2 feb. 2011

Kolcykeln - Källor och sänkor

Vi har tidigare skrivit om kolcykeln, beskrivningen av kolets rörelse inom jorden, haven, djur och växter samt atmosfären. Här följer en kortfattad introduktion till källor och sänkor för antropogena bidraget till kolcykeln.

Källor är de processer som släpper ut koldioxid i atmosfären medan sänkor är de som tar upp koldioxid ur atmosfären. Tillsammans med ökningen av koldioxidhalten i atmosfären sluter de den så kallade kolbudgeten.

Källor
Den största källan är användning av fossila bränslen samt industriell verksamhet. Under 2009, det senaste året med sammanfattad statistik, bidrog dessa med 8,4 miljarder ton (8,4 Gt) kol1 till atmosfären vilket är de näst högsta utsläppen i mänsklighetens historia, endast slaget av 2008 års utsläpp. Osäkerheten i dessa beräkningar är ±6%.

Markanvändning är den andra viktiga källan till antropogena kolutsläpp. När skogsområden omvandlas till betesmark eller när skog huggs ner utan att återplantering sker frigörs koldioxid till atmosfären. Denna källa bidrog med ca 0,9 Gt under 2009. Bidraget från denna källa är mer osäker än från fossilt bränsle och industri men en trend av minskande bidrag från markanvändning finns glädjande nog. Utsläppen från denna källa har minskat med ca 25% från 1990-talet till 2000-talet.

Förändringen i atmosfären
Koldioxidnivån i atmosfären bestäms genom kontinuerliga mätningar vid ett flertal platser världen över och är den idag bäst kända delen av kolbudgeten. Ökningen i atmosfären under 2009 var 3,4±0.1 Gt vilket motsvarar 1,6 ppm. Detta är något över medlet de senaste 20 åren (1,5 ppm/år) men lägre än medlet för 2000-2008 som var 1,9 ppm/år.

Som synes ovan är ökningen i atmosfären knappt 40% av de totala utsläppen. Den resterande koldioxiden har tagits upp av hav och i skog och mark under året.

Antropogena kolbudgeten 2009 med ungefärlig storlek på de geologiskt viktiga processerna med vulkaner och vittring som jämförelse.

Sänkor
Havens ytvatten tar upp ungefär en fjärdedel av de årliga utsläppen. Skog och mark tar upp ytterligare en dryg fjärdedel. Hur mycket som tas upp ett visst år varierar med vädret under året, speciellt upptaget på land.

Havet tar upp koldioxid både direkt genom att det löses i vattnet, detta upptag är det som leder till havens försurning, och genom att vattenlevande organismer binder kol som sedan hamnar på havsbotten eller i djuphavet genom havets ekologi.

Det finns en stor osäkerhet i fördelningen av upptaget på land och dess processer. Ökad växtlighet på grund av mer koldioxid och högre temperaturer med längre växtsäsong på de stora nordliga landområdena är dock högst troligt ett viktigt bidrag till denna källa.

Det finns tecken på att andelen som tas upp av naturen har minskat sedan 1950-talet men osäkerheten är fortfarande för stor för att detta kan fastslås säkert.

Uppdatering:

Andel av utsläppen som blev kvar i atmosfären år för år. Baserat på data från GCP.


1) Ibland anges vikten i koldioxid i stället. Ett ton kol motsvarar 3,7 ton koldioxid på grund av det tillkommande syrets vikt i molekylen.

Källor:
GCP Carbon budget 2009
Le Quere, Trends in the sources and sinks of carbon dioxide

8 kommentarer:

  1. Hur många (G)ton CO2 går åt till växternas fotosyntes?

    SvaraRadera
  2. Bengt, Det är lite komplext för att en del av det syret används sedan av växterna för att leva. Sedan förmultnar mycket växtmaterial under höst och vinter vilket avger koldioxid. (Det senare gör att jorden "andas" mellan norra halvklotets sommar och vinter när man tittar på CO2-kurvan). Det upptag som sker på land av den extra koldioxid som vi tillför beror på att kol binds i träd och mark under längre tid pga av bland annat mer växtlighet än tidigare. Så även om den mängd koldioxid som omsätts av växter är stort, ca 120 Gt, så är nettot litet. (Om man tänker sig på geologisk tidsskala måste nettot vara mycket nära noll. Annars skulle jordens CO2-nivå gått i botten snabbt.)

    SvaraRadera
  3. Hur stor effekt har torka?
    Amazonas hade torka 2010, många träd dör, förmultnar, andas ut co2....
    antar att det riktigt går åt skogen om nederbörden minskar så mycket att nya träd inte växer upp utan vi får savann istället.

    SvaraRadera
  4. anders,
    Intressant fråga. Det verkar som effekten av torkåren 2005 och 2010 är stor enligt denna studie. Förra årets torka i Amazonas har enligt studien gett ett utsläpp på 2 Gt kol. En savannafiering låter inte lovande i det perspektivet
    Kanske någon annan har mer information om detta?

    SvaraRadera
  5. Inte helt enkel fråga, RC har en i alla fall lite klargörande post på området:
    http://www.realclimate.org/index.php/archives/2010/03/up-is-down-brown-is-green-with-apologies-to-orwell/

    SvaraRadera
  6. Två intressanta länkar i sammanhanget:
    Ett kort BBC-reportage om 2010 års torka som bygger på denna artikel.

    SvaraRadera
  7. Klimatforskning kan vara både spännande och fysiskt påfrestande. Framförallt om man ämnar studera påverkan och förändringar på de gigantiska redwoodträden i Kalifornien.
    http://www.youtube.com/watch?v=IAjKaF5KoTA

    // Marcus

    SvaraRadera
  8. Mer om torka och amazonas
    http://planetsave.com/2011/02/08/dual-amazon-droughts-alarm-scientists/

    SvaraRadera

Tips: Använd gärna signatur när du kommenterar. Det underlättar samtalet