گازهاي گلخانه اي كه مشتمل بر CO2، CH4،N2O ، O3 و غيره مي باشند در لايه تروپوسفر (Teroposphere) قرار دارند. در اين لايه با افزايش گازهاي گلخانه اي دما بالاتر مي رود، زيرا اين گازها نسبت به نفوذ نور خورشيد نفوذ پذير بوده و نور خورشيد پس از برخورد با سطح زمين طول موجهاي بلند مادون قرمز را ساطع مي كند كه در برخورد با لايه گازهاي گلخانه اي مجدداً به سطح زمين بازتاب و سبب افزايش دما مي شود
گرم شدن هوا يك پديده جهاني است. افزايش ممتد گازهاي گلخانه اي، نظير گاز كربنيك، در اتمسفر زمين در دهه هاي اخير، حاصل مصرف رو به ازدياد سوخت هاي فسيلي، پاك تراشي و از بين بردن جنگلها، چراي بيرويه مراتع، توليد سيمان، تغيير كاربري اراضي و ساير فعاليت هاي منجر به توسعه در زندگي بشر است. در150 سال اخير مقدار CO2 موجود در اتمسفر در اثر فعاليتهاي انساني افزايش يافته است و ميزان آن از PPmv288 در سال 1850 (قبل از انقلاب صنعتي) به PPmv 367 در سال 1998 رسيده است. بنابراين حدود 22% از CO2 كنوني موجود در اتمسفر در اثر مجموعه فعاليتهاي انساني بوجود آمده است. مقدار گاز كربنيك اتمسفر بيش از 720 ميليارد تن برآورد شده است. توليد گاز كربنيك در چرخه طبيعت، معادل 200 ميليارد تن در سال مي باشد. اين مقدار توسط گياهان و اقيانوسها، از اتمسفر دريافت و حاصل آن تعادل چرخه گاز كربنيك در طبيعت است. فعاليت هاي بشر در دهه هاي اخير در اين تعادل اختلالاتي بوجود آورده است و مقدار آن معادل 8 ميليارد تن در سال است که حدود 6 ميليارد تن آن از مصرف سوختهاي فسيلي حاصل مي شود (8/1 ميليارد تن در صنايع توليد برق، 2/4 ميليارد تن در حمل و نقل)، از اين مقدار، 5/4 ميليارد تن مجددا به طبيعت باز مي گردد و باقيمانده آن، يعني 5/3 ميليارد تن، بر مقدار گاز كربنيك هوا افزوده مي شود. با اين حال، تخمين توليد گاز كربنيك در سالهاي آينده، كاري دشوار است، زيرا كه بستگي زيادي به سياست كشورها، سازمانهاي بين المللي، تكنولوژي، وضعيت اقتصادي و نرخ رشد جمعيت انساني دارد. به هرحال مطالعات نشان مي دهد كه در سال 2100، در صورتي كه كنترلي بر توليد گاز كربنيك اعمال نشود، تراكم گاز كربنيك آنقدر در اتمسفر بالا خواهد رفت تا اينكه مقدار آن 150 % بيش از حد فعلي مي شود.
تحقيقات متعدد نشان داده كه پديده گرم شدن هوا اثرات مخربي بر حيات روي كره زمين دارد. افزايش وقوع سيل و خشكسالي، افزايش آلودگي هوا، افزايش بيماريها و مرگ زودرس، در اثر به هم خوردن نسبت گازهاي موجود در اتمسفر از جمله ميزان CO2 اتفاق افتاده و يا در حال وقوع است.
1-2- کاهش گازهاي گلخانه اي و ترسيب کربن
از سال1978 (كنفرانس استكهلم)، بشر به فكر اصلاح روند توسعه و جلوگيري از عوارض منفي آن از جمله تخريب اكوسيستمهاي طبيعي، كاهش تنوع زيستي، افزايش آلودگي هوا، تغييرات اقليمي و كاهش پتانسيل توليدي اراضي طبيعي و زراعي افتاد. دومين كنفرانس مهم در اين زمينه، نشست سران زمين در سال 1992 در ريو دوژانيرو برزيل بود كه به مسائل فوق الذكر توجه بيشتري معطوف گرديد و طي دستورالعمل 21 ((Agenda 21 كشورهاي امضاء كننده پيمان مذكور، موظف به رعايت مفاد دستورالعمل مذكور در جهت دستيابي به توسعه پايدار جامع نگر شدند.
در سال 1997 در كيوتو ژاپن كنوانسيون تغييرات اقليمي با شركت 160 كشور جهان منعقد شد و در آن كشورهاي صنعتي كه بيشترين مقادير گازهاي گلخانه اي را وارد جو مي نمايند، موظف به كاهش مقدار اين گازها از جمله دي اكسيد كربن هوا تا سال 2012 ميلادي به حد كمتر از مقدار آن در سال 1990 شدند. گرچه آمريكا به عنوان بزرگترين توليد كننده گاز كربنيك جهان، تا كنون از زير بار چنين تعهدي طفره رفته است، ولي به هر حال تحرك خوبي براي كاهش توليد گاز كربنيك در ساير نقاط دنيا آغاز شده است.
آنچه مسلم است تكنولوژي موجود قادر به كاهش گاز كربنيك نيست. بديهي است كه كشورهاي صنعتي و به دنبال آن ساير كشورها، در پي دستيابي به روشهاي كاهش انتشار دي اكسيد كربن با استفاده از تكنولوژي جديد سازگار با محيط زيست كه مواد آلاينده كمتري توليد مي كند و همچنين افزايش ترسيب كربن در بافتهاي خشبي گياهي، خاك و آب اقيانوسها هستند. بديهي است كه در چنين شرايطي، اولا اكثر كشورها در رقابت دستيابي به تكنولوژي هاي قابل عرضه و فروش به ديگران هستند. در ثاني آنها در فكر روزي هستند كه ممنوعيت استفاده از برخي صنايع توليد كننده گاز كربنيك، به صورتي عام درآمده و كشورها ملزم به پيروي از سياست هاي كاهنده گاز كربنيك شوند. بنابراين، بيشتر سياستمداران كشورها در تلاش هستند، تا به تناسب توسعه اقتصادي – اجتماعي در كشور متبوع، كاهش در توليد و نيز افزايش در ترسيب گاز كربنيك را در برنامه هاي خود بگنجانند.
از بين روشهاي مرسوم، روش توسعه و گسترش پوشش گياهان خشبي درختی، درختچه اي و بوته اي، بيش از ساير روشها كاربرد داشته و در حال حاضر به طور موثري براي كاهش گاز كربنيك موجود در هوا در نظر گرفته شده است. اگرچه ميزان يا سرعت ترسيب كربن در اكوسيستمهاي جنگلي مناطق حاره يا معتدل و مرطوب زياد است، ولي به همان نسبت نيز سرعت فرآيندهاي تجزيه شيميايي و بيولوژيكي كه موجب آزاد شدن دي اكسيد كربن مي شود، به دليل بالا بودن رطوبت محيط زياد است. بنابراين يكي از گزينه هاي مناسب جهت ترسيب كربن، مناطق خشک و نيمه خشك مي باشند و افزايش ميزان بيوماس گياهان خشبي در اين مناطق، به دليل کاهش هزينه ترسيب گاز كربنيك داراي مزيت فراوان است. اين موضوع موجب شده كه سازمانهاي بين المللي مانند FAO و UNDP اين مناطق را براي اجراي برنامه هاي ترسيب كربن به منظور كاهش گازهاي گلخانه اي و دستيابي به توسعه پايدار جامع نگر انتخاب نمايند.