ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ

4.1.   Το φυσικό φαινόμενο του θερμοκηπίου και η ενίσχυση του φαινομένου
Το φαινόμενο του θερμοκηπίου συχνά ταυτίζεται με την κλιματική αλλαγή. Στην πραγματικότητα όμως, το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι ένα φυσικό φαινόμενο με ευεργετικά αποτελέσματα στο κλίμα της Γης. Η Γη έχει ένα φυσικό σύστημα ελέγχου της θερμοκρασίας της. Ορισμένα αέρια της ατμόσφαιρας, γνωστά και ως θερμοκηπιακά αέρια, επιτρέπουν τη διέλευση της ηλιακής ακτινοβολίας προς τη Γη, ενώ αντίθετα απορροφούν και επανεκπέμπουν προς το έδαφος ένα μέρος της υπέρυθρης ακτινοβολίας που εκπέμπεται από την επιφάνεια της Γης. Αυτή η παγίδευση της υπέρυθρης ακτινοβολίας από τα συγκεκριμένα αέρια ονομάζεται φαινόμενο του θερμοκηπίου. Η άποψη, ότι τα αέρια της ατμόσφαιρας συμβάλλουν στη διατήρηση της θερμοκρασίας της Γης, διατυπώθηκε για πρώτη φορά, γύρω στο 1800 από το Γάλλο μαθηματικό Joseph Fourier (1768-1830). Ο Fourier σύγκρινε την ατμόσφαιρα του πλανήτη μας με το γυαλί ενός θερμοκηπίου: και τα δύο επέτρεπαν στις ηλιακές ακτίνες να εισχωρήσουν, ενώ στη συνέχεια μέρος της θερμότητας παγιδευόταν και δεν μπορούσε να διαφύγει. Από αυτήν ακριβώς τη σύγκριση προέκυψε το κοινό όνομα «φαινόμενο του θερμοκηπίου». Περίπου εξήντα χρόνια αργότερα, στην Αγγλία, ο John Tyndall (1820-1893) απέδειξε ότι οι υδρατμοί και το διοξείδιο του άνθρακα απορροφούν ακτινοβολία. Το 1894 ο Σουηδός χημικός Svante Arrhenious υπολόγισε το ποσοστό με το οποίο η βιομηχανοποίηση του πλανήτη συνέβαλε στην αύξηση των επιπέδων των βασικών αερίων στην ατμόσφαιρα. Το 1896 διατύπωσε την άποψη, ότι αν η ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα διπλασιαστεί, η θερμοκρασία του πλανήτη θα αυξηθεί κατά 5-6°C, μια άποψη που είναι πολύ κοντά στις σημερινές εκτιμήσεις. Τα αέρια αυτά επενεργούν ως θερμική «κουβέρτα» γύρω από τη Γη, διατηρώντας τη θερμοκρασία της. Αν δεν υπήρχε αυτός ο μηχανισμός, η μέση θερμοκρασία της Γης θα ήταν περίπου κατά 35°C χαμηλότερη, δηλαδή -20°C αντί για +15°C που είναι σήμερα, οπότε η ύπαρξη ζωής θα ήταν αδύνατη. Επομένως, το φυσικό φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι θεμελιώδες για την ύπαρξη, διατήρηση και εξέλιξη της ζωής στον πλανήτη μας.
Σήμερα είναι γενικά παραδεκτό ότι πολλές ανθρωπογενείς δραστηριότητες συντελούν στην αύξηση της συγκέντρωσης των θερμοκηπιακών αερίων, και ακολούθως στην αύξηση της υπέρυθρης ακτινοβολίας που παγιδεύεται από την ατμόσφαιρα, με αποτέλεσμα την ενίσχυσητου φυσικού φαινομένου του θερμοκηπίου. Συνέπεια των παραπάνω είναι η άνοδος των θερμοκρασιών του πλανήτη, που οδηγεί σε ένα αβέβαιο μέλλον αναφορικά με το κλίμα του. Τα περισσότερα από τα αέρια του θερμοκηπίου δημιουργούνται με φυσικές διεργασίες. Παρόλα αυτά, η συγκέντρωση αυτών των αερίων στην ατμόσφαιρα αυξάνεται λόγω της ρύπανσης της ατμόσφαιρας από αιτίες, όπως τα καυσαέρια που εκπέμπουν τα μέσα μεταφοράς (ιδίως τα αεροπλάνα), οι βιομηχανίες και οι σταθμοί παραγωγής ενέργειας. Επίσης, το πρόβλημα ενισχύεται από την καταστροφή των δασών, τα οποία εξασφαλίζουν την ισορροπία των κυριότερων θεμοκηπιακών αερίων στην ατμόσφαιρα (βλ. ενότητες «Φυσικά οικοσυστήματα-Χερσαία οικοσυστήματα» και «Ενέργεια»).
Αναλυτικά, οι ανθρώπινες δραστηριότητες που ενισχύουν το φυσικό φαινόμενο του θερμοκηπίου αφορούν:

• Στον ενεργειακό τομέα, συμπεριλαμβανομένων και των μεταφορών, που με τη χρήση ορυκτών καυσίμων ευθύνονται για το 50% των συνολικών εκπομπών. Από τις εκπομπές αυτές το 40% είναι διοξείδιο του άνθρακα, ενώ το υπόλοιπο 10% αποτελείται από άλλα αέρια με κυριότερα το μεθάνιο, το όζον και το μονοξείδιο του άνθρακα.
• Στη συνεχή και εκτεταμένη καταστροφή των δασών, λόγω εκχέρσωσης, αποψίλωσης ή καύσης, που συνεισφέρουν στην αύξηση των αερίων του θερμοκηπίου κατά 15%. Το διοξείδιο του άνθρακα αποτελεί το 10%, ενώ η καύση έχει επιπλέον ως αποτέλεσμα την παραγωγή υποξειδίου του αζώτου, μονοξειδίου του άνθρακα και μεθανίου, που αποτελούν το υπόλοιπο 5%.
• Στην παραγωγή και χρήση συνθετικών χημικών ουσιών, όπως οι χλωροφθοράνθρακες ή τα halons.
• Στην εντατική γεωργία και κτηνοτροφία, που ευθύνεται για το 15% των εκπομπών, με κυριότερα αέρια το μεθάνιο, το υποξείδιο του αζώτου και το διοξείδιο του άνθρακα.

4.2. Αέρια του θερμοκηπίου
Στο φυσικό φαινόμενο του θερμοκηπίου οι υδρατμοί έχουν τη μεγαλύτερη συνεισφορά. Ωστόσο, η παρουσία τους στην ατμόσφαιρα επηρεάζεται σε μικρότερο βαθμό από τις ανθρώπινες δραστηριότητες. Τα κυριότερα αέρια της ατμόσφαιρας που ευθύνονται για την ενίσχυση του φαινομένου (ανθρωπογενής συνιστώσα) είναι: το διοξείδιο του άνθρακα, το μεθάνιο, το όζον, το υποξείδιο του αζώτου και οι χλωροφθοράνθρακες (πίνακας 1).

4.2.1. Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)
Το διοξείδιο του άνθρακα είναι ο πιο επιβαρυντικός ρύπος που συνδέεται με το φαινόμενο του θερμοκηπίου και την παγκόσμια αύξηση της θερμοκρασίας. Οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες παράγουν CO2 με τόσο ταχύ ρυθμό που οι φυσικές αναδραστικές διεργασίες (φωτοσύνθεση) δεν μπορούν να διαμορφώσουν μια νέα ισορροπία.

Κάθε χρόνο από το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας απορροφώνται περίπου 215 δισεκατομμύρια τόνοι. Η μισή από αυτήν την ποσότητα (110 δισεκατομμύρια τόνοι) χρησιμοποιείται κατά τις φωτοσυνθετικές διαδικασίες, όπου μετατρέπεται σε σάκχαρα και στη συνέχεια σε οργανική βιομάζα. Το μεγαλύτερο μέρος από την υπόλοιπη ποσότητα διαλύεται στους ωκεανούς, όπου συγκεντρώνεται στις δομές των κοραλλιών και στα κελύφη των σαλιγκαριών ως ανθρακικό ασβέστιο (CaCO3) και τελικά εναποτίθεται ως στερεό υλικό στον πυθμένα της θάλασσας. Η συγκέντρωση του CO2 στα διάφορα τμήματα της βιόσφαιρας είναι σταθερή, με μια δυναμική ισορροπία, στην οποία η ίδια ποσότητα CO2 που απομακρύνεται εισάγεται στα διάφορα τμήματά της. Η ατμόσφαιρα εμπλουτίζεται σε CO2 α) κατά την αποικοδόμηση της βιομάζας των νεκρών φυτικών και ζωικών οργανισμών από τους μικροοργανισμούς, β) κατά την εκπνοή των ζώων και των φυτών, γ) από τα ανθρακικά άλατα των πετρωμάτων λόγω επίδρασης διαφόρων ατμοσφαιρικών παραγόντων (π.χ. όξινη βροχή) και δ) από τις φυσικές ηφαιστειακές εκπομπές.

Η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα αυξήθηκε από 290 ppm το 1860 σε 380 ppm περίπου το 2007. Ο ρυθμός αύξησης της συγκέντρωσής του μεγαλώνει σταθερά κατά 1,5 ppm κάθε χρόνο. Η συνολική ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα από ανθρωπογενείς δραστηριότητες είναι περίπου 6-7 δισεκατομμύρια τόνοι ετησίως, εκ των οποίων 3 εκατομμύρια τόνοι παραμένουν στην ατμόσφαιρα ως πλεονάζουσα ποσότητα, ενισχύοντας το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Η ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα που παράγεται από την καταστροφή των δασών λόγω των πυρκαγιών υπολογίζεται στα 1-2 δισεκατομμύρια τόνους το χρόνο, γεγονός που οφείλεται στην απώλεια της φωτοσυνθετικής ικανότητας των δέντρων και στην εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα ως προϊόν της καύσης. Επιπλέον, η υποκατάσταση των δασών από καλλιέργειες προκαλεί απώλεια του 80% του φωτοσυνθετικού δυναμικού (βλ. ενότητα «Διαχείριση αποβλήτων – απορριμμάτων»).

4.2.2. Μεθάνιο (CH4)
Σύμφωνα με τη Διακυβερνητική Επιτροπή για την Κλιματική Αλλαγή (Intergovernmental Panel on Climate Change-IPCC), το μεθάνιο (CH4)  συμβάλει κατά 17% στο φαινόμενο της παγκόσμιας θέρμανσης. Το μεθάνιο (CH4) είναι ένα φυσικό αέριο που υπάρχει κυρίως στο υπέδαφος και απελευθερώνεται μέσα από τις σχισμές των βράχων. Το μεθάνιο είναι προϊόν αποσύνθεσης της βιομάζας. Οι ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως η βιομηχανική εκμετάλλευση των υπόγειων φυσικών αποθεμάτων, τα διυλιστήρια και οι διαρροές κατά τη διακίνηση τους, αυξάνουν την έκλυση μεθανίου στην ατμόσφαιρα. Επίσης, η παραγωγή μεθανίου είναι αυξημένη στις χωματερές και στις αποψιλωμένες περιοχές. Σε μερικές περιπτώσεις το φυσικό αέριο που παράγεται στις χωματερές (μίγμα μεθανίου και άλλων υδρογονανθράκων) μεταφέρεται με αγωγούς-σωλήνες και χρησιμοποιείται για εσωτερική θέρμανση.

Η γεωργία και η ζωοτεχνολογία συμβάλλουν επίσης στην απελευθέρωση μεθανίου στην ατμόσφαιρα, π.χ. οι καλλιέργειες ρυζιού και τα εκτεταμένα βοσκοτόπια βοοειδών (μεγάλος αριθμός ζώων σε περιορισμένο χώρο). Τα μηρυκαστικά στο πολύπλοκο πεπτικό τους σύστημα έχουν συμβιωτικά βακτήρια, τα οποία είναι αναγκαία για την πέψη της κυτταρίνης, που υπάρχει στη τροφή τους (κυρίως χορτάρι). Εκτός από την αποικοδόμηση της κυτταρίνης σε απλούστερους υδατάνθρακες, η διαδικασία αυτή οδηγεί στην παραγωγή μεθανίου. Εάν λάβουμε υπόψη ότι μια αγελάδα παράγει 500 λίτρα μεθανίου κάθε μέρα, εύκολα αντιλαμβανόμαστε ότι, σε παγκόσμιο επίπεδο η ποσότητα αυτή είναι πράγματι μεγάλη: αναφέρεται ότι 73 εκατομμύρια τόνοι μεθανίου παράγονται ετησίως σε παγκόσμια κλίμακα από τα μηρυκαστικά! Παρομοίως, οι τερμίτες έχουν συμβιωτικά βακτήρια, τα οποία συμμετέχουν στη πέψη του ξύλου, απελευθερώνοντας παράλληλα μεθάνιο. Για να κατανοήσουμε την έκταση του φαινομένου, αρκεί να σκεφτούμε ότι ο πληθυσμός τερμιτών είναι 500.000 φορές πολλαπλάσιος του ανθρώπινου πληθυσμού.

Η εκπομπή μεθανίου στην ατμόσφαιρα μπορεί να προέλθει και από άλλες αιτίες. Για παράδειγμα, η υπερθέρμανση του πλανήτη μπορεί να αυξήσει την έκλυση αυτού του αερίου από τα ωκεανικά ιζήματα, από τους βάλτους (που ευθύνονται για το 1/8 της παγκόσμιας εκπομπής μεθανίου), από περιοχές σήψης της φυτικής ύλης και από τα μόνιμα στρώματα πάγου. Όσον αφορά στα συνεχώς παγωμένα φυσικά περιβάλλοντα, υπάρχει μέσα στον πάγο «παγιδευμένη» μια αξιοσημείωτη ποσότητα μεθανίου που με την αύξηση της θερμοκρασίας εκλύεται στην ατμόσφαιρα. Ο μέσος όρος ζωής του μεθανίου στην ατμόσφαιρα είναι σχετικά μικρός, περίπου 12 χρόνια, συγκριτικά με του διοξειδίου του άνθρακα (50-200 χρόνια) και των άλλων αερίων του θερμοκηπίου (βλ. ενότητα «Διαχείριση αποβλήτων – απορριμμάτων»).

4.2.3. Όζον (Ο3)
Το όζον, σύμφωνα με την IPCC, αποτελεί τον τρίτο κατά σειρά ρύπο ο οποίος  συμβάλει στην παγκόσμια αύξηση της θερμοκρασίας κατά 13%. Το τροποσφαιρικό όζον παράγεται με τη φωτοχημική επίδραση του ηλιακού φωτός σε αέριους ρύπους, όπως τα οξείδια του αζώτου και τους υδρογονάνθρακες. Ο χρόνος παραμονής του τροποσφαιρικού όζοντος στην ατμόσφαιρα δεν ξεπερνάει τις τρεις εβδομάδες. Στην Ευρώπη τα επίπεδα του όζοντος στα χαμηλά στρώματα της τροπόσφαιρας παρέμεναν σταθερά μέχρι το 1950, αλλά από τότε και μετά παρατηρείται μια σταθερή αύξηση που φτάνει το 2% ετησίως (βλ. 5.1.2 και 5.4. καθώς και την ενότητα «Διαχείριση αποβλήτων – απορριμμάτων»).

4.2.4. Υποξείδιο του αζώτου (Ν2Ο)
Το υποξείδιο του αζώτου (Ν2Ο) είναι μη τοξικό αέριο και η συνεισφορά του στο φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι περίπου 5%. Απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα ως προϊόν μικροβιακών αντιδράσεων στο έδαφος και στο νερό. Η εκτεταμένη χρήση των αζωτούχων λιπασμάτων στη γεωργία έχει ως αποτέλεσμα μεγάλες ποσότητες N2O να απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα (μέσω εξάτμισης). Άλλες ανθρωπογενείς πηγές παραγωγής N2O είναι η καύση του λιθάνθρακα (περιέχει οργανικό άζωτο), οι διάφορες βιομηχανικές διεργασίες και η καύση της βιομάζας. Επίσης, μερικές χημικές αντιδράσεις που διενεργούνται στους καταλύτες των αυτοκινήτων απελευθερώνουν υποξείδιο του αζώτου. Η ατμοσφαιρική συγκέντρωση του N2O αυξήθηκε περίπου κατά 12% από την προ-βιομηχανική περίοδο, με ρυθμό 0.25% ετησίως κατά την τελευταία δεκαετία. Το συγκεκριμένο αέριο μπορεί να παραμείνει στην ατμόσφαιρα μέχρι και 120 χρόνια (βλ. ενότητα «Διαχείριση αποβλήτων – απορριμμάτων»).

4.2.5. Χλωροφθοράνθρακες (CFC’s) και halons
Πρόκειται για χημικές ενώσεις μη τοξικές, άφλεκτες, άοσμες και αδρανείς που χρησιμοποιούνταν ευρέως μέχρι σχετικά πρόσφατα στα ψυγεία και στα συστήματα κλιματισμού ως ψυκτικά υγρά, στα διάφορα σπρέι ως προωθητικά αέρια και στη βιομηχανία αφρώδους πλαστικού. Όταν άρχισε η παραγωγή τους γύρω στα 1930, όλοι έδειχναν ενθουσιασμό για τα μοναδικά πλεονεκτήματά τους και στα χρόνια που ακολούθησαν η παραγωγή τους έφτασε σε εκατομμύρια τόνους.
Οι ενώσεις αυτές μετά την χρήση τους παραμένουν χημικά αμετάβλητες στην ατμόσφαιρα. Η χρήση των χλωροφθορανθράκων απαγορεύτηκε σε όλα τα κράτη που συνυπέγραψαν το «Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ για τη Λέπτυνση της Στιβάδας του Όζοντος» (1987) (βλ. 5.5.). Οι ενώσεις αυτές εμπλέκονται στη λέπτυνση της στιβάδας του όζοντος και παράλληλα αποτελούν αέρια που ενισχύουν το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Οι ενώσεις που χρησιμοποιούνται ως υποκατάστατα των χλωροφθορανθράκων, ώστε να μην καταστρέφεται η στιβάδα του όζοντος, είναι οι υδροχλωροφθοράνθρακες (HCFC’s) και οι υδροφθοράνθρακες (HFC’s), επειδή περιέχουν λιγότερο χλώριο και έχουν μικρότερο μέσο χρόνο ζωής στην ατμόσφαιρα. Όμως, η χρήση των HCFC’s προβλέπεται να διακοπεί στις βιομηχανοποιημένες χώρες ως το 2020, αφού και αυτοί ενισχύουν το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Οι υπερφθοράνθρακες (PFC’s) είναι υδρογονάνθρακες στους οποίους όλα τα άτομα υδρογόνου υποκαθίστανται από φθόριο και έχουν χρησιμοποιηθεί επίσης ως υποκατάστατα των CFC’s. Παρολαυτά, η συμβολή τους στην ενίσχυση του φαινομένου του θερμοκηπίου είναι σημαντική μακροχρόνια, μιας και ο χρόνος ζωής τους φτάνει τα 50.000 χρόνια. Οι βρωμοφθοράνθρακες ή halons είναι υδρογονάνθρακες που περιέχουν βρώμιο, χρησιμοποιούνται στην παραγωγή υλικών πυρόσβεσης και επίσης συμβάλλουν στην ενίσχυση του φαινομένου του θερμοκηπίου.

4.2.6. Ο ρόλος των αιωρούμενων σωματιδίων
Τα αιωρούμενα σωματίδια μπορεί να είναι φυσικά αιωρήματα, κυρίως σκόνη από τις ηπείρους, ηφαιστειακή σκόνη και άλατα χλωριούχων ενώσεων από τους ωκεανούς ή να προέρχονται από ανθρωπογενείς πηγές (μεταφορές, βιομηχανικές δραστηριότητες). Τα αιωρούμενα σωματίδια αυξάνουν την ανακλαστικότητα της ατμόσφαιρας, με αποτέλεσμα να φτάνει στην επιφάνεια της Γης λιγότερη ηλιακή ακτινοβολία, γεγονός που έχει ως συνέπεια τη μείωση της θερμοκρασίας. Τα φυσικά αιωρήματα έχουν σταθερή πυκνότητα στην ατμόσφαιρα τουλάχιστον κατά τον τελευταίο αιώνα, επομένως δεν είναι υπεύθυνα για ανιχνεύσιμες αλλαγές στο κλίμα. Αντίθετα, τα ανθρωπογενή αιωρήματα στην ατμόσφαιρα έχουν αυξηθεί σημαντικά, κυρίως μετά το 1950.

4.3. Μελλοντικές επιπτώσεις από τις εκτιμώμενες αλλαγές λόγω του φαινομένου του θερμοκηπίου
Η μελέτη των μελλοντικών επιπτώσεων περιλαμβάνει, αρχικά, την εκτίμηση των επιπέδων παραγωγής της απαιτούμενης ενέργειας και των εκπεμπόμενων (εξαιτίας αυτής) αέριων ρύπων. Σημαντικοί παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη είναι η τεχνολογία παραγωγής, η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας κ.ά. Στη συνέχεια, μετρώνται οι συγκεντρώσεις του CO2 και των λοιπών αερίων του θερμοκηπίου και όλα τα στοιχεία καταχωρούνται στο κλιματικό μοντέλο. Το μοντέλο αυτό μας δίνει εκτιμήσεις για τις αναμενόμενες αλλαγές στη βροχόπτωση, στη θερμοκρασία κ.λπ. Με βάση το κλιματικό μοντέλο υπολογίζεται το κόστος των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής που μπορεί να αφορά στη βιοποικιλότητα και στα οικοσυστήματα, στην υγεία, στη γεωργία και στα τρόφιμα και τέλος στο σχεδιασμό των βιομηχανικών και αστικών υποδομών. Οι εκτιμήσεις της IPCC σχετικά με τις μελλοντικές επιπτώσεις του φαινομένου του θερμοκηπίου είναι ιδιαίτερα ανησυχητικές (πίνακας 2).

4.3.1. Βιοποικιλότητα και οικοσυστήματα
Τα δάση βρίσκονται ήδη σε μια πορεία προς εξαφάνιση λόγω της πολύ αργής προσαρμογής τους στις κλιματικές αλλαγές, ενώ υπολογίζεται ότι μέσα στον 21ο αιώνα θα επηρεαστεί αρνητικά το ένα τρίτο των παγκόσμιων δασικών οικοσυστημάτων. Η αύξηση της μέσης θερμοκρασίας κατά 1οC επηρεάζει τη λειτουργικότητα και τη σύνθεση των δασών. Περισσότερο αναμένεται να επηρεαστούν τα φυλλοβόλα δάση που βρίσκονται στην κεντρική Ευρώπη και τις ανατολικές Η.Π.Α., εφόσον αυτά τα γεωγραφικά πλάτη θα θερμανθούν περισσότερο. Τα δάση επηρεάζουν σε τοπική, ηπειρωτική και παγκόσμια κλίμακα την παραγωγή οξυγόνου, τη δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα, τη θερμοκρασία του εδάφους, την υγρασία, το ρυθμό εξάτμισης, τις υδατοπτώσεις και τη διάβρωση του εδάφους. Εξαιτίας της καταστροφής των δασών και της ερημοποίησης, αναμένεται απώλεια των ενδιαιτημάτων των άγριων ζώων και υποβάθμιση της βιοποικιλότητας. Η επίδραση των κλιματικών αλλαγών στα υπόλοιπα χερσαία οικοσυστήματα είναι επίσης καθοριστική για τη βιοποικιλότητα των περιοχών αυτών. Για παράδειγμα, η αύξηση της θερμοκρασίας στις ερήμους, που, όμως, δεν θα συνοδεύεται από αύξηση της υγρασίας, θα περιορίσει την πανίδα των οικοσυστημάτων αυτών. Σε άλλα χερσαία οικοσυστήματα η αύξηση της θερμοκρασίας θα ευνοήσει την εξάπλωση ορισμένων φυτικών ειδών σε βάρος άλλων.
Το λιώσιμο των πάγων έχει ως αποτέλεσμα τη συρρίκνωση των πολικών περιοχών. Πολλά θηλαστικά και πτηνά που ζουν σε ψυχρά κλίματα (αρκούδες, πιγκουΐνοι, φώκιες) δεν θα μπορέσουν να προσαρμοστούν στην αύξηση της θερμοκρασίας και να μετακινηθούν σε περιοχές με κατάλληλο κλίμα. Η στάθμη της θάλασσας αυξάνεται, με αποτέλεσμα τεράστιες οικολογικές και οικονομικές συνέπειες για τις παράκτιες περιοχές που κινδυνεύουν από τις πλημμύρες (απώλεια ενδιαιτημάτων, καταστροφή καλλιεργούμενων εδαφών, αλάτωση των αποθεμάτων γλυκού νερού). Πολλά ευαίσθητα θαλάσσια οικοσυστήματα, όπως είναι οι κοραλλιογενείς ύφαλοι, κινδυνεύουν με εξαφάνιση εξαιτίας της αύξησης της θερμοκρασίας. Οι υδροβιότοποι, όπως οι βάλτοι, τα έλη, οι παράκτιες λιμνοθάλασσες θα υποστούν μεταβολές, αφού ακόμα και οι μικρές αλλαγές στον υδροφόρο ορίζοντα μπορούν να αποδειχθούν μοιραίες. Κάποιοι υδροβιότοποι θα πλημμυρίσουν, ενώ κάποιοι άλλοι θα αποξηρανθούν, γεγονός που θα επηρεάσει σημαντικά τη βιοποικιλότητα των οικοσυστημάτων αυτών.

4.3.2. Υγεία
Η αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί επιδείνωση των καρδιαγγειακών και αναπνευστικών νοσημάτων, ενώ οι δερματικές παθήσεις και τα περιστατικά καρκίνου παρουσιάζονται συχνότερα, λόγω της αυξημένης ηλιακής ακτινοβολίας (προκαλείται από τη λέπτυνση της στιβάδας του όζοντος). Αυξημένοι τραυματισμοί, ψυχολογικές διαταραχές και αιφνίδιοι θάνατοι μπορεί να επέλθουν από ισχυρά και εκτεταμένα κύματα καύσωνα, πλημμύρες, καταιγίδες και άλλα ακραία φαινόμενα. Η αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να προκαλέσει εξάπλωση των ασθενειών που μεταδίδονται από έντομα, όπως, για παράδειγμα, τα κουνούπια, δεδομένου ότι τα έντομα αυτά θα επεκταθούν σε μεγαλύτερα γεωγραφικά πλάτη και ύψη. Η αύξηση των επιδημιών είναι πιθανή, εφόσον η αύξηση της θερμοκρασίας και της υγρασίας βοηθούν στην εξάπλωση των λοιμωδών ασθενειών.

4.3.3. Γεωργία και τρόφιμα
Η έλλειψη διαθέσιμων υδάτινων πόρων για γεωργική και κτηνοτροφική χρήση θα επηρεάσει τα επίπεδα της αγροτικής παραγωγής, αυξάνοντας το κόστος και μειώνοντας την ποιότητα και την ποσότητα των προϊόντων. Το πρόβλημα θα είναι εντονότερο στα μικρά γεωγραφικά πλάτη, όπου η ξηρασία είναι εντονότερη.
Εντούτοις, η αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα αναμένεται να ευνοήσει την ανάπτυξη των φυτών, εφόσον όσο περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα υπάρχει τόσο πιο έντονη είναι η φωτοσύνθεση των περισσότερων φυτών. Το φαινόμενο είναι ιδιαίτερα χαρακτηριστικό για τα λεγόμενα φυτά τύπου C3, τα οποία αποτελούν την πλειονότητα των φυτών στα υγρά και ψυχρά κλίματα, ενώ είναι λιγότερο έντονο στα φυτά τύπου C4, που είναι τα φυτά των τροπικών περιοχών (π.χ. ζαχαροκάλαμο, αραβόσιτος, κ.ά.). Εργαστηριακά πειράματα έδειξαν ότι ο διπλασιασμός του διοξειδίου του άνθρακα οδηγεί σε αύξηση της μέσης σοδειάς κατά 30%. Το ποσοστό αυτό μπορεί να αυξηθεί ή να μειωθεί ανάλογα με την απόκριση του κάθε φυτού σε άλλους παράγοντες, όπως η θερμοκρασία, η ηλιοφάνεια και η υγρασία.

4.3.4. Βιομηχανικές και αστικές υποδομές
Οι βιομηχανίες αγροτικών προϊόντων, η παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας και άλλων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, αλλά και τα περισσότερα δίκτυα συγκοινωνιών είναι μερικές από τις ανθρώπινες υποδομές που είναι ευάλωτες στις κλιματικές αλλαγές. Επίσης, κινδύνους αντιμετωπίζουν όλες οι εγκαταστάσεις (βιομηχανίες, λιμάνια, πολεοδομικά συγκροτήματα, τουριστικά θέρετρα κ.λπ.) που βρίσκονται σε παράκτιες περιοχές λόγω της ανόδου της θαλάσσιας στάθμης. Για τον ίδιο λόγο κινδυνεύουν να πλημμυρίσουν πολλά μικρά νησιά και παράκτιες περιοχές χαμηλού υψομέτρου (Μαλδίβες, δέλτα του Νείλου, Μπαγκλαντές κ.ά.). Εκτιμάται ότι οι επιπτώσεις από τις κλιματικές αλλαγές θα οδηγήσουν στη δημιουργία κύματος περιβαλλοντικών μεταναστών, καθώς οι άνθρωποι θα εγκαταλείπουν τις περιοχές στις οποίες δεν θα ευνοούνται πλέον οι οικονομικές δραστηριότητες και θα μετακινούνται προς μεγάλες αστικές περιοχές. Έτσι, θα αυξάνονται και οι ανάγκες των αστικών πληθυσμών για στέγαση, τροφή, νερό, υγειονομική περίθαλψη κ.λπ. Μια άλλη συνέπεια της υψηλής επικινδυνότητας ορισμένων περιοχών και ανθρώπινων δραστηριοτήτων λόγω των κλιματικών αλλαγών, είναι η αύξηση του κόστους ασφάλισης. Επειδή είναι πολύ δύσκολο να προβλεφθεί ένα καταστρεπτικό συμβάν, η σωστή αξιολόγηση των ασφαλίστρων γίνεται ιδιαίτερα δύσκολη, με αποτέλεσμα οι ασφαλιστικές εταιρείες, αλλά και οι τράπεζε, να παρουσιάζουν οικονομική κάμψη. Λόγω της αλληλοσυσχέτισης των διαφόρων οικονομικών-παραγωγικών παραγόντων μπορεί να επηρεαστεί δραματικά ένα πλήθος από βιομηχανίες και αγορές.

4.4. Μέτρα αντιμετώπισης του φαινομένου του θερμοκηπίου
Η μείωση εκπομπής αερίων θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα είναι επιτακτική ανάγκη. Ακόμη και εάν ληφθούν δραστικά μέτρα και άμεσα, η θερμοκρασία θα εξακολουθήσει να αυξάνεται για ορισμένο χρονικό διάστημα. Ωστόσο, εάν δεν ληφθούν μέτρα για την αντιμετώπιση του φαινομένου, η αύξηση της θερμοκρασίας θα επιταχυνθεί με απρόβλεπτες συνέπειες για τις κλιματολογικές συνθήκες και τη ζωή στον πλανήτη. Ο περιορισμός των ανθρωπογενών εκπομπών θερμοκηπιακών αερίων μπορεί να επιτευχθεί, κυρίως μέσω εναλλακτικών τρόπων παραγωγής ενέργειας (π.χ. από ανανεώσιμες πηγές) και αξιοποίησης της ενέργειας αυτής (π.χ. αλλαγή στα καταναλωτικά πρότυπα, «οικολογική» συμπεριφορά, αειφορική διαχείριση). Ο σχεδιασμός και η εφαρμογή των μέτρων αυτών απαιτεί ένα ορισμένο κόστος επενδύσεων στην έρευνα, στην τεχνολογία, στην εκπαίδευση κ.λπ. (βλ. ενότητες «Ενέργεια», «Διαχείριση αποβλήτων – απορριμμάτων»).
Η εφαρμογή των μέτρων για την αντιμετώπιση των κλιματικών αλλαγών απαιτεί, βέβαια, κάποιο κόστος, όμως εξασφαλίζει συγκριτικά μεγαλύτερα οφέλη, όχι μόνο για το περιβάλλον, αλλά και για τις κοινωνίες. Για παράδειγμα, μέσα από την ανάπτυξη φιλικών προς το κλίμα τεχνολογιών είναι δυνατό να δημιουργηθούν νέες θέσεις εργασίας και νέες αγορές. Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της Γερμανίας, όπου με την ανάπτυξη της αιολικής ενέργειας δημιουργήθηκαν 40.000 θέσεις εργασίας. Επίσης, μέσα από προγράμματα προώθησης της αιολικής ενέργειας, σε πολλές χώρες της Ε.Ε. οι ευρωπαϊκές εταιρείες έχουν εξασφαλίσει μερίδιο στην αναπτυσσόμενη παγκόσμια αγορά για εξοπλισμό αιολικής ενέργειας που καλύπτει το 90%. Σύμφωνα με την έκθεση του οικονομολόγου Stern το 2006, η αντιμετώπιση των κλιματικών αλλαγών θα είχε κόστος ίσο με το 1% του παγκόσμιου ακαθάριστου προϊόντος. Αντίθετα, το κόστος των συνεπειών της κλιματικής αλλαγής ισοδυναμεί με μείωση του παγκόσμιου ακαθάριστου προϊόντος κατά 5-20% και είναι μεγαλύτερο από το κόστος του Α΄ Παγκόσμιου Πολέμου, του Β΄Παγκόσμιου Πολέμου και του Κραχ του 1929 μαζί.
Ήδη από τη δεκαετία του 1980, οι κυβερνήσεις συνειδητοποίησαν το μέγεθος του προβλήματος και την ανάγκη να λάβουν σχετικά μέτρα. Η διεθνής συνεργασία για την αντιμετώπιση του παγκόσμιου αυτού προβλήματος κρίθηκε αναγκαία, εφόσον όλες οι χώρες συμβάλλουν στις εκπομπές αερίων θερμοκηπίου και όλες οι χώρες υφίστανται τις σχετικές συνέπειες. Το 1992 οι κυβερνήσεις υιοθέτησαν τη Σύμβαση-Πλαίσιο των Ηνωμένων Εθνών για την Αλλαγή του Κλίματος (United Nations Framework Convention on Climate Change - UNFCCC). Μέχρι το 2005 η διεθνής αυτή συμφωνία είχε γίνει επισήμως δεκτή από 189 χώρες. Τελικός στόχος της σύμβασης είναι η σταθεροποίηση των ατμοσφαιρικών συγκεντρώσεων των αερίων θερμοκηπίου σε χαμηλά επίπεδα μέσα σε εύλογο χρονικό διάστημα, ώστε να προσαρμοστούν ομαλά τα οικοσυστήματα στην αλλαγή του κλίματος, να εξασφαλιστεί η επάρκεια παραγωγής τροφίμων και να καταστεί δυνατή η αειφορική ανάπτυξη. Στο πλαίσιο της σύμβασης οι κυβερνήσεις υποχρεούνται να παρακολουθούν τα επίπεδα των θερμοκηπιακών αερίων που παράγουν, να υποβάλουν σχετικές εκθέσεις, να επεξεργάζονται στρατηγικές σχετικά με την αλλαγή του κλίματος και να βοηθούν τις φτωχότερες χώρες να την αντιμετωπίσουν. Η σύμβαση σχεδιάστηκε ως πλαίσιο μέσα στο οποίο λαμβάνονται οι αποφάσεις και τα μέτρα που αφορούν στην αντιμετώπιση του προβλήματος.
Το 1997 υπογράφηκε το Πρωτόκολλο του Κιότο, το οποίο τέθηκε σε ισχύ στις 16 Φεβρουαρίου 2005 και δεσμεύει τις εκβιομηχανισμένες χώρες που συμμετέχουν να περιορίσουν τις εκπομπές αερίων θερμοκηπίου και να επιτύχουν συγκεκριμένους στόχους εκπομπών από το 2008 μέχρι το 2012. Το πρωτόκολλο του Κιότο εστιάζεται στις εκβιομηχανισμένες χώρες, επειδή αυτές ευθύνονται σε μεγαλύτερο βαθμό για την εκπομπή θερμοκηπιακών αερίων, ενώ ταυτόχρονα διαθέτουν την τεχνογνωσία και τους χρηματικούς πόρους για τον περιορισμό τους. Για παράδειγμα, οι ποσότητες θερμοκηπιακών αερίων που παράγονται ετησίως στην Ε.Ε. ανέρχονται σε 11 τόνους ανά πολίτη, ενώ στις αναπτυσσόμενες χώρες σε 1 τόνο αντίστοιχα. Μέχρι το 2005 το πρωτόκολλο είχε υπογραφεί από 150 κυβερνήσεις, συμπεριλαμβανομένου του συνόλου των 25 (τότε) χωρών της Ε.Ε. Τριάντα έξι εκβιομηχανισμένες χώρες πρέπει να μειώσουν έως το 2012 τις εκπομπές θερμοκηπιακών αερίων 5-8 % σε σύγκριση με τα επίπεδα του 1990. Οι Η.Π.Α. και η Αυστραλία αποφάσισαν τελικά να μη συμμετάσχουν στο πρωτόκολλο του Κιότο.
Η Ε.Ε. (των 15) έθεσε ως στόχο τη μείωση των εκπομπών θερμοκηπιακών αερίων μέχρι το 2012 κατά 8% σε σύγκριση με τα επίπεδα του 1990, ενώ καθόρισε το μέγεθος συνεισφοράς κάθε χώρας-μέλους με βάση την οικονομική της κατάσταση και τη βιομηχανική της δομή. Έτσι, οι περισσότερες χώρες-μέλη οφείλουν να περιορίσουν τις οικείες εκπομπές, κάποιες έχουν τη δυνατότητα να τις αυξήσουν μέχρι ενός ορισμένου επιπέδου, ενώ άλλες οφείλουν να διατηρήσουν τις εκπομπές τους στα ίδια επίπεδα με εκείνα του 1990. Οι δέκα χώρες που προσχώρησαν στην Ε.Ε. την 1η Μαΐου 2003 έχουν ατομικούς στόχους στο πλαίσιο του Πρωτοκόλλου, με εξαίρεση την Κύπρο και τη Μάλτα για τις οποίες δεν έχουν καθοριστεί στόχοι.
Το Μάρτιο 2000 η Ε.Ε. ανέπτυξε το Ευρωπαϊκό Πρόγραμμα για την Αλλαγή του Κλίματος (European Climate Change Programme - ECCP) και μαζί με εκπροσώπους της βιομηχανίας και των περιβαλλοντικών ενώσεων κατέληξε σε 42 μέτρα, τα οποία θα συμβάλλουν στο περιορισμό των εκπομπών θερμοκηπιακών αερίων με τρόπο αποδοτικό από πλευράς κόστους. Τα μέτρα που προτείνονται αφορούν στη βελτίωση της απόδοσης από πλευράς καυσίμων των αυτοκινήτων, στη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτηρίων (π.χ. η βελτίωση της μόνωσης μπορεί να περιορίσει το κόστος θέρμανσης κατά 90%), στην αύξηση της χρήσης ανανεώσιμων ενεργειακών μορφών, στη συνδυασμένη παραγωγή θέρμανσης και ηλεκτρικής ενέργειας, στη μείωση των φθοριούχων θερμοκηπιακών αερίων που χρησιμοποιούνται στα συστήματα κλιματισμού, στον περιορισμό των εκπομπών μεθανίου από τους χώρους υγειονομικής ταφής, στη διεύρυνση εκστρατειών ευαισθητοποίησης και τέλος, στην ενίσχυση της έρευνας. Άλλα μέτρα που προτείνονται αναφέρονται στην ανάπτυξη και χρήση φιλικών προς το περιβάλλον τεχνολογιών. Παραδείγματα τέτοιων τεχνολογιών είναι η δέσμευση και αποθήκευση του άνθρακα που απελευθερώνεται κατά την καύση ορυκτών καυσίμων (ταφή σε παλαιά ορυχεία ή παλαιά κοιτάσματα πετρελαίου) και η παραγωγή και χρήση υδρογόνου για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (βλ. ενότητα «Ενέργεια»).
Το Σύστημα Εμπορίας Δικαιωμάτων Εκπομπών (EmissionTrading) ξεκίνησε την 1η Ιανουαρίου 2005 και αποτελεί ένα μηχανισμό που καθιερώθηκε στο πλαίσιο του Πρωτοκόλλου του Κιότο με σκοπό τη λήψη μέτρων μείωσης των εκπομπών θερμοκηπιακών αερίων. Οι κυβερνήσεις της Ε.Ε. καθόρισαν τα επιτρεπτά επίπεδα εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα ετησίως για τους περίπου 12.000 σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής και εργοστάσια μεγάλης ενεργειακής έντασης, που ευθύνονται για το 50% των εκπομπών CO2 στην Ε.Ε. Σύμφωνα με τη λειτουργία του συστήματος εμπορίας οι βιομηχανικές μονάδες που εκπέμπουν χαμηλότερα επίπεδα CO2 από τα επιτρεπτά όρια έχουν το δικαίωμα να πουλήσουν το πλεόνασμα σε βιομηχανικές μονάδες των οποίων οι εκπομπές υπερβαίνουν τα επιτρεπτά όρια. Στις μονάδες εκείνες που υπερβαίνουν τα όρια εκπομπών χωρίς να καλύπτουν το πλεόνασμα με την αγορά δικαιωμάτων, θα επιβάλλονται βαριές κυρώσεις. Στόχος του συστήματος εμπορίας είναι να δοθεί χρηματοοικονομικό κίνητρο για τον περιορισμό των εκπομπών. Ωστόσο, στην εφαρμογή του το μέτρο αυτό δεν έφερε το επιθυμητό αποτέλεσμα, καθώς κάποιες ανεπτυγμένες χώρες «αγοράζουν εκπομπές» και τελικά ρυπαίνουν περισσότερο. Επιπλέον, για κάποιες εταιρίες η εμπορία ρύπων εξελίχθηκε σε βασική επιχειρηματική – κερδοσκοπική δραστηριότητα. Έτσι, αντί να λειτουργεί ως κίνητρο για την υιοθέτηση νέων «καθαρών» τεχνολογιών, οδήγησε στη μείωση της παραγωγής με σκοπό την επίτευξη του κέρδους από την πώληση των δικαιωμάτων εκπομπών ρύπων. Σύμφωνα με απόφαση του Ευρωπαϊκού Δικαστηρίου (με αφορμή την προσφυγή της Γερμανικής κυβέρνησης) η εμπορία ρύπων δεν μπορεί να αποτελεί την κύρια δραστηριότητα μιας βιομηχανίας, διότι στόχος της είναι ο περιορισμός του φαινομένου του θερμοκηπίου και όχι το επιχειρηματικό κέρδος.
Για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής απαιτούνται συντονισμένες προσπάθειες σε επίπεδο λήψης αποφάσεων, σε επίπεδο σχεδιασμού και εφαρμογής των αναγκαίων μέτρων. Στην αποτελεσματική αντιμετώπιση του ζητήματος θεωρείται σημαντική η συνεισφορά των διεθνών οργανισμών, των εθνικών κυβερνήσεων, των μη κυβερνητικών οργανώσεων, των επιχειρήσεων, αλλά και των ενεργών–ευαισθητοποιημένων πολιτών. Ο ρόλος της εκπαίδευσης και της ενημέρωσης των πολιτών θεωρείται ουσιαστικός στην αντιμετώπιση του ζητήματος, καθώς μπορεί να επηρεάσει την υιοθέτηση νέων καταναλωτικών προτύπων που συνδέονται με την ορθολογική χρήση της ενέργειας προς την κατεύθυνση της εξοικονόμησης ενεργειακών πόρων και του περιορισμού των εκπομπών θερμοκηπιακών αερίων.
Για τη χώρα μας, σύμφωνα με πρόσφατη (2008) έκθεση του Συμβουλίου Εθνικής Ενεργειακής Στρατηγικής (ΣΕΕΣ) θεωρείται, δυστυχώς, αναγκαία η εισαγωγή του λιθάνθρακα, προκειμένου να αντιμετωπισθούν τα προβλήματα επάρκειας ηλεκτρικής ενέργειας που θα ενταθούν. Όπως προκύπτει από σχετικές μελέτες, η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας τους θερινούς μήνες θα είναι ιδιαίτερα αυξημένη (λόγω των υψηλών θερμοκρασιών και κατ’ επέκταση της εντατικής λειτουργίας των κλιματιστικών μηχανημάτων), ενώ η παραγωγικότητα των υδροηλεκτρικών σταθμών, που καθορίζουν την ενεργειακή επάρκεια της χώρας, θα μειωθεί (λόγω της μείωσης των βροχοπτώσεων). Ενδεικτικά, η παραγωγή στους υδροηλεκτρικούς σταθμούς στον Αχελώο και στον Αλιάκμονα εκτιμάται ότι θα μειωθεί κατά 30 – 50%.
Η χώρα μας αδυνατεί να ανταποκριθεί άμεσα για την επίτευξη των στόχων της ευρωπαϊκής ενεργειακής πολιτικής, δηλαδή μείωση μέχρι το 2020 των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου για τους κλάδους της χώρας που είναι εκτός του συστήματος εμπορίας ρύπων κατά 4% σε σχέση με το 2005, συμετοχή των Α.Π.Ε. στην τελική κατανάλωση της χώρας κατά 18% ως το 2020 και βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης κατά 20% στο σύνολο της Ε.Ε. Οι στόχοι αυτοί μπορούν να αρχίσουν να προσεγγίζονται μετά το 2015, κυρίως με την εξοικονόμηση και ορθολογική χρήση της ενέργειας και την αύξηση της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές.
Για αυτούς τους λόγους, δεν μπορεί στο άμεσο διάστημα να εξασφαλιστεί η επάρκεια ηλεκτρικής ενέργειας από τους διαθέσιμους ενεργειακούς πόρους (λιγνίτης, υδροδυναμικό, αιολική/ ηλιακή ενέργεια και φυσικό αέριο, που εισάγεται από τη Ρωσία). Επομένως, κρίνεται αναγκαία η εισαγωγή λιθάνθρακα και η εγκατάσταση των σχετικών μονάδων παραγωγής, που όμως θα συνυπολογίζουν το κοινωνικό κόστος.
Η ελληνική ενεργειακή πολιτική συνίσταται στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από: α) λιγνιτικές μονάδες σε μειούμενο ποσοστό - λόγω εξάντλησης των κοιτασμάτων, β) μονάδες φυσικού αερίου σε ποσοστό που προβλέπεται ότι θα μπορέσει να καλυφθεί από τις εισαγωγές του καυσίμου, γ) χρησιμοποίηση των μεγάλων υδροηλεκτρικών έργων σε ποσοστό που προσδιορίζεται από το διαθέσιμο υδροδυναμικό, δ) αιολικές και φωτοβολταϊκές και
ε) χρησιμοποίηση μονάδων λιθάνθρακα νέας τεχνολογίας που θα ανταποκρίνεται στις ευαισθησίες και απαιτήσεις των τοπικών κοινωνιών.