دانلود مقاله دلایل گرم شدن زمین و پیامدهای زیست محیطی آن

دلایل گرم شدن زمین و پیامدهای زیست محیطی آن

مقدمه
دهه هشتاد به جهانیان نشان داد که محیط زیست بشر چنان دچار تخریب شده و رشد جمعیت و افزایش روزافزون قدرت تولید بشرآنچنان ابعادی به این تخریب داه است که قابلیت سکونت کره خاکی، مورد تهدید قرار گرفته و حیات افراد بشر به خظر افتاده است.

پژوهش‌هایی که در این دهه صورت گرفت و تغییرات عظیمی که در شرایط طبیعی کره زمین به وقوع پیوست، بیانگر آن بود که کره زمین در حال گرم شدن است.
گرم شدن کره زمین، به نوبه خود، خشکسالی و قحطی و کمبود آب را را به همراه آورده است. دیگر از زمستان‌های سرد و پربرف گذشته خبری نیست، تابستان‌ها، داغ و طولانی شده‌اند و میزان بارندگی سالیانه کاهش یافته است. این گرما به محصولات کشاورزی صدمه می‌زند و موجب کمبود آب مورد نیاز کشاورزی و آب آشامیدنی می‌شود. به علاوه افزایش

درجه حرارت زمین، شرایط زیست بسیاری از گونه‌های حیوانی و گیاهی را به خطر انداخته است و تا کنون شمار زیادی از آنها از بین رفته‌اند. این افزایش، خطر آب شدن یخ‌های قطبی و کوه‌های یخی را نیز دربر دارد. اگر این امر واقع شود، سطح آب دریاها بالا خواهد رفت، در نتیجه بسیاری از شهرهای ساحلی و دلتاهای پست جهان به زیر آب خواهد رفت که از جمله آنها می‌توان شهر میامی در ایالت متحده آمریکا و دلتای بنگلادش را نام برد.

بی‌نظمی در گرم‌شدن جو
بیشترین تغییرات و پدیده‌های جوی، از این واقعیت نتیجه می‌شود که سطح زمین و جو که آن را دربرگرفته است، به صورت نامنظم گرم می‌شود. دلیل بی‌نظمی در گرم شدن جو این است که اولاً عواملی هستند که مقدار انرژی خورشیدی قابل جذب در سطح زمین را ناهمگن ساخته است. ثانیاً تفاوت‌های جنس زمین در میزان جذب تابشی خورشید موثر بوده و اختلاف عمده را بوجود می‌آورد.

مقدار انرژی خورشیدی
عوامل مختلفی در میزان انرژی دریافتی در سطح زمین دخالت دارند که عبارتند از:
۱٫ به علت انحنای سطح کره زمین و انحراف محور زمین در گردش به دور خورشید، تابش خورشید با زوایای مختلف که به زمان و عرض‌های جغرافیایی مربوط می‌شود، به سطح زمین می‌رسد. هرچه ارتفاع خورشید بالاتر باشد، شدت انرژی خورشید روی سطح بیشتر است.

۲٫ ضخامت لایه جو که تابشی از میان آن عبور می‌کند، در اثر تغییرات زاویه تابش متغیر است. وقتی انرژی خورشید از ارتفاع پایین‌تری از داخل لایه جو عبور می‌کند، مقدار بیشتری انرژی در تماس مولکول‌های هوا و ذرات معلق در جو قرار می‌گیرد.
۳٫ مقدار ذرات و گرد و غبار موجود در هوا، با توجه به زمان و مکان تغییر می‌کند. مقدار گرد و غبار در وسط اقیانوس‌ها بسیار کمتر از میزان ان بر روی شهرهای صنعتی است. این ذرات در جذب، پخش و بازتاب تابش‌های خورشیدی که از میان آنها عبور می‌کند، موثر می‌باشد.

۴٫ به ندرت می‌توان نقطه‌ای را در روی زمین نشان داد که زمان تابش آفتاب در آن تغییر نکند. علاوه بر ابری بودن آسمان به مدت طولانی که مانع رسیدن تابش به سطح زمین می‌شود، طول روز نیز در طی فصل‌ها بسیار متغیر است. بلندی روزهای تابستان تقریباً به دو برابر روزهای زمستان می‌رسد (که به عرض جغرافیایی محل مربوط است) و اثرات زیادی در مقدار انرژی که به هر محل می‌رسد، می‌گذارد.

ترکیب سطح زمین
دومین عامل اصلی جذب متفاوت و نامنظم انرژی خورشید توسط زمین، به علت اختلاف ترکیبات تشکیل‌دهنده سطح زمین است. حتی اگر انرژی خورشید در تمام سطح زمین به صورت مساوی و یکنواخت دریافت می‌شد، اختلاف زیادتر ترکیبات سطح زمین باعث جذب متفاوت مقادیر انرژی که بعداً هوا را گرم می‌کند، می‌گردید. اختلاف ترکیبات زمین، اهمیت بسیار زیادی در تعیین هوا و اقلیم منطقه دارد. قابل توجه‌ترین اختلاف، تفاوت بین زمین و دریاهاست. آب نسبت به زمین، گرما را بیشتر در خود نگه می‌دارد و همیشه نسبت به زمین با تاخیر زمانی گرما را از دست می‌دهد و لذا آب دریا در زمستان گرمتر از سطح زمین و در تابستان سردتر از سطح زمین می‌باشد.
آیا گرم شدن زمین در حال اتفاق افتادن است؟

چند گروه از دانشمندان آمریکا و انگلستان، مجموعه‌هایی از آمار مربوط به متوسط درجه حرارت کره زمین را از صد سال پیش تا کنون جمع‌آوری کرده‌اند. اگرچه متخصصین برخی از این ارقام را قبول ندارند، ولی روند کلی آن کاملاً روشن است. درجه حرارت متوسط کره زمین در سال‌های دهه نهم قرن ۱۹، حدود ۵/۱۴ درجه سانتیگراد بوده و در دهه ۸۰ قرن بیستم، به ۲/۱۵ درجه صعود کرده است. میزان درجه حرارت بین سالهای ۱۹۴۰-۱۹۷۰ یکنواخت بوده، اما افزایش شدید آن در خلال دهه ۸۰، چیزی بیش از جبران این آرامش چندساله بوده است. همانطور که متذکر شدیم، ۵ سال از گرمترین سال‌های قرن گذشته، در این دهه بوده است.

افزایش محدودی که تا کنون در گرمای زمین پیش آمده است، برای دانشمندان اهمیت دارد، اما برای اجتماع، چندان خطرناک نیست. بین سال‌های ۲۰۳۰-۲۰۵۰ متوسط درجه حرارت زمین ممکن است ۵/۱-۵/۴ درجه سانتیگراد (۳-۸ درجه فارنهایت) بیش از متوسط حرارت در دهه‌های اخیر و یا بیش از گرمای متوسط زمین در دو میلیون سال گذشته باشد که این امر به معنای گرم شدن کره زمین با سرعتی مطابق ۵-۱۰ برابر سرعتی است که در خلال قرن گذشته داشته است.

اگر فوران حرارت کره زمین که در حدود سال ۱۹۷۰ شروع شده، ادامه یابد، خشکسالی، امواج گرما و سایر پدیده‌های غیرعادی جوی ممکن است تا اواخر دهه نود آنقدر افزایش یابند که دیگر حتی اشخاص غیرمتخصص هم دریابند که آب و هوا در حال تغییر است.

دانشمندان معتقدند سرعت تغییر آب و هوا بر روی تغییرپذیری طبیعی آب و هوای کره زمین را، بزودی تحت الشعاع خود خواهد ساخت، در واقع می‌توان این تغییر را با جنگ هسته‌ای مقایسه کرد، زیرا تغییر آب و هوا هم مانند جنگ هسته‌ای می‌تواند باعث ازهم گسیختگی زنجیره وسیعی از نظام‌های انسانی و طبیعی شود. وقتی هوا به سرعت گرم شود، تمام کارها از جمله کارهای آبیاری، طرح‌های اسکان و تولید مواد غذایی به شکل مصیبت‌باری صدمه خواهد دید.

عوامل موثر در گرم شدن کره زمین
در واقع، گرم شدن کره زمین عبارت از «روزی است که در طی آن میانگین دمای هوای نزدیک سطح زمین، در اثر فعالیت‌های انسانی و یا به طور طبیعی افزایش می‌یابد.» تشعشعات خورشیدی که به زمین می‌رسند، از طول موج‌های مختلفی تشکیل یافته و هر دامنه‌ای از طول موجها یک مقدار مشخصی از حرارت را به زمین منتقل می‌نمایند.

میزان گرم شدن هوای نزدیک سطح زمین در اثر تابش تشعشعات خورشید تحت تاثیر ۴ عامل اصلی زیر تعیین می‌گردد:
۱٫ میزان تشعشعات خورشیدی که زمین از خورشید دریافت می‌کند.

۲٫ میزان تشعشعاتی که از زمین به فضا بازتابش می‌شود.
۳٫ حبس و نگهداری حرارت بوسیله جو زمین.
۴٫ تبخیر و تراکم بخار آب در جو زمین.

نوری که از خورشید به زمین می‌رسد، باعث گرم شدن کره زمین و جو آن می‌گردد. نظام جوی زمین به گونه‌ای است که مقدار زیادی از تشعشعات خورشیدی وارد شده به زمین به صورت امواج با طول موج بلند، مجدداً به فضا بازتابش می‌شود. بخار آب موجود در جو زمین به همراه گازهایی نظی دی‌اکسیدکربن و متان باعث گرم شدن جو زمین می‌گردند، زیرا این گارها امواج حرارتی بازتابش شده از سطح زمین را جذب نموده و مجدداً در محیط اطراف پخش می‌نماید.
به دام افتادن و حبس حرارت در جو زمین توسط این گازها تا حدودی شبیه به حبس گرما در یک گلخانه می‌باشد. از این رو چنین پدیده‌ای به نام اثر گلخانه‌ای شناخته می‌شود.

اثر گلخانه‌ای
احتمالات زیادی برای مشکلی به نام (اثر گلخانه‌ای) وجود دارد. این پدیده مستلزم افزایش غلظت کربن دی اکسید (CO2) در اتمسفر می‌باشد. افزایش کربن دی‌اکسید در اثر فعالیت‌های انسانی موجب تغییرات آب و هوایی می‌شود. به عبارتی درجه حرارت سطح زمین را تحت اثر قرار می‌دهد. کربن دی‌اکسید یک آلوده‌کننده هوا به شمار نمی‌آید، زیرا CO2 به طور طبیعی از اجزاء تشکیل دهنده هوا می‌باشد.

کربن دی‌اکسید در اثر فعالیت گیاهان و جانوران وارد اتمسفر می‌گردد. در این چرخه کربن، گیاهان به وسیله عمل فتوسنتز از انرژی نورانی استفاده نموده و CO2 هوا را با آب واکنش داده، تولید کربوهیدارت و اکسیژن می‌نمایند. کربوهیدرات‌ها ترکیبات پیچیده‌ای از کربن، هیدروژن و اکسیژن، نظیر ساکاروز (شکر خوراکی)، نشاسته و سلولز می‌باشد. کربوهیدراتها در گیاهان ذخیره شده و اکسیژن در اتمسفر آزاد می‌گردد. گیاهان بوسیله تجزیه طبیعی، سوختن و یا مصرف توسط جانوران، اکسیده؛ اکسیژن از هوا جذب و CO2 به اتمسفر بازمی‌گرداند.
کربوهیدرات + O2 → CO2 + H2O
این توضیحات نشان‌دهنده چرخه کربن در طبیعت است که در صورتی که توسط فعالیت‌های انسان به هم نخورده، باعث ثابت ماندن مقدار CO2 در اتمسفر می‌شود.
انسان با قطع درختان با عث کاهش گیاهان و با سوزاندن سوخت‌های فسیلی و همچنین با تبدیل سنگ آهک به سیمان، موجب به هم زدن چرخه کربن می‌شود که این فعالیت، اول موجب کاهش توانای طبیعت در از بین بردن CO2 می‌شود و موارد بعدی، مقدار CO2 را در اتمسفر افزایش می‌دهد. یادآوری می‌شود که در اثر سوختن مواد کربن‌دار، CO2 ایجاد می‌شود.
تغییرات دوره‌ای در اثر کاهش سالیانه CO2 از طریق فتوسنتز در طی فصول به وجود می‌آید. اثر گلخانه‌ای، نتیجه تاثیر متقابل بین افزایش مقدار CO2 اتمسفر و تشعشعاتی که زمین را ترک می‌کنند، می‌باشد، بیشتر تشعشعات خورشیدی تابیده شده، شامل بسیاری از طول موج‌ها، به سطح زمین نمی‌رسند.
ازون در لایه استراتوسفر، بیشتر نور فرابنفش (با طول موج‌های کوتاهتر از مرئی) را عبور، و بخار آب اتمسفری، CO2 و نیز مقدار زیادی از نور مادون قرمز (طول موج‌های بلندتر از مرئی) تابیده شده را، که ما به صورت گرما بر روی پوست خود احساس می‌کنیم، جذب می‌کند. بنابراین، بیشترین مقدار نورهایی که به سطح زمین می‌رسند، دوباره به فضا منعکس می‌شود. بیشتر ۳/۲ باقیمانده، توسط موادی مثل صخره‌ها، سیمان و غیره جذب می‌شود. این نور جذب شده به شکل تشعشعات مادون قرمز با طول موج بلند یا گرما (وقتی که زمین سرد می‌شود) منتشر می‌شود.
نور با این طول موج‌های بلند توسط CO2 اتمسفر جذب و موجب گرم‌شدن و آزادشدن گرما و در نتیجه افزایش دمای اتمسفر می‌گردد. CO2 به طور موثر به عنوان یک صافی یک طرفه عمل می‌کند، به نور مرئی اجازه ورود از یک جهت، اما از عبور نورهایی با طول موج بلند در جهت مخالف جلوگیری می‌نماید.
بخار آب اتمسفری نیز به عنوان یک صافی مشابه CO2 عمل می‌کند، اما غلظت آب به طور قابل ملاحظه‌ای در اثر فعالیت انسان تغییر نمی‌نماید. بنابراین سهم آن در دمای اتمسفر ثابت می‌ماند.
به طور صافی عمل نمودن یک طرفه CO2، منجر به افزایش دمای اتمسفر و زمین می‌شود و این به علت اثر گلخانه‌ای است. زمانی تصور می‌شد که دمای زیاد درون گلخانه در اثر صافی عمل نمودن یک طرفه شیشه است، اما امروزه دریافته‌اند که درون یک گلخانه، عامل اصلی جلوگیری از سردشدن، همان همرفتی (انتقال جریان هوا به طرف بالا یا پایین در اثر حرارت) است.
محاسبات اخیر تاثیرات همرفت، رطوبت و ابری بودن، احتمال افزایش حدوداً ۰/۸-۲/۹oc را برای دو برابرشدن CO2 فراهم می‌کنند. دانستن این موضوع مهم است که اثر گلخانه‌ای پدیده‌ای کاملاً طبیعی بوده و میلیون‌ها سال است که در جو زمین اتفاق می‌افتد.

این پدیده نقش حیاتی را در تعادل کره زمین به عهده دارد و بطوری که در اثر این پدیده، میانگین دمای کره زمین برابر ۱۵oc و در صورت فقدان گاز دی‌اکسیدکربن به عنوان عامل اصلی اثر گلخانه‌ای، میانگین دمای سطح کره زمین به -۱۸oc کاهش می‌یافت. بخار آب، دی‌اکسیدکربن، متان، اکسیدهای نیتروژن، کلروفلوئوروکربن‌ها و ازن گازهایی هستند که امواج حرارتی برگشتی از سطح زمین را که دارای طول موج بلند حرارتی می‌باشند، جذب کرده و مجدداً آن را به محیط پس می‌دهند.
جدول زیر افزایش سالیانه گازهای گلخانه‌ای را در سالهای اخیر و سهم نسبی آنها را (درصد) در اثر گلخانه‌ای ناشی از فعالیت‌های انسان نشان می‌دهد.

نام گاز سهم نسبی (درصد) نرخ رشد سالانه (درصد)
کلروفلوروکربن‌ها (CFCs) 25-15 5
متان (CH4) 20-12 1
ازن (O3) «تروپوسفد» ۸ ۵/۰
اکسید نیتروژن (N2o) 5 2/0
مجموع ۵۰-۴۰ —
دی اکسید کربن (CO2) 60-50 5/0-3/0

گازهای گلخانه‌ای و تولید و انتشار آن به جو زمین
دی اکسید کربن (CO2)
گاز دی اکسید کربن بیشترین توجه را در ارتباط با افزایش میانگین دمای کره زمین به خود جلب کرده است.

دی‌اکسید کربن و نقش آن در اثر گلخانه‌ای
۵۰-۶۰% اثر گلخانه‌ای ناشی از فعالیت‌های انسانی به این گاز مربوط می‌شود. به منظور ارزیابی تغییرات اخیر این گاز در اتمسفر زمین، نیاز به داشتن اطلاعاتی از حیات گذشته زمین الزامی است. مطالعه حباب‌های هوای حبس شده در کریستال‌های یخی قطب جنوب نشان می‌دهد که غلظت دی‌اکسید کربن موجود در جو زمین، از حدود ۱۶۰۰۰۰ سال قبل از انقلاب صنعتی، تقریباً از ۲۰۰ تا ۳۰۰ قسمت در میلیون در تغییر بوده است. بیشترین غلظت دی‌اکسیدکربن در جو زمین غیر از زمان حاضر در فاصله بین دو یخبندان، یعنی حدود ۱۲۵ هزارسال پیش حادث شده است. نوسانات غلظت دی‌اکسیدکربن در جو زمین در ادوار گذشته زمین‌شناسی که نمونه‌هایی از حباب‌های هوای حبس شده در عمق ۲۰۳۸ متری یخ‌های قطبی در ایستگاه تحقیقاتی Vostoc قطب جنوب برداشته شده است.

نوسانات غلظت دی‌اکسید کربن در جو زمین

در سال ۱۹۵۸ ایستگاه تحقیقاتی و اندازه‌گیری ماونالوآ در هاوایی شروع بکار نمود و در همان سال، غلظت دی‌اکسیدکربن در جو زمین توسط این ایستگاه ۳۱۵ قسمت در میلیون تعیین گردید. در حال حاضر، غلظت دی‌اکسیدکربن در جو زمین بیش از ۳۵۰ قسمت در میلیون می‌باشد که نشان‌دهنده افزایش ۱۰درصدی غلظت این گاز در عرض ۴۰ سال گذشته است. پیش‌بینی می‌شود که غلظت دی‌اکسیدکربن در جو تا سال ۲۰۵۰ میلادی به ۴۵۰ میلیون قسمت در میلیون افزایش یابد که معادل ۵/۱برابر غلظت این گاز در پیش از انقلاب صنعتی خواهد بود.

همبستگی مستقیم بین تولید و انتشار دی‌اکسیدکربن و افزایش غلظت آن در جو مشاهده می‌شود. جالب توجه است که میزان افزایش سالیانه انتشار دی‌اکسیدکربن بعد از انقلاب صنعتی تقریباً ۳/۴% است که ناشی از سوزاندن سوخت‌های فسیلی، جنگل‌زدایی و سایر فعالیت‌های انسانی می‌باشد که معادل ۸ برابر میزان افزایش سالیانه غلظت دی‌اکسیدکربن (۵/۰%) در جو است.
با این توضیحات می‌توان اذعان داشت که اگر تمام دی‌اکسیدکربن تولید شده در اثر فعالیت‌های انسانی در جو باقی می‌ماند، غلظت این گاز در جو خیلی بیشتر از مقداری بود که امروزه شاهد آن هستیم. بنابراین بایستی چنین فرض کرد که در خشکی‌ها و دریاها، عوامل ناشناخته‌ای وجود دارند که با جذب دی‌اکسیدکربن از جو مانع افزایش بی‌رویه این گاز در جو می‌گردند. با این حال جذب و مصرف دی‌اکسیدکربن از جو زمین نسبتاً کمتر از میزان ورود آن به جو می‌باشد و ادامه چنین روندی سهم دی‌اکسیدکربن را در افزایش دمای کره زمین از طریق اثر گلخانه‌ای بیشتر خواهد کرد.

تاثیر افزایش دی‌اکسیدکربن در کشاورزی
• تاثیر بر روی فتوسنتز
دی‌اکسید کردن برای فتوسنتز حیاتی‌ است و شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد افزایش غلظت CO2 باعث افزایش سرعت رشد گیاه می‌شود. البته در شرایط مناسب رشد با وجود نور، حرارت، مواد غذایی و رطوبت کافی، تولید مواد آلی افزایش می‌یابد. البته اختلافات عمده‌ای بین مکانیزم‌های فتوسنتزی گیاهان مختلف وجود دارد که این امر باعث تفاوت واکنش نسبت به CO2 می‌شود.
گونه‌هایی که مسیر فتوسنتزی C3 دارند (مثل گندم، برنج و سویا) نسبه به افزایش CO2 واکنش بیشتری نشان می‌دهند، زیرا افزایش CO2 باعث کاهش سرعت نوری در آنها می‌شود. البته گیاهان C4 (مثل سورگوم، نیشکر و ارزن)، واکنش کمتری نسبت به افزایش غلظت CO2 نشان می‌دهند.
از آنجاییکه این گیاهان از گیاهان زراعی منطقه حاره بوده و به طور وسیع در آفریقا رشد می‌کنند، بنابراین تصور می‌شود که ضریب افزایش CO2 برای مناطق کشاورزی معتدله و حاره‌ای مرطوب بیشتر از مناطق حاره‌ای نیمه‌خشک باشد. بنابراین دیگر اثر تغییر اقلیم بر کشاورزی برخی مناطق حاره‌ای نیمه‌خشک منفی باشد، ممکن است این اثر سوء بوسیله اثرات مثبت افزایش CO2 جبران نشود. همانطور که ممکن است در سایر مناطق نیز چنین وضعیتی پیش آید.
به طور کلی باید توجه داشت که اگرچه گیاهان C4 تنها در حدود ۲۰% از تولید غذای جهان را به خود اختصاص می‌دهند، ولی ذرت به تنهایی ۱۴% کل تولید و در حدود ۷۵% کل تجارت دانه‌های خوراکی را به خود اختصاص داده است. ذرت، غله مهمی است که برای جبران سوء تغذیه مناطقی که احتمال قحطی در آنها وجود دارد، استفاده می‌شود و هرگونه کاهش عملکرد و در آن مقدار غذا در این مناطق را تحت تاثیر قرار می‌دهند.

نمودار اثرات غلظت CO2 در گیاهان C4, C3
14 گونه از مضرترین علف‌های هرز خشکی، گیاهان C4 هستند که با گیاهان C3 رقابت می‌کنند. تفاوت گیاهان از نظر واکنش به افزایش CO2 ممکن است قدرت رقابت چنین علف‌های هرزی را کاهش دهد. در عوض، علف‌های هرز C3 موجود در گیاهان زراعی C4، خصوصاً در مناطق حاره، می‌توانند مشکلات بیشتری را به بار آورند، هرچند که نتیجه نهایی، بستگی به واکنش نسبی گیاه زراعی و علف‌های هرز نسبت به تغییر اقلیم دارد.

تعدادی از علف‌های چمنی مرتعی و جنگلی جهان، C4 هستند که مهمترین علف‌های مناطق گرمسیری و نیمه‌گرمسیری و نیز مناطق آسیای مرکزی و آمریکای شمالی را شامل می‌شوند. بنابراین بعید به نظر می‌رسد که افزایش CO2 برای مراتع عمده جهان منفعت چندانی دربر داشته باشد. البته این امر بیشتر به اثرات موازی تغییر اقلیم بر عملکرد بالقوه این گیاهان بستگی دارد.

در مطالعات انجام شده در محیط‌های تحت کنترل که درجه حرارت، مواد غذای ورطوبت در حد مطلوب بوده‌اند، با دوبرابر کردن غلظت CO2 هوا، عملکرد غلات C3 مانند گندم، جو، برنج و آفتابگردان به طور متوسط، ۳۶% افزایش یافته است. در خصوص اثر افزایش CO2بر تغییرات احتمالی در کیفیت عملکرد، احتمالاً مقدار ازت گیاهان کاهش یافته و برعکس، مقدار کربن افزایش خواهد یافت. این امر منجر به کاهش میزان پروتئین و نیز کاهش ارزش مواد غذایی گیاهان برای انسان و حیوانات اهلی خواهد شد.
• اثر ضدتعرقی CO2 (بهبود کارایی مصرف آب)

آنچه اهمیت دارد، اثر افزایش CO2 بر بسته شدن روزنه‌هاست. این وضعیت باعث کاهش نیاز آبی گیاه از طریق کاهش تعرق (در واحد سطح برگ) و بهبود آنچه که اصطلاحاً کارایی مصرف آب گفته می‌شود (نسبت بیوماس گیاه زراعی به آب مصرف شده در اثر تبخیر و تعرق) خواهد شد.

دوبرابر شدن غلظت CO2 هوا، باعث می‌شود که اندازه روزنه گیاهان C3 و C4، حدود ۴۰%؛ کاهش یابد و در نتیجه تعرق در حدود ۲۳-۴۶% کمتر می‌شود. این امر می‌تواند در محیط‌هایی مانند مناطق خشک، که رطوبت عامل محدودکننده رشد است، برای گیاه مضر باشد. البته این اثر ابهاماتی را به دنبال دارد، به عنوان مثال در اثر افزایش CO2، سطح برگ گیاه باید چقدر افزایش یابد تا بتواند کاهش تعرق به ازای واحد سطح برگ را جبران کند.

بنابراین علی‌رغم وجود شواهدی که همگی حاکی از آن هستند که افزایش CO2 کاملاً مفید بوده است، اثرات سوئی که به طور غیرمستقیم با افزایش CO2 ایجاد می‌شوند نیز با اثر سایر عوامل تعدیل می‌شوند و هنوز نمی‌توان نظر قطعی در مورد اثرات مثبت یا منفی افزایش غلظت CO2 بیان داشت.

متان (CH4)
تا سال ۱۹۹۱، غلظت گاز متان در جو زمین، به میزان تقریبی ۱% در سال روند رو به تزایدی داشت، ولی به دلایل ناشناخته‌ای، افزایش سالیانه انتشار این گاز به جو زمین از سال ۱۹۹۲ متوقف گردید. به نظر کارشناسان مختلف، کنترل نشت این گاز در سیستم گاز طبیعی روسیه یکی از دلایل این توقف می‌باشد.

بر اساس بررسی‌های انجام گرفته، سهم گاز متان در اثر گلخانه‌ای ناشی از فعالیت‌های انسانی حدود ۲۰-۱۲% می‌باشد. منابع تولید و مصرف این گاز نیز مانند دی‌اکسیدکربن هنوز به خوبی مشخص نشده‌اند. فعالیت موریانه‌های چوبخوار و فساد مواد آلی در باتلاق‌های فقیر از اکسیژن عوامل طبیعی و اصلی انتشار گاز متان به جو هستند و تولید ذغال، گاز طبیعی و فعالیت‌های کشاورزی (گاوداری و زراعت برنج) از عوامل ناشی از فعالیت‌های انسانی تولید این گاز محسوب می‌شوند.