Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Α.1 Το φαινόµενο του θερµοκηπίου Ένα από τα µεγαλύτερα περιβαλλοντικά προβλήµατα που αντιµετωπίζει η ανθρωπότητα και για το οποίο γίνεται προσπάθεια επίλυσης είναι το φαινόµενο του θερµοκηπίου. Το φυσικό αυτό φαινόµενο προκαλείται από το στρώµα της ατµόσφαιρας (όζον) που αντανακλά την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέµπεται από τη γήινη επιφάνεια. Ανθρώπινες δραστηριότητες όπως η βιοµηχανία, η καύση ορυκτών για την παραγωγή ενέργειας, η ανεξέλεγκτη υλοτόµηση, η εντατικοποίηση της γεωργίας επηρεάζουν την σύνθεση των αερίων της ατµόσφαιρας προκαλώντας την αύξηση της θερµοκρασίας στον πλανήτη µας, γεγονός που επηρεάζει το κλίµα του (Agriculture and climate, Eurostat). Η κλιµατική αλλαγή µπορεί να έχει επιπτώσεις στην ανθρώπινη ζωή και στην οικολογία του πλανήτη µε ποικίλους τρόπους. Οι περισσότερες χώρες έχουν λάβει µέτρα για να ελέγξουν την αλλαγή του κλίµατος, ωστόσο οι εκποµπές ρύπων σχετιζόµενες µε την ενέργεια έχουν αυξηθεί σχεδόν 10% από το 1990 έως και το 1999 στις αναπτυγµένες χώρες. Παράλληλα η αύξηση των εκποµπών από τις αναπτυσσόµενες χώρες είναι ιδιαίτερα σηµαντική, αν και τα κατά κεφαλήν επίπεδα εκποµπής τους παραµένουν χαµηλά (Νταγκούµας, 2000). Τα κύρια αέρια του θερµοκηπίου (GHG) των οποίων οι συγκεντρώσεις καταγράφονται και οι εκποµπές τους παρακολουθούνται είναι τα ακόλουθα: το διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ), το µεθάνιο (CH 4 ), το οξείδιο του αζώτου (N 2 O), οι υπερφθοράνθρακες (PFCs), οι υδροφθοράνθρακες (HFCs), το εξαφθοριούχο θείο (SF 6 ) ενώ τα έµµεσα αέρια του θερµοκηπίου είναι το µονοξείδιο του άνθρακα (CO), τα οξείδια του αζώτου (NO x ), οργανικές ουσίες (NMVOCs) και τα οξείδια του θείου (SO x ) (Τσιπουρίδης, 2005). Κάθε αέριο του θερµοκηπίου διαφέρει στη δυνατότητά του να απορροφάει τη θερµότητα (τα HFCs και PFCs είναι τα πιο απορροφητικά αέρια) στο µόριο του και τελικά να την εγκλωβίζει στην ατµόσφαιρα. Το µεθάνιο παγιδεύει περισσότερη από 21 φορές θερµότητα ανά µόριο και το νιτρώδες οξείδιο απορροφά 270 φορές περισσότερη θερµότητα ανά µόριο από το διοξείδιο του άνθρακα. Συχνά, οι εκτιµήσεις των εκποµπών αερίων του θερµοκηπίου παρουσιάζονται στις µονάδες των εκατοµµυρίων των µετρικών τόνων των αντίτιµων άνθρακα (MMTCE) (IPCC, 1996) 3
H ατµοσφαιρική διάρκεια ζωής είναι το χρονικό διάστηµα που χρειάζεται ένα αέριο για να παγιδέψει τη θερµότητα στην ατµόσφαιρα. Η διάρκεια ζωής αποτελεί πολύ σηµαντικό µέτρο σύγκρισης επειδή µερικά αέρια χάνουν την ιδιότητα αυτή αρκετά γρήγορα. Η γνώση της διάρκειας ζωής των αερίων του θερµοκηπίου είναι πολύ χρήσιµη επειδή οι κλιµατολογικές αλλαγές εξαιτίας της ανόδου της θερµοκρασίας του πλανήτη από την αύξηση των ποσοστών των εκπεµπόµενων αερίων του θερµοκηπίου θα γίνουν αισθητές στο µέλλον (σε πενήντα ή και περισσότερα χρόνια). Το γεγονός αυτό µας δίνει την δυνατότητα να δηµιουργήσουµε µοντέλα πρόβλεψης των κλιµατολογικών αλλαγών του πλανήτη αλλά και να λάβουµε µέτρα µείωσης του ποσοστού των εκποµπόµενων αερίων του θερµοκηπίου έτσι ώστε να µπορέσει να σταθεροποιηθεί στο µέλλον η θερµοκρασία του πλανήτη. Η καθυστέρηση των κλιµατολογικών αλλαγών οφείλεται στο ότι οι ωκεανοί ενεργούν ως «λεκάνες» απορρόφησης της θερµότητας καθυστερώντας έτσι την εξέλιξη του φαινόµενου του θερµοκηπίου. Στην περίπτωση που σταµατούσαµε σήµερα τις ανθρώπινες δραστηριότητες που οφείλονται για τις εκποµπές του διοξειδίου του άνθρακα (CO 2 ) η µέση θερµοκρασία του πλανήτη θα συνέχιζε να αυξάνεται για τα επόµενα 100 έτη και η υπάρχουσα συσσωρευµένη συγκέντρωση CO 2 αναµένεται να επέφερε άνοδο της θερµοκρασίας του πλανήτη κατά 4-5 ο C (Ledley, 1999). Βάση των παραπάνω θα πρέπει να βρεθούν τρόποι και να εφαρµοστούν διαχειριστικές πρακτικές έτσι ώστε να επέλθει µείωση των συγκεντρώσεων των αερίων του θερµοκηπίου και κυρίως του CO 2. H χρήση εναλλακτικών πηγών ενέργειας, η διατήρηση των εκτάσεων των δασών, η χρήση ορθών γεωργικών πρακτικών, η καθιέρωση συστηµάτων περιβαλλοντικής διαχείρισης (EMAS 761/2001, ISO14001) είναι ορισµένα από τα µέτρα τα οποία µπορούµε να λάβουµε για να σταθεροποιήσουµε τις συγκεντρώσεις του CO 2 και µελλοντικά να τις µειώσουµε. Α.2 Το Πρωτόκολλο του Κιότο. Η υπογραφή του πρωτοκόλλου του Κιότο (K.P.) τον εκέµβριο του 1997 είναι ένα ιστορικό βήµα στην προσπάθεια αντιστροφής της ανεξέλεγκτης αύξησης των εκποµπών των αερίων (GHG) που επηρεάζουν το φαινόµενο του θερµοκηπίου. Το πρωτόκολλο του Κιότο είναι µία συµφωνία που έγινε στα πλαίσια του συνεδρίου για τις κλιµατικές αλλαγές που έγινε υπό την αιγίδα του ΟΗΕ στο Κιότο της Ιαπωνίας. Οι 4
χώρες οι οποίες επικύρωσαν αυτό το πρωτόκολλο έχουν δεσµευτεί να µειώσουν τις εκποµπές CO 2 και πέντε άλλων αερίων του θερµοκηπίου, ή να δηµιουργήσουν ένα δίκτυο εµπορίας εκποµπών εάν διατηρήσουν ή αυξήσουν τις τιµές αυτών των αερίων. Αρχικός στόχος του πρωτοκόλλου είναι η υποχρέωση των αναπτυγµένων χωρών που αναφέρονται στο παράρτηµα Ι του K.P. να µειώσουν στην περίοδο 2008-2012 τις εκποµπές GHG s περίπου 5% κάτω από το επίπεδο του 1990, µε την απειλή επιβολής ισχυρών προστίµων σε περίπτωση µη συµµόρφωσης (Νταγκούµας, 2000). Εκ µέρους της Ευρωπαϊκής Ένωσης και τα 15 τότε κράτη µέλη της δέχτηκαν το πρωτόκολλο του Κιότο. Η Ε.Ε. παράγει περίπου το 22% των αερίων του θερµοκηπίου κι έχει συµφωνήσει να ρίξει αυτό το νούµερο στο 14%. Η Ελλάδα σαν µέλος της Ε.Ε. δεσµεύεται από αυτήν τη συµφωνία και πρέπει κι η ίδια να συνεισφέρει στη πτώση της εκποµπής αυτών των αερίων. Λόγω της έλλειψης βαριάς βιοµηχανίας η Ελλάδα δεν µπορεί να εµπλακεί σε άµεσο εµπόριο ρύπων και χρειάζεται να ρίξει τα ποσοστά των αερίων του θερµοκηπίου µε πιο «παραδοσιακούς» τρόπους όπως είναι η δεντροφύτευση. Α.3 Το δάσος, ένα φυσικό φίλτρο. Τα δάση παίζουν έναν πολύ σηµαντικό ρόλο στην προσπάθεια µείωσης του CO 2, διότι επηρεάζουν τον κύκλο του άνθρακα, δεσµεύοντας το CO 2 κι αποθηκεύοντας το στα διάφορα µέρη των φυτών. Τα δέντρα και γενικώς τα φυτά χρησιµοποιούν τον άνθρακα διότι είναι απαραίτητο συστατικό για τη διεργασία της φωτοσύνθεσης και τον απορροφούν απευθείας από το περιβάλλον µέσω των στοµατίων. Τα στοµάτια ανοίγουν και κλείνουν ανάλογα µε τις ανάγκες που παρουσιάζει το φυτό σε άνθρακα και µπορούµε να πούµε ότι όσο πιο γρήγορα ένα φυτό µεγαλώνει τόσο πιο πολύ άνθρακα θα απορροφάει από το περιβάλλον (Kascer and Burns, 1981). 5
Ο άνθρακας αποτελεί το µισό της µάζας ενός δένδρου, συνεπώς τεράστιες ποσότητες άνθρακα είναι αποθηκευµένες σε ένα δάσος (Jarvis & Jones:1979). Το σύνολο του δεσµευµένου άνθρακα στα δάση του πλανήτη υπολογίζεται στα 1,150 δισεκατοµµύρια τόνους. Εξαιτίας των τεράστιων ποσοτήτων που δεσµεύουν τα δάση αποτελούν ένα φυσικό απορρυπαντή της ατµόσφαιρας και η διατήρηση ή αύξηση των εκτάσεων τους αποτελεί επιτακτική ανάγκη για το µέλλον της ανθρωπότητας. Η φύτευση δέντρων και η δηµιουργία δασών µπορεί να προβεί ως µια σχετικά οικονοµική πρόταση για τη δηµιουργία µιας φυσικής «αποθήκης» άνθρακα, όπου µεγαλύτερη ποσότητα θα µπορεί να αφαιρείται από αυτή που διοχετεύεται προς την ατµόσφαιρα. Παρόλα αυτά, υπάρχουν κίνδυνοι µετατροπής ενός δάσους σε πηγή άνθρακα και αυτό µπορεί να συµβεί όταν για παράδειγµα, καεί ή όταν ο ρυθµός αποσύνθεσης της φυτικής µάζας ξεπεράσει το ρυθµό δέσµευσης άνθρακα δηλαδή το ρυθµό φωτοσύνθεσης. Οι παράγοντες που καθορίζουν το αν το δάσος αποτελεί αποθήκη άνθρακα, περιλαµβάνουν διαµορφώσεις βροχοπτώσεων, πυρκαγιές, αλλαγές στη φύτευση, συγκέντρωση θρεπτικών στοιχείων, σύσταση εδάφους, ρυθµούς εξάτµισης αλλά και τις αλληλεπιδράσεις µεταξύ αυτών. Ο υπολογισµός του άνθρακα που µπορεί να δεσµευτεί στα δέντρα και το πώς να τα χειριστούµε σωστά ως «αποθήκες», είναι πολύ σηµαντικά για την γεωργία και την δασοκοµία-για παράδειγµα πότε και πού θα φυτευτεί ή θα αφαιρεθεί ένα φυτό. Αυτοί οι υπολογισµοί µπορεί να είναι πολύπλοκοι και να διαφέρουν ανάλογα µε τα διαφορετικά σενάρια, για παράδειγµα, σε διαφορετικού τύπου δάση, διαφορετικά κλίµατα και διαφορετικούς τύπους εδαφών. Η ικανότητα να προβλεφθούν οι συνέπειες του φαινόµενου του θερµοκηπίου θα βοηθήσει τους λήπτες των αποφάσεων των διαχειριστικών πρακτικών, να διαλέξουν επιλογές που θα µειώσουν τις εκποµπές των αερίων και σε κάποιες περιπτώσεις ακόµα και θα προσλαµβάνουν συγκεντρώσεις µεγαλύτερες από αυτές που εκλύουν. 1 Το τµήµα Περιβάλλοντος, του πανεπιστηµίου Αιγαίου, στα πλαίσια του συστήµατος ΕΜΑS (Eco-Management and audit Scheme) που εφαρµόζει, θέλησε να µελετήσει πρακτικές για να ισορροπήσει το ισοζύγιο µεταξύ του CO 2 που εκπέµπει και του CO 2 που µπορεί να δεσµεύσει από το περιβάλλον δασύλλιο που βρίσκεται στο λόφο του Πανεπιστηµίου. 1 http://www.greenhouse.crc.org.au/ 6
Σκοπός της συγκεκριµένης µελέτης είναι η καταγραφή των πηγών εκποµπής CO 2 του Πανεπιστηµίου Αιγαίου, τµήµατος Περιβάλλοντος (κτίρια, αυτοκίνητα) και ο υπολογισµός του δεσµευµένου άνθρακα από τα δέντρα. Απώτερος σκοπός αυτής της µελέτης είναι ο υπολογισµός του ισοζυγίου του ρυθµού εκποµπής και απορρόφησης CO 2 στην περιοχή του λόφου Ξενία. 7