zmenšuje priestor, ktorý môžu v Antarktíde obývať.
Existuje mnoho spôsobov, ako ľudia pracujú na znížení našej uhlíkovej stopy . Využitie menšej elektrickej energie v našich domácnostiach môže znížiť množstvo fosílnych palív spálených v elektrárňach. Malé akty, ako napríklad vypínanie svetiel, keď sa nepoužívajú, alebo vypnutie vykurovania o niekoľko stupňov, môžu znížiť množstvo oxidu uhličitého uvoľňovaného do atmosféry. Mnoho inžinierov a spoločností pracuje po celom svete na výrobe praktických elektrických automobilov, ktoré by nám umožnili znížiť našu potrebu ropy a produkovať menej oxidu uhličitého.
Existuje mnoho rôznych obnoviteľných zdrojov energie, ktoré majú nahradiť súčasné elektrárne na fosílne palivá. Inžinieri pracujú na tom, aby boli tieto zdroje efektívnejšie a dostupnejšie. Ak sa chcete dozvedieť viac o energetických zdrojoch, pozrite si plány lekcií o energetických zdrojoch.
