Broeikasgassen absorberen gereflecteerde zonne-energie, waardoor de atmosfeer van de aarde warmer wordt. Veel van de energie van de zon bereikt de grond rechtstreeks, en een deel wordt door de grond teruggekaatst in de ruimte. Sommige gassen, indien aanwezig in de atmosfeer, absorberen die gereflecteerde energie en leiden deze terug als warmte naar de aarde. De gassen die hiervoor verantwoordelijk zijn, worden genoemd broeikasgassen, omdat ze een vergelijkbare rol spelen als het doorzichtige plastic of glas dat een kas bedekt.
Sommige broeikasgassen worden van nature uitgestoten door bosbranden, vulkanische activiteit en biologische activiteit. Sinds de industriële revolutie aan het begin van de 19e eeuwth eeuw geven mensen steeds meer broeikasgassen vrij. Deze toename versnelde met de ontwikkeling van de petrochemische industrie na de Tweede Wereldoorlog.
De warmte die wordt gereflecteerd door broeikasgassen produceert een meetbare opwarming van het aardoppervlak en de oceanen. Deze wereldwijde klimaatverandering heeft grote gevolgen voor het ijs, de oceanen, ecosystemen en de biodiversiteit van de aarde.
Kooldioxide is het belangrijkste broeikasgas. Het wordt geproduceerd door het gebruik van fossiele brandstoffen om elektriciteit op te wekken (bijvoorbeeld kolencentrales) en om voertuigen aan te drijven. Het productieproces van cement produceert veel koolstofdioxide. Door land vrij te maken van vegetatie, meestal om het te bewerken, komt er grote hoeveelheden koolstofdioxide vrij die normaal in de bodem worden opgeslagen.
methaan is een zeer effectief broeikasgas, maar met een kortere levensduur in de atmosfeer dan koolstofdioxide. Het komt uit verschillende bronnen. Sommige bronnen zijn natuurlijk: methaan ontsnapt in belangrijke mate uit wetlands en oceanen. Andere bronnen zijn antropogeen, wat door de mens veroorzaakt. Bij de winning, verwerking en distributie van olie en aardgas komt methaan vrij. Veeteelt en rijstteelt zijn belangrijke bronnen van methaan. De organische stof in stortplaatsen en afvalwaterzuiveringsinstallaties komt methaan vrij.
Lachgas (N2O) komt van nature in de atmosfeer voor als een van de vele vormen die stikstof kan aannemen. Grote hoeveelheden vrijgekomen stikstofoxide dragen echter aanzienlijk bij aan de opwarming van de aarde. De belangrijkste bron is het gebruik van kunstmest bij agrarische activiteiten. Lachgas komt ook vrij bij de productie van synthetische meststoffen. Motorvoertuigen geven stikstofoxide af bij gebruik van fossiele brandstoffen zoals benzine of diesel.
halogeenkoolwaterstoffen zijn een familie van moleculen met een verscheidenheid aan toepassingen, en met broeikasgaseigenschappen wanneer vrijgegeven in de atmosfeer. Halocarbons omvatten CFK's, die ooit op grote schaal werden gebruikt als koelmiddelen in airconditioners en koelkasten. Hun productie is in de meeste landen verboden, maar ze blijven aanwezig in de atmosfeer en beschadigen de ozonlaag (zie hieronder). Vervangende moleculen omvatten HCFK's, die fungeren als broeikasgassen. Deze worden ook afgebouwd. HFK's vervangen de schadelijkere, vroegere halogeenkoolwaterstoffen en dragen veel minder bij aan de wereldwijde klimaatverandering.
Ozon is een natuurlijk voorkomend gas dat zich in de bovenste delen van de atmosfeer bevindt en ons beschermt tegen veel van de schadelijke zonnestralen. Het goed gepubliceerde probleem van koelmiddel en andere chemicaliën die een gat in de ozonlaag creëren, staat vrij los van het probleem van de opwarming van de aarde. In de lagere delen van de atmosfeer wordt ozon geproduceerd wanneer andere chemicaliën worden afgebroken (bijvoorbeeld stikstofoxiden). Deze ozon wordt beschouwd als een broeikasgas, maar is van korte duur en hoewel het aanzienlijk kan bijdragen aan de opwarming, zijn de effecten meestal lokaal in plaats van wereldwijd.
Hoe zit het met waterdamp? Waterdamp speelt een belangrijke rol bij het reguleren van het klimaat door processen die op lagere niveaus van de atmosfeer werken. In de bovenste delen van de atmosfeer lijkt de hoeveelheid waterdamp sterk te variëren, zonder significante trend in de tijd.
Er zijn dingen die u kunt doen om uw uitstoot van broeikasgassen te verminderen.
Observaties: Atmosfeer en oppervlakte. IPCC, vijfde beoordelingsrapport. 2013.