Epäsuorasti vaikuttavat kaasut

Kasvihuonekaasut edistävät ilmastonmuutosta suoraan pidättämällä osan auringon lämmöstä ilmakehässä. Ilmastonmuutokseen vaikuttaa kuitenkin myös joukko kaasuja, joiden vaikutus on epäsuora. Näiden kaasujen käyttäytyminen ilmakehässä tunnetaan vielä puutteellisesti.

Epäsuorasti vaikuttavien kaasujen vaikutukset ovat erisuuntaisia

Epäsuorasti vaikuttavien kaasujen toiminta perustuu viiteen prosessiin:

• typen oksidit, haihtuvat orgaaniset yhdisteet ja hiilimonoksidi reagoivat ilmakehässä muodostaen alailmakehän otsonia
• hiilimonoksidi reagoi ilmakehässä synnyttäen hiilidioksidia
• haihtuvat orgaaniset yhdisteet muodostavat metaania ja vesihöyryä
• rikkidioksidi reagoi ilmakehässä muodostaen viilentäviä sulfaattiaerosoleja
• typen oksidit ja rikkidioksidi synnyttävät aerosoleja, jotka lisäävät pilvenmuodostusta, tämä todennäköisesti viilentää enemmän kuin lämmittää

Epäsuorasti vaikuttavista kaasuista lämmittäviä ovat hiilimonoksidi (CO), typen oksidit (NOx) ja haihtuvat orgaaniset yhdisteet (VOC). Rikkidioksidi (SO2) sen sijaan viilentää ilmastoa. Näiden lisäksi varsinaisista kasvihuonekaasuista pääasiassa epäsuorasti vaikuttavat metaani ja otsonikerrosta hävittävät halogenoidut hiilivedyt.

Taulukko 12 esittää tärkeimpien epäsuorasti vaikuttavien kaasujen lämmityspotentiaalin hiilidioksidiin verrattuna (GWP, global warming potential eli aineen haitallisuus hiilidioksidiin verrattuna massayksikköä kohti). NMVOC tarkoittaa haihtuvia orgaanisia yhdisteitä metaania lukuun ottamatta.

Typen oksidit

Typen oksidit (NOx) eli typpimonoksidi (NO) ja typpidioksidi (NO2) syntyvät pääasiassa ilman typestä voimalaitosten ja liikenteen palamisprosesseissa. Polttoprosessien kehittyminen ja katalysaattorien käyttö autoissa ovat pudottaneet päästöjä. Kääntöpuolena katalysaattorien käyttö lisää dityppioksidipäästöjä. Suomen vuotuiset typenoksidipäästöt aiheuttavat noin 10 miljoonan tonnin hiilidioksidipäästöjä vastaavan kasvihuonevaikutuksen.

Typen oksidit reagoivat ilman hydroksyyliradikaalien (OH-) tai UV-säteilyn kanssa muodostaen alailmakehän otsonia, joka on myrkky ja kasvihuonekaasu. Lisäksi ne muodostavat aerosoleja, jotka lisäävät pilvenmuodostusta. Pilvet puolestaan vaikuttavat sekä viilentävästi heijastamalla maahan tulevaa auringon säteilyä avaruuteen että lämmittävästi heijastamalla maasta tulevaa lämpösäteilyä takaisin maahan. Todennäköisesti lisääntyneen pilvenmuodostuksen kokonaisvaikutus on viilentävä.

Typen oksidit myös reagoivat ilmakehässä muodostaen typpihappoa, joka maahan sataessaan aiheuttaa maan happamoitumista eli muun muassa järvikuolemia ja metsävaurioita.

Hiilimonoksidi

Hiilimonoksidi (CO) on myrkky, jota muodostuu epätäydellisessä palamisessa autoissa ja voimalaitoksissa. Sillä ei ole suoraa kasvihuonevaikutusta. Sen sijaan se vaikuttaa epäsuorasti reagoimalla ilmakehän hapen kanssa muuttuen hiilidioksidiksi sekä muodostaen alailmakehän otsonia valokemiallisissa reaktioissa. Suomessa hiilimonoksidipäästöjen kasvihuonevaikutus vastaa noin miljoonan tonnin hiilidioksidipäästöjä.

Haihtuvat orgaaniset yhdisteet (VOC)

Haihtuvat orgaaniset yhdisteet (Volatile Organic Compounds, VOC) ovat yhteinen nimi metaanille ja muille kaasumaisille orgaanisille yhdisteille. Yleensä kasvihuonekaasutarkasteluissa metaani käsitellään näistä tärkeimpänä erikseen ja VOC rajataan tarkoittamaan muita yhdisteitä. Toisinaan käytetään myös lyhennettä NMVOC (nonmethane VOC).

Kaikki VOCit vaikuttavat suoraan absorboimalla maan lähettämää lämpösäteilyä, mutta niiden tärkeämpi vaikutuskanava on epäsuora. Ne reagoivat ilmassa olevien hydroksyyliradikaalien (OH-) kanssa ja muodostavat alailmakehän otsonia, joka on kasvihuonekaasu. Yläilmakehään päästyään ne reagoivat OH-:n kanssa muodostaen vesihöyryä, joka myös on kasvihuonekaasu. VOC:t muuttuvat myös metaaniksi.

VOC-päästöjä syntyy Suomessa pääasiassa polttoaineiden epätäydellisestä palamisesta. Suomessa NMVOC-päästöt aiheuttavat noin kahden miljoonan tonnin hiilidioksidipäästöjä vastaavan vaikutuksen.

Rikkidioksidi

Rikkidioksidia (SO2) syntyy poltettaessa rikkiä sisältäviä polttoaineita, kuten kivihiiltä ja öljyä. Päästöjä on pystytty vähentämään erityisesti polttoprosessien savukaasujen puhdistuksen avulla lähes 80 % vuodesta 1980.

Rikkidioksidi muodostaa ilmassa sulfaattiaerosoleja. Aerosolit ovat ilmakehässä leijuvia suuresta määrästä erilaisia molekyylejä koostuvia hiukkasia. Rikkidioksidin lisäksi niissä voi olla typen oksideja, hiiltä ja erilaisia suoloja. Ne jaotellaan hienoihin ja karkeisiin riippuen siitä, onko niiden halkaisija alle vai yli mikrometri.

Sulfaattiaerosolit heijastavat auringon säteilyä avaruuteen eli vaikuttavat viilentävästi. Lisäksi aerosolit lisäävät pilvien muodostusta ja todennäköisesti viilentävät myös tätä kautta. Päästöjen vähentäminen poistaa viilennysvaikutusta eli lisää epäsuorasti lämmitysvaikutusta.

Rikkidioksidi aiheuttaa myös happosateita, jotka vaikuttavat maan happamoitumiseen, järvikuolemiin ja metsävaurioihin.