Visar inlägg med etikett koldioxidutsläpp. Visa alla inlägg
Visar inlägg med etikett koldioxidutsläpp. Visa alla inlägg

11 feb. 2019

Samma gamla visa - första versen


Aktiviteten på den här bloggen har varit ganska låg de senaste 2 åren. Det har delvis att göra med att vi har andra åtaganden (jobb, familj, författande av böcker mm) som har kommit före, men det beror också på att inte mycket nytt händer på förnekarfronten. Det är i stort sett samma gamla debunkade argument som cirkulerade för 10 år sedan. Men i förnekosfären så är sanningn vanligen underordnad kampen mot den (inbillade) stora konspirationen, så det spelar ingen roll för dem att argumenten är fel. Här är några vanliga argumenten som jag har stött på allt för ofta den senaste tiden på platser som Facebook och Quora.

Påstående: ”Endast 3% av koldioxiden i atmosfären kommer från mänskliga aktiviteter”.
Bild från NASA: https://svs.gsfc.nasa.gov/12044

 Ser man på bilden av kolets kretslopp här ovan, så är kolflödena från hav (t.v.) och vegetation och mark (t.h.) till atmosfären (ovan) mycket större än dem från mänskliga utsläpp från bl a fossila bränslen (nere mitten). Det är förmodligen därifrån som idén att av CO2-ökningen i atmosfären inte är mänskligt orsakad kommer ifrån.
Men då förbiser man att det handlar om ett kretslopp. Det går nämligen också flöden från atmosfären till hav och vegetation och mark (gröna pilar). Det finns inget motsvarande flöde från atmosfären till mänskliga utsläpp. Faktum är att hav och vegetation och mark tar upp mer koldioxid än de släpper ut, och skillnaden utgör ungefär hälften av de mänskliga utsläppen. Resten av de mänskliga utsläppen stannar kvar i atmosfären. Våra mänskliga utsläpp tillför alltså nytt kol till kretsloppet har varit ute ur kretsloppet under många miljoner år. Det är därför koldioxiden har ökat så här:
Bild från NOAA: https://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/full.html
Vi har ett flertal inlägg om kolets kretslopp:
Påstående: ”Ett enda vulkanutbrott kan släppa ut mer koldioxid än hela mänskligheten på ett år."
Detta påstående har ingen som helst förankring i verkligheten. Det är möjligt att någon har tittat på siffror för svavelföreningar från vulkaner och blandat ihop det med koldioxid, och att detta har planterat denna seglivade myt i förnekosfären. Men sanningen är att alla jordens vulkaner släpper ut mellan 1/60 och 1/90 av de mänskliga koldioxidutsläppen. Källa: NOAA.
Här är några inlägg om vulkaner:
Påståenden: ”Växthuseffekten finns endast i klimatmodellerna” och ”Växthuseffekten har aldrig observerats utanför laboratoriet”
Att växthuseffekten skulle vara ett påhitt för klimatmodellerna är rena fantasier. Växthuseffekten upptäcktes långt innan det fanns några klimatmodeller.

De fysikaliska processerna (vilka inkluderar kvantfysik) är väl förstådda. Växthuseffekten är en av de bäst förstådda delarna av klimatet.
Dessutom har man observerat växthuseffekten i atmosfären. Man har rent av observerat hur den förstärks med ökade CO2-nivåer. Det gäller både inkommande strålning till marken och utgående strålning ovanför atmosfären.
Växthuseffekten vilar på en stark vetenskaplig grund, både när det gäller teori och observationer.
Här är några inlägg:
Påstående: ”Koldioxiden står endast för 3% av växthuseffekten”.
Det här felaktiga påståendet kommer troligen från att någon har tittat på koncentrationerna av växthusgaser (vattenånga, koldioxid, metan m.m.) i atmosfären och beräknat deras bidrag utifrån det. Men effekten av en växthusgas vid olika koncentrationer är inte linjär utan logaritmisk. Därför har koldioxiden en betydande effekt även om den finns i mycket mindre koncentrationer än vattenångan. Vattenånga bidrar med runt 50%, moln bidrar med runt 25%, koldioxid med runt 20%, och övriga gaser med runt 5%.
Källa: Schmidt, G.A., R. Ruedy, R.L. Miller, and A.A. Lacis, 2010: The attribution of the present-day total greenhouse effect. J. Geophys. Res., 115, D20106, doi:10.1029/2010JD014287.
Se också det här inlägget:
Påstående: ”Växthuseffekten beror på lufttrycket och inte på några växthusgaser”.
Detta är ett väldigt underligt påstående, som likväl dyker upp ganska ofta. Jag misstänker att det kommer från någon som har misstolkat den ideala gaslagen. Denna lag säger att trycket gånger volymen är proportionellt mot temperaturen för en given gasmängd. Eftersom trycket är högre vid lägre höjd, så tänker man kanske att då måste temperaturen också vara högre där. Man tar inte hänsyn till att luftens densitet blir högre vid lägre höjd, dvs samma gasmängd ryms inom en mindre volym. Det är i alla fall min tolkning av hur denna missuppfattning har uppstått.
Skillnader i tryck är dock viktiga för troposfärens temperaturprofil, och närmare bestämt det adiabatiska temperaturavtagandet: varm luft som stiger uppåt (konvektion) expanderar allt eftersom lufttrycket sjunker, och när luften expanderar kyls den av. Det motsatta gäller kall luft som sjunker och komprimeras: den luften blir varmare. Men dessa processer ska inte förväxlas med växthuseffekten.


20 mars 2017

Karin Bojs är förvirrad om koldioxiden

Karin Bojs skriver i Dagens Nyheter om koldioxidutsläppen:
Nyheten som kom i veckan från Internationella energirådet, IEA, är mycket glädjande. IEA har samlat statistik från hela världen, och enligt deras siffror går den ekonomiska tillväxten upp, medan människors utsläpp av koldioxid står stilla. Det är alltså möjligt att förbättra ekonomin utan att bränna av en massa kol och olja. 
...
Ekonomer har sina sätt att räkna på utsläppen. Kemister använder helt andra metoder – de mäter halten av koldioxid i själva luften. Den längsta tidsserien kommer från observatoriet Mauna Loa på Hawaii och kallas för Keelingkurvan efter den legendariske kemisten Charles David Keeling som startade mätningarna i slutet av 1950-talet.
Då låg det uppmätta koldioxidvärdet på 315 miljondelar.
I veckan rapporterade Mauna Loa värden på över 408 miljondelar koldioxid i luften.
... 
Man kan fråga sig varför det blir så stor skillnad när ekonomer mäter trenden för mänskliga utsläpp av koldioxid, och när kemister mäter hur det faktiskt ser ut i luften.

Bojs misstag är att blanda ihop utsläpp och vad som finns i luften. Det är inte är samma sak1. Hon blandar ihop vad ekonomer kallar för flöden och stockar. Tänkt dig att du har ett bankkonto. Hur mycket pengar du har på bankkontot kallas för stocken. Du sätter in en summa varje månad, och du tar också ut en summa. Detta är flöden. Så länge du sätter in mera än du tar ut så kommer pengarna på kontot att öka.

Tänkt dig nu att du under ett antal månader sätter in en allt större summa varje månad. Summan du tar ut ökar också men inte lika mycket. Nettoflödet till kontot ökar alltså. Då kommer summan på kontot (stocken) att öka allt fortare. Det är så det har varit med våra koldioxidutsläpp fram till för några år sedan.

Tänk dig sedan att det följer ett par månader där dina insättningar och uttag inte ökar. Du sätter alltså in samma summa och tar ut samma (mindre) summa ett par månader i rad. Summan på ditt konto kommer fortfarande att öka men nu med jämn fart. Så länge nettoflödet är positivt kommer stocken att öka. Det är där vi befinner oss nu med koldioxidutsläppen.

För att få atmosfärens koldioxidhalt att stabiliseras måste vi kraftigt minska utsläppen tills vi inte släpper ut mer än vad som tas upp.

Jordens stockar och flöden av kol, bl a i form av koldioxid, är naturligtvis mer komplicerade än vad liknelsen med bankkontot ger sken av. Här är en illustration av jordens kolcykel från NASA. De svarta siffrorna är stockar, och de lila är flöden.  


1Bojs är inte den enda som har gjort det här misstaget. Det är faktiskt ganska vanligt bland klimatförvillare (vilket Bojs inte är).

Uppdatering: Den här rättelsen kom upp under DN-artikeln samtidigt som jag skrev det här inlägget:

Rättelse 2017-03-20 16:14

Förtydligande: IEA:s rapport berör bara utsläpp av koldioxid från energisektorn. Även om utsläppen av växthusgaser ligger kvar på samma nivåer kommer mängden koldioxid i atmosfären att öka, eftersom koldioxid finns kvar mycket länge i atmosfären. För att nivåerna ska kunna gå ned måste vi minska våra utsläpp radikalt.

23 sep. 2016

En bild säger mer än 1000 ord

Bra visualisering kan vara viktigt för att sprida information. Ed Hawkins har lyckats bra med detta och hans grafik användes bland annat vid OS-invigningen i Rio. Fler har följt efter och nedan kan ni se några bra exempel.




De behöver knappast förklaras. Översta visar hur mycket vi släppt ut år för år och hur mycket vi har kvar att släppa ut innan målen överstigs. Den nedre visar temperaturen under de olika månaderna år för år. 


Sprid dem gärna!

24 nov. 2013

CO2-halter över jorden


Japan Meteorological Agency (JMA) har en fin sida där man kan se CO2-halter över hela jorden. Den bygger på data intrapporterade till World Data Centre for Greenhouse Gases, som drivs av JMA. Bilden ovan visar årsgenomsnitt för 2011. De högsta koncentrationerna finns i Europa, Östasien, och östra Nordamerika, vilka också är de mest industrialiserade områdena.

25 okt. 2013

Hans Rosling - 200 years of global change

Hans Roslings tal i samband med presentationen av Summary for policymakers i september.

3 juli 2013

Koldioxidökningen en runda till

Se uppdatering 130712  längst ned.

Den här bilden visar hur koldioxidhalten i atmosfären har förändrats sedan 1958, enligt mätningar vid Manua Loa-vulkanen på Hawaii (svart kurva). Vi ser en uppgång från 315 miljondelar (ppm) till 400 miljondelar. Vi ser också en årstidscykel på en så där 5 miljondelar.
Här finns också en röd linje som motsvarar 57% av de ackumulerade mänskliga  koldioxidutsläppen (fossila bränslen + cementtillverkning) sedan 1958, lagt ovanpå den genomsnittliga halten för 1958. Som ni kan se så följer kurvorna varandra väldigt bra. Det här är en tydlig indikation på att ökningen av CO2-halten beror på mänskliga aktiviteter.

De resterade 43% av de mänskliga utsläppen tas upp av andra kolreservoarer: haven, växtligheten och marken. När koldioxidhalten i atmosfären stiger så uppstår en obalans gentemot de andra reservoarerna som får dessa att ta upp en del av den extra koldioxiden. Haven har egentligen potential att ta emot väldiga mängder koldioxid, men deras upptagningsförmåga är begränsad, vilket Roger Revelle med flera upptäckte för så där ett halvt sekel sedan. Hur som helst, vad som händer med koldioxiden och hur den flyttas runt mellan de olika reservoarerna (även i andra former, som kolsyra) är väl studerat och förklarat i enlighet med fysikaliska lagar. Slutsatsen att det är mänskliga utsläpp som ligger bakom koldioxidökningen bygger alltså inte bara på en jämförelse av två kurvor utan också på ett stort antal andra observationer och på väl etablerad fysik och kemi.

Vi vet också att det finns andra faktorer som påverkar koldioxidhalten. Det mest uppenbara är årstidscykeln: på våren och sommaren tar växtligheten på norra halvklotet upp koldioxid,och halten sjunker. Under hösten och vintern så stiger den sedan igen. Men även variationer i temperaturen från år till år kan påverka. Kalla år kan haven ta upp relativt mer koldioxid, och varma år kan de ta upp mindre. Nästa bild visar den månadsvisa förändringstakten (derivatan) för koldioxidhalten, med 12-månaders medelvärden för att få bort årstidsvariationerna.


Den påminner en del om derivatan för temperaturen (här HadCRUT4). Toppar och dalar sammanfaller ganska väl. Det är tydligt att koldioxidhalten är känslig för förändringar i temperaturen.

Men medan temperaturen ibland ökar (derivatan är > 0) och ibland minskar (derivatan är < 0) så ökar koldioxidhalten praktiskt taget hela tiden. Dessutom ökar koldioxidhalten i allt högre takt. Detta kan inte förklaras med kortsiktiga temperaturvariationer, utan beror på tillförseln av koldioxid från fossila bränslen.

Men det finns vissa personer som inte tycker om denna slutsats, eftersom den lägger ansvaret på oss människor. På en viss annan blogg hittar vi t ex den här kurvan*.
Kurvan är baserad på en opublicerad "teori" av den australiska professorn Murry Salby om att koldioxidhalten bestäms linjärt av integralen över temperaturen, eller likvärdigt att koldioxidhaltens förändringstakt beror på temperaturen. Den blå kurvan är den beräknade koldioxidhalten enligt denna teori, och den röda kurvan är den observerade koldioxidhalten. Kan detta verkligen vara en ren tillfällighet? Denna likhet har inom vissa kretsar tagits emot som en viktig upptäckt som omkullkastar den etablerade vetenskapen. Men det finns egentligen ingen vetenskap bakom det här: det finns ingen fysikalisk anledning att tro att koldioxidhalten skulle bestämmas av någon integral över temperaturen. Det fysikaliskt rimliga är snarare att koldioxidhalten bestäms (i viss mån) av temperaturen, ointegrerad. I bästa fall kan detta med integralen fysikaliskt motiveras som en approximation under vissa övergångsperioder då temperatur och koldioxidhalt befinner sig i obalans gentemot varandra, men det kan knappast gälla generellt. Det har under långa perioder (tusentals eller miljontals år) varit betydligt varmare eller betydligt kallare än den valda baslinjen, men koldioxidhalten har inte varit 0 eller enormt hög under dessa perioder. Och så har vi frågan om vart all vår fossila koldioxid i så fall tar vägen: våra utsläpp är rent av större än den observerade ökningen. Fysikaliskt är denna "teori" alltså mycket tveksam och mycket ofullständig, och kan knappast ens bevärdigas med benämningen "teori".

Hela argumentet hänger således på likheten hos kurvorna här ovan. Men är det egentligen så konstigt att vi kan få en integral som ser ut som koldioxidhaltkurvan? Det första vi bör notera att det här är integralen av temperaturen relativt en viss baslinje, som i det här fallet är vald till -0,415 grader Celsius relativt HadCRUT4s baslinje för att beräkna anomalier. Det är alltså inte frågan om Kelvin från absoluta nollpunkten, utan ett mer eller mindre godtyckligt val. Eftersom den globala temperaturen nästan hela tiden befinner sig över den valda baslinjen, så är vi garanterade en integral som går uppåt (röd linje i bilden nedan). På samma sätt kunde man valt en annan baslinje som ger en negativ integral (blå linje), eller rent av en som först går ner och sedan upp (grön linje).

 Vi kan leka samma lek med en kurva som består av rent brus på (mellan -0,5 och 0,5), som den här:
Då kan vi få de här olika integralerna genom att välja olika baslinjer:
Om vi vill ha den där svängen uppåt i integralen, så bör vi dessutom välja en kurva med positiv trend, som den här (brus + positiv linjär trend):

Genom att välja lämplig baslinje (t ex  0) får vi då en integral som den här:

Så allt som vi behöver för att få en integral med en form som liknar koldioxidhaltkurvan är att (1) välja en kurva med positiv trend (inklusive för inledningen på kurvan) samt (2) välja en baslinje som ligger i nederkanten av kurvan. Det är alltså inte någon större tillfällighet att integralen över temperaturen med den valda baslinjen (bilden med "Murry Salbys teori och observationer")  ger ett sådant resultat. Man kan få det samma med många andra kurvor.

För att sammanfatta så vi har att välja mellan:
  • Den etablerade vetenskapliga förklaringen att ökningen av CO2-halten i atmosfären beror på fossila bränslen, som bygger på likheten mellan CO2-kurvan och våra ackumulerade utsläpp (56%), vilka är två storheter som har en uppenbar fysikalisk relation, men även på en hel del andra observationer och på en sammanhängande teori för kolcykeln.
  • Salbys opublicerade "teori" som bygger på den ganska triviala likheten mellan koldioxidhalten och integralen av temperaturen med en särskilt vald baslinje för att få rätt form på kurvan, men som fysikaliskt är både problematisk och ofullständig.
Vilken förklaring väljer du?

*Vi kan tyvärr inte nämna kurvans upphovsman vid namn, eftersom denne person i så fall sannolikt skulle anklaga oss för personangrepp och smutskastningskampanjer. Detta är tyvärr en vanlig taktik inom vissa kretsar för att avleda uppmärksamhet från sakfrågan och för att framställa meningsmotståndare som illasinnade förtryckare.

Uppdatering 130712
Det här inlägget har fått ett förment bemötande på den där andra bloggen. Som väntat så bemöts inte de argument som vi faktiskt framför. Huvudpoängen med mitt inlägg var att med integreringsmetoden, dvs
skulle man kunna:

  • anpassa temperaturkurvan (T) även till flera andra hypotetiska koldioxidkurvor (y), och 
  • anpassa många andra hypotetiska temperaturkurvor (med positiv trend) till den aktuella koldoixidkurvan. 

Att man använder minsta kvadrat-metoden för att göra anpassningen förändrar inte detta. Så att man lyckas anpassa den faktiska temperaturkurvan till den faktiska koldioxidkurvan är ingen överraskning, och behöver inte betyda något. (Nu finns det i och för sig ett väletablerat fysikaliskt samband mellan de två kurvorna: ökningen i koldioxid orsakar en temperaturökning.)

Det påstås att vi har ifrågasatt Salbys hederlighet utifrån denna kurvanpassningsövning, men detta är en fabrikation. Vi har istället riktat saklig kritik mot Salby för andra, missledande, påståenden i hans presentationer.  Dessa missledande påståenden har man på den andra bloggen endast gjort mycket svaga och misslyckade (och man skulle nog kunna sägs missledande) försök att försvara. Vår sakliga kritik mot Salby utmålas dessutom på den andra bloggen som "smutskastning". Som så ofta förr tycker man inte om när ens egna hjältar blir granskade och ifrågasatta.

Till sist så vill vi påpeka att analogier inte är det samma som fysikaliska förklaringar.

24 juni 2013

CO2 i atmosfären och från fossila bränslen

Den här grafen från Scripps Institution of Oceanography visar hur CO2-halten i atmosfären har stigit sedan 1959 (tjock svart linje) enligt mätningar vid Mauna Loa-observatoriet på Hawaii. Kurvan har justerats för årtidsvariationer. Den visar också 57% av de ackumulerade utsläppen från fossila bränslen och cementtillverkning (röd kurva).
Kurvorna ligger så nära ihop att du behöver se en större version (klicka på bilden) för att kunna skilja dem åt. Det här är en av många indikationer på att ökningen av CO2 i atmosfären beror på vår användning av fossila bränslen. Detta är inte det minsta kontroversiellt inom det vetenskapliga samfundet. Däremot finns det många s k "klimatskeptiker" som ifrågasätter detta.
Varför 57% av utsläppen från fossila bränslen? Jo, resterande 43% av våra utsläpp tas upp av hav, växter och jordar. Annars hade CO2-halten i atmosfären stigit ännu fortare.

21 maj 2013

En lurad riksdagsman?

Lars Gustafsson är riksdagsman för  kristdemokraterna och tillika klimatskeptiker. Men hans klimatskeptisism  verkar (som så ofta är fallet) bygga på fundamentala missförstånd om klimatvetenskapen. Så här filosoferar Gustafsson om atmosfärens koldioxidhalt:
.... IPCC hävdar att 90 procent av ökningen har antropogent ursprung. Om man ser på fakta från Manua Loa framgår att den årliga ökningen av CO2 inte är likartad. Några talande exempel är direkt kopplade till temperaturen. 1991 var ökningen i CO2 +0,99 ppm medan 1992 +0,48 ppm, alltså en halvering. Tiden korresponderar helt med utbrottet på Pintatubo 1991, som sänkte medeltemperaturen kommande år. 1998 var ökningen +2,93 ppm medan 1999 +0,93 ppm. 1998 var det hittills största El Nino-året. 2011 var ökningen +1.84 ppm medan 2012 +2.66, där 2012 var ett varmare år. Det blir svårt att påstå att mänsklighetens fossilförbränning följer vulkanutbrott och naturens svängningar. Likaså kan antropogena utsläpp inte vara större än ökningen. Att människan bidrar till den ökade koldioxidhalten i atmosfären är klart, men troligen inte i paritet med IPCC:s påståenden. Däremot är temperaturens inverkan större på havens frigörande och bindning av koldioxid, än vad som kalkyleras med. ....
Som väljare och medborgare önskar man ju att våra folkvalda fattar beslut utifrån så korrekt information som möjligt. Man vet också att så tyvärr ofta inte är fallet. Gustafssons resonemang är ett exempel på det senare: kanske har han låtit sig luras av klimatförvillare. Vi har flera inlägg om den här frågan ( tex här, här, här, här, här och här). Men för att göra en lång historia kort, så visar den här grafen CO2-ökningshastigheten i atmosfären i Giga-ton kol per år (rött), våra utsläpp (blått), samt det naturliga nettobidraget som skillnaden mellan CO2-ökningen och våra utsläpp (grönt).
Från SkepticalScience (Anpassad från Cawley, 2011; data från CDIAC)
Vi kan lägga märket till ett par saker här. För det första varierar CO2-ökningshastigheten från år till år: i bland går det fortare, och ibland går det långsammare. Men den är hela tiden positiv, dvs det finns inget år då CO2 minskar. Våra utsläpp är dock större än ökningen, och det naturliga nettobidraget är alltså hela tiden negativt. Det går mer CO2 till haven och till växtligheten än vad som går från dessa reservoarer. Därför går det inte att skylla ökningen på haven och växtligheten. Vi kan också se att både våra utsläpp och ökningshastigheten stiger med tiden, och att de naturliga reservoarerna tar upp allt mer CO2.

Att CO2-ökningen går lite upp och ner från år till år beror på att de naturliga nettoupptagen varierar, och detta gör de som svar på temperaturvariationer (och dessa kan i sin tur orsakas t ex av El Nino/La Nina eller partiklar från vulkanutbrott). Framför allt tenderar haven att ta upp mer CO2 när det är kallt, och att ta upp mindre CO2 när det är varmt. Detta är välkänt, och något som IPCC tar hänsyn till. 

Hade det inte varit för det naturliga nettoupptaget så skulle alltså CO2-halten i atmosfären ökat ännu mer än vad den gör nu. Då hade CO2-ökningshastigheten legat på nivå med de mänskliga utsläppen, vilket betyder att den hade varit ungefär dubbelt så stor som nu.

Å andra sidan, hade det inte varit för våra utsläpp så hade det naturliga nettobidraget legat runt 0-linjen, och CO2-ökningshastigheten hade följt med. Då hade vi inte haft någon långsiktig ökning av CO2-halten. Den långsiktiga ökningen kan bara förklaras av våra utsläpp.

24 maj 2012

Koldioxidproblemet fortsätter att växa

Wikimedia Commons
De globala koldioxidutsläppen från fossila bränslen slog åter rekord under 2011: de uppgick till 31,6 Gigaton rapporterar IEA (International Energy Agency). Det var en ökning med 1,0 Gigaton sedan 2010. Kinas utsläpp ökade med  720 Megaton, men skulle ha ökat ännu mer om det inte vore för satsningar på energieffektivisering och "ren" energi. USAs utsläpp minskade däremot med 92 Megaton, främst tack vare att man håller på att över från kol till naturgas, och att man har haft en extremt mild vinter. (USA har dock drygt 3 gånger så stora utsläpp per invånare som Kina.) EU-ländernas utsläpp minskade med 69 Megaton.

25 nov. 2011

Utsläppsscenarier - framtida utsläpp

Det är lätt att glömma bort att den infrastruktur vi bygger idag kommer att stå över lång tid och därmed ge konsekvenser över lång tid. När man pratar framtida avveckling av fossila bränslen bör man ha detta i bakhuvudet. Vi har redan mer eller mindre bundit oss vid framtida utsläpp genom den infrastruktur vi bygger idag och eftersom den är betalad och klar kommer den vara mycket svår att snabbt "byta". Vad detta får för konsekvenser har Kevin Anderson tittat på och bland annat kommit fram till att vi kommer få kämpa hårt för att klara tvågradersmålet.


Filmen är lång men det är inte bara en presentation, det hela avslutas med en frågestund.





Kanske funkar bra mellan idolerna ikväll.

14 nov. 2011

IBUKI-satelliten om våra CO2-utsläpp

En historia verkar ha börjat cirkulera inom förvillosfären om att data från en japanska satellit, IBUKI, som mäter koldioxidflöden över jorden, visar att industrialiserade nationer tar upp mer koldioxid än de släpper ut medan fattiga länder runt ekvatorn släpper ut mer än de tar upp. Detta tolkas som att det är de fattiga länderna som är skyldiga till koldioxidökningen, och inte de rika. Jag stötte först på historien i en insändare i Ystads Allehanda av Per-Olof Persson.

Historien verkar ha sitt upphov hos den brittiske klimatförvillaren John O'Sullivan som på sin blogg visar följande bild (från ett japanskt TV-inslag).


Rött betyder nettoutsläpp, och grönt betyder nettoupptag. Madagaskar verkar vara en riktig koldioxid-bov!

En verkligt skeptisk person skulle naturligtvis ha tagit reda på vad IBUKIs data verkligen visar, t ex genom att läsa den sammanfattning av resultaten (PDF) som släpptes för ett par dagar sedan.

Där hittar vi bl a den här figuren, som visar att Europa och Nordamerika är nettoupptagare under sommaren (och Europa även under våren) men nettoutsläppare under hösten och vintern. Det rör sig om naturliga växlingar under året.
Det viktigaste resultatet är att IBUKI ger oss betydligt mer tillförlitliga data för vissa delar av världen som har dålig täckning av markmätstationer. Förbättringarna framgår av den här figuren.

14 sep. 2011

”Sveriges klimatutsläpp är större än regeringen säger”

I en debattartikel i DN idag skriver Mårten Berglund, Kristofer Jakobsson och Kjell Aleklett om en studie om Sveriges klimatpåverkan från Globala energisystem vid Uppsala universitet. Ett utdrag:

Att Sverige lyckats minska sina utsläpp av växthusgaser på hemmaplan är förstås en framgång. Vad den officiella statistiken dock inte säger något om, är de utsläpp som vår konsumtion och livsstil för med sig globalt sett, både här hemma och i andra länder. Om det ska vara någon mening med att tala om att vår klimatpåverkan har minskat samtidigt som vi haft en ekonomisk tillväxt, måste förstås hänsyn tas till den totala klimatpåverkan som tillväxten i vår ekonomi och i vår konsumtion gett upphov till.


Globala energisystem vid Uppsala universitet kan idag presentera resultaten från en studie (utförd som ett examensarbete) där den svenska klimatpåverkan sett ur just ett konsumtionsperspektiv har studerats. Undersökningen är det första i sitt slag som tagit fram en hel tidsserie på svenska konsumtionsbaserade utsläpp av alla de viktigaste växthusgaserna (koldioxid, metan och lustgas). Rapporten överlämnas också till miljödepartementet. 
Resultaten från studien visar att de konsumtionsbaserade utsläppen av växthusgaser (räknat i koldioxidekvivalenter) har ökat med cirka 20 procent under perioden 1993–2005 – till skillnad från den minskning på cirka 10 procent som den officiella statistiken uppvisar för samma period. Någon frikoppling mellan klimatpåverkan och ekonomisk tillväxt har alltså inte skett i Sverige. Utsläppsökningen har bland annat orsakats av konsumtionen inom jordbruks- och livsmedelssektorn och inom transportsektorn där även utrikesresor ingår. Vidare ligger de konsumtionsbaserade utsläppen på en högre nivå – i snitt på cirka 110 miljoner ton koldioxidekvivalenter per år under perioden jämfört med 70 miljoner ton i officiell statistik.

Vi svenskar har alltså inte ännu lyckats kombinera tillväxt med minskad klimatpåverkan. Vi "outsourcar" bara våra utsläpp till länder som Kina.

8 aug. 2011

Två Pinatubo varje dygn, året runt

Pinatubos utbrott är ett av de största i modern tid. Under det enorma utbrottet som kulminerade den 15 juni 1991 lämnade 5 kubikkilometer magma och 20 miljoner ton svaveldioxid1 vulkanen. Askmolnet nådde 34 km upp i luften. Utbrottets frigörande av svaveldioxid, som till stor del hamnade i stratosfären, gav upphov till en global temperatursänkning på ungefär 0,5 grader celsius. I utbrottet frigjordes också ca 50 miljoner ton koldioxid.

Den mängd koldioxid Pinatubo släppte ut motsvarar ett halvt dygns mänskliga utsläpp.
Vulkaner är ett av de absolut mäktigaste av naturfenomen. Det är därför inte förvånande att vulkanernas koldioxidutsläpp figurerar i klimatdebatten så som alternativ förklaring till dagens koldioxidökning eller som anledning att anse att vi ändå är utlämnade till naturens nycker. Speciellt inte när notoriska "klimatskeptiker" som Ian Plimer sprider felaktigheter i frågan.

Emeritus vulkanologen Terry Gerlach reder ut hur det egentligen förhåller sig i en artikel nyligen publicerad i American Geophysical Unions tidskrift Eos - Volcanic Versus Anthropogenic Carbon Dioxide. För att sammanfatta slutsatserna:
  • Publicerade studier uppskattar dagens globala koldioxidutsläpp från vulkaner till mellan 0,13 och 0,44 miljarder ton per år med ett föredraget område på mellan 0,15 och 0,26 miljarder ton per år. Mänskliga utsläpp, inkl. skogsavverkning, är ca 35 miljarder ton koldioxid per år.
  • Vulkanernas utsläpp är motsvarande två dussin 1 GW kolkraftverk eller 2% av utsläppen från världens kolkraftverk.
  • Länder som Kazachstan, Pakistan, Polen och Sydafrika har alla utsläpp per år motsvarande de från vulkanism.2
  • Förhållandet mellan människans och vulkanismens koldioxidutsläpp har stigit från kring 18 ggr år 1900 till 38 ggr år 1950 och 135 ggr idag. Se diagram nedan.
  • Enstaka stora utbrott som tex. Pinatubo, beskrivet ovan, och Mount St Helens kan släppa ut mycket stora mängder koldioxid. Under de 9 timmar då Pinatubos utbrott var som kraftigast spydde den ut 6 miljoner ton koldioxid i timmen vilket är jämförbart med de globala mänskliga utsläppen på 4 miljoner ton per timme. Men inte ens dessa utbrott är tillräckliga för att ge ett globalt avtryck jämfört med mänsklig aktivitet på grund av deras kortvarighet.
  • Mänskliga utsläpp motsvarar ett Mount St Helens var 2,5 timme eller ett Pinatubo var 12,5 h. På mindre än tre dagar släpper vi ut lika mycket koldioxid som världens vulkaner på ett år.
  • Antagandet att vulkaner skulle släppa ut koldioxid i samma storleksordning som oss leder till antingen orimliga mängder magmaproduktion, mer än 40 ggr den årliga magmatillgången vid världens oceanryggar, eller orimliga mängder koldioxid i magman. Detta tillsammans med observationer om motsatsen stödjer slutsatsen att vulkanism släpper ut betydligt mindre koldioxid än mänsklig aktivitet.
  • De mänskliga utsläppen motsvarar en eller flera supervulkaner per år. Supervulkaner är sällsynta, de inträffar med intervaller på 100 000 till 200 000 år, med globala konsekvenser. Den senaste, Toba vulkanen, hade sitt utbrott för ca 74 000 år sedan.

Alltså: På geologiska tidsskalor är vulkanism viktig för koldioxidmängden i atmosfären (Se även Kolcykeln - introduktion.) men för dagens koldioxidutsläpp är de en dvärg vid sidan av vad vi åstadkommer med vår förbränning av fossila bränslen.
Ur Gerlach 2011

1 motsvarande en femtedel av de årliga SO2 från fossila bränslen.
2 Sveriges utsläpp är ungefär en femtedel av den globala vulkanismens.



Uppdatering: Läs gärna mer om vulkaner och klimat på Weather Underground.

3 aug. 2011

Hans Rosling om klimatutsläppen det talas tyst om

Hans Rosling har skrivit en intressant gästkolumn i DN om vikten av pålitlig och regelbunden statistik: Isande sommar. Här följer några centrala avsnitt (även om det förstås är bättre att läsa artikeln i sin helhet).
Riktigt otäckt blir det när medierna inte ens rapporterar. Följaktligen är det inte medierna som rapporterar den otäckaste nyheten denna sommar. Den nyheten finner jag på hemsidan hos Centret för is- och snödata i Colorado. Där har jag dag för dag följt hur polarisen denna sommar smälter i rekordfart. Nu är det öppet vatten från Atlanten till Stilla havet. Det tidigare rekordåret var 2007. Då var den istäckta ytan i slutet av sommaren bara 70 procent av genomsnittet under 1900-talets två sista årtionden. Efter 2007 följde dock tre år med lite större istäckta områden. Man började nästan hoppas att klimatskeptikerna skulle ha rätt.

Men i sommar bar det av i rekordfart igen. Isytan somrarna 2007 och 2011 ligger långt under slumpvariationen under tidigare årtionden.
[...]
Förra veckan rapporterade SCB att den svenska nationalinkomsten vuxit med 5,4 procent under det andra kvartalet 2011. Rapporten kom en månad efter kvartalets slut. Anders Borg kan mysa över 6,4 respektive 5,4 procents ekonomisk tillväxt under de två första kvartalen 2011.

Men miljöminister Andreas Carlgren har ännu ingen aning om koldioxidutsläppen under 2010. Ministern tycks ha mycket is i magen. Till skillnad från Borg så mäter han CO2-utsläppen på årsbasis, och han väntar lugnt i 11 månader innan han får veta vart trenden pekar. Regeringen tycker uppenbarligen att pengar är minst tio gånger viktigare än klimatet.

Det finns mer som förvånar. Carlgren vill nämligen att Naturvårdsverket sänder utsläppsdatan till departementet i början av december, men medier, opposition och allmänhet får se siffran först den 14 december. Vad ska departementet göra med siffran under dessa 14 dagar?
[...]
Att regeringen är trög med utsläppsdata är trots allt förståeligt, men att oppositionen med det växande Miljöpartiet inte kräver snabbare rapportering är obegripligt. Vill oppositionen inte ha en datastyrd energidebatt? Data behövs när de uppenbara riskerna med kärnkraften ska vägas mot de lika uppenbara riskerna för klimatförändring från fossila bränslen. Sverige och Frankrike har ungefär dubbelt så mycket produktion av kärnenergi per invånare, och nära halva utsläppet av koldioxid, jämfört med Japan och Tyskland. Det är förvånande att kärnkraften diskuteras separat från klimatdebatten.

Tyvärr lär vi få ett dystert besked den 14 december: den ekonomiska tillväxten i Sverige har sannolikt skett till priset av ökade koldioxidutsläpp. Om det finns några politiska ungdomsförbund som tar sitt ansvar slipper vi vänta till lucia 2012 för att få veta vad som händer med utsläppen under 2011.
Här nedan kan ni betrakta en graf över det aktuella isläget. Som ni kan se har isutbredningen de senaste dagarna hamnat över 2007 års nivåer. Tack och lov. Låt oss hoppas att vi slipper ett nytt årsrekord.

17 juni 2011

Är dagens årliga utsläpp av CO2 högre än under PETM?

Jordens globala klimat avgörs av en mängd faktorer (t.ex.förändringar i Jordens rörelser, plattektonik och solens aktivitet). Växthusgasernas bidrag till klimatförändringar, både till den pågående och i det förgångna, tonas i regel ned av skeptikerna, vilka menar att CO2 enbart följer temperaturen. Men är det verkligen så? Är CO2 alltid av mer sekundär betydelse eller ännu mindre, som skeptikerna så ihärdigt framhärdar?

Att det föreligger en koppling mellan temperaturen och CO2 genom Fanerozoikum har tidigare studier visat, där CO2 kan sägas utgöra en slags global termostat. Likaså är det troligt att CO2 var en viktig faktor att Jorden inte förvandlades till ett isklot när värmen från dess bildande klingade av (i.e. nedslag och differentiationen av kärna och mantel). Ett exempel, i den senare delen av Fanerozoikum, på en klimatföränding orsakat av växthusgaser är övergången från Paleocen till Eocen (ca. 56 Ma) när temperaturen steg med ca. 5 °C. Denna, geologiskt sett snabba klimatförändring (ca. 10 ka) kallas för Palaeocene–Eocene Thermal Maximum (PETM)1. Det finns mycket publicerat kring denna klimatförändring, varav en reviewartikel från 2006 kan vara intresse för den vetgirige.



Paleogeografisk rekonstruktion av Eocen för ca. 50 millioner år sedan. Sydamerika och Nordamerika satt inte ihop och kollisionen mellan Indien och Asien har nyligen startat. Bilden är skapad av Ron Blakey.



Att det var växthusgaser som orsakade denna temperaturstegring påvisas av:
  • En kraftig minskning av kvoten 13C/12C, dvs. mycket negativa δ13C värden2, i både marina och terrestriska karbonater samt i organiskt matrial.>

  • Karbonat kompensations djupet (KKD) steg väsentligt när kvoten 13C/12C minskade, vilket indikerar tillförsel av CO2 till haven och medföljande sänkning av pH.

  • PETM avslutas med omfattande avsättning av marina karbonater, vilket är den förväntade effekten av en CO2 ökning i atmosfären då det leder till intensivare kemisk vittring vilket i sin tur ökar havens alkalinitet.

Dessa sedimentära och isotopiska observationer visar att CO2, primärt eller sekundärt via oxidation av CH4, sannolikt låg bakom PETM. Vad som orsakade CO2 och/eller CH4 ökningen är inte kännt. Flera olika källor kan ha bidragit som sönderdelninen av metanhydrater, oxidering av terrestriskt och marint organiskt material, samt CO2 från vulkaner/upphettning av sediment med organiskt material. Likaså har inte hastigheten av denna tillförsel av växthusgaser varit känd.

En ny studie (Cui m.fl, 2011) har nyligen publicerats vilken tar upp hur snabbt denna ökning av CO2/CH4 inträffade3. Studien har utförts på Svalbard i närheten av den gamla Svenska kolgruvan Sveagruva. De undersökta marina sedimenten visar en δ13C förändring på ca. -4‰ under loppet av ca. 20 ka. Genom kolcykel modellering (GENIE) föreslår Cui m.fl. två alternativa scenarior till deras data under PETM4: (i) ett CH4 tillskott till ett hav med en initialt grund KKD, och (ii) ett stort CO2 tillskott till ett hav med en initialt något djupare KKD. Av dessa förefaller det senare scenariot stämma bättre, då KKD förefaller stigit under PETM. Dessutom, Cui m.fl modelleringar visar att den maximala årliga ökningen av kol under PETM (0.3-1.7 Pg) understiger väsentligt dagens förbränning av fossila bränslen på 8 Pg per år.

Förvisso, 56 Ma är en lång tidsrymd, även geologiskt sett, vilket gör att PETM inte utan vidare kan användas som en analog till dagens global uppvärmning. Men, om denna nya studie visar sig stämma, är det sannerligen ett riskabelt experiment männskligheten ägnar sig åt, vars effekter på det globala klimatet och haven våra efterkommande kan tvingas leva med.

1 PETM sammanfaller med ett massutdöende för bentiska (bottenlevande) foraminiferer och global expansion av subtropiska dinoflagellater. Även de första fynden av de moderna däggdjuren (e.g. primater) sammanfaller med PETM, samt en tillfällig dvärgväxt hos vissa däggdjursarter.

2 δ13C är kvoten i tusendelar mellan 13C/12C i ett prov relativt till en standard minus 1. Den isotopiska kolsammansättningen varierar beroende på dess ursprung: (i) CO2 från manteln är isotopiskt tung (ca. -5‰), (ii) CO2 från växter varierar från ca. -10‰ till -30‰ pga. fraktioneringen mellan 13C och 12C är högre för C3 växter än för C4 och CAM växter), (iii) CH4 är mest fraktionerad, från ca. -60‰ (biogent alstrad) till ca. - 30‰ (termisk krackning av petroleum). Noterbart är att kolisotopsignaturen i ett sediment även kan påverkas av inblandingen av fossilt organiskt material, e.g. när orogeneser exponerar äldre bergarter med avvikande kolisotopsignatur.

3 Cui m.fl försöker även hitta källan till ökningen av 12C, dock utan att kunna klargöra vad som orsakat denna ökning i sedimenten från Svalbard. Exempelvis tittar de på biomarkörer, som kvoten pristane/phytane. Höga pristane/phytane värden (>3) är vanligt för terrestriskt organiskt material avsatt under oxiderande förhållanden. Dock, låga pristane/phytane värden (<1) behöver inte nödvändigtvis spegla källan till det organiska materialet utan kan reflektera en övergång från oxisk till anoxisk sedimentations miljö.

4 Kolisotopsammansättningen i datan speglar deras källor, men avslöjar inte vilka de var. Det kan varit en mix av de olika källorna som fotnot 1 anger. Eftersom CH4 överlag har mer negativa δ13C signaturer än CO2 kan de båda scenariorna ses som spännvidden på kol tillskottet under PETM. Dock, i båda scenariorna överstiger dagens utsläpp av CO2 den maximala ökningen av kol under PETM.

7 juni 2011

Koldioxidutsläppen rekordhöga och världshandeln förändrar fördelningen

Nyligen kom International Energy Agencys (IEA) med sin beräkning över utsläppen av koldioxid 2010. Utsläppen från energi-produktion var på 30,6 Gt CO2 (motsvarande 8,3 Gt rent kol) de högsta någonsin och 5 % högre än förra rekordåret 2008 trots en nedgång under 2009 i den ekonomiska krisens spår.

De konstaterar även att om tvågradersmålet skall vara rimligt att nå får koldioxidutsläppen inte öka mer än till 32 Gt/år fram till 2020. Det är mindre än ökningen mellan 2009 och 2010 under detta decennium. De finner också att 80 % av utsläppen fram till 2020 kommer från nu befintliga kraftverk eller de under uppbyggnad. Det ser alltså mörkt ut för tvågradersmålet.


Jämförelse mellan observerade utsläpp och IPCCs scenarier. (Källa Skeptical Science)
En annan intressant nyhet kring våra koldioxidutsläpp är resultatet av en studie (Peter et al 2011) över hur utsläppsmönstret förändrats mellan 1990 och 2008. I studien har de tittat på hur världsmarknaden med överföring av produktion till utvecklingsländer och "de nya ekonomierna" för konsumtion i de klassiska industriländerna påverkat utsläppen och fördelningen mellan regioner. De finner att den ökade världshandeln kraftigt har förskjutit utsläppen mellan regioner och gjort att de utsläppsminskningar som genomförts i exempelvis Europa motsvarats mer än väl av utsläppsökningar genom import.

Bilden nedan ger en överblick av resultatet. Annex B-länder är de industriländer som ingår i Kyoto-protokollets Annex B. De grå staplarna är utsläppsförändringarna inom den egna regionen. De färgade visar ökningen i icke Annex B-länder på grund av export till regionen. De röda stjärnorna är målet i Kyotoöverenskommelsen för regionen. Som synes har vare sig Europa eller USA minskat sina utsläpp när internationell handel räknas in. Undantaget med nettominskning är regionen som inkluderar Ryssland och Ukraina där kollapsen av Sovjetunionen slår igenom på utsläppen. Sammantaget har utsläppen i Kyotoprotokollets Annex B-länder ökat drastiskt i stället för att minska när internationell handel är inräknat.

Skall en fungerande begränsning av koldioxidutsläppen göras måste även internationell handel räknas in. Den svåra frågan är hur. Hur fördelas ansvaret mellan konsument och producent?

28 apr. 2011

Koldioxid, svavel och global uppvärmning

Den fossila bränsleanvändningen innebär inte bara koldioxidutsläpp utan också utsläpp av bland annat svaveldioxid som bildar en avkylande aerosol. I detta inlägg tittar vi lite på effekterna av detta idag och i framtiden.

De årliga koldioxidutsläppen har ökat kraftigt de senaste 60 åren till över 8 miljarder ton kol per år.


Koldioxidutsläpp från fossilt bränsle 1800-2000 (Global Warming Art)
Fram till 80-talet ökade även svavelutsläppen i takt med koldioxidutsläppen. Under 70-talet uppmärksammades problemen med försurning och andra otrevliga effekter av svavelutsläppen och insatser för att minska utsläppen gjordes. Sedan 80-talet fram till 2000 har svavelutsläppen minskat trots ökande koldioxidutsläpp medan det finns tecken på en ökning igen under 2000-talet. (Smith et al 2011)

Det finns en viktig skillnad mellan svavelutsläppen och koldioxidutsläppen som påverkar hur de bidrar till klimatförändringarna:
  • Koldioxiden är en långlivad växthusgas i atmosfären. Detta betyder att mängden koldioxid i atmosfären är beroende av det kumulativa utsläppet över tid. Upptaget av koldioxid är en komplicerad process på många tidsskalor men under de senaste decennierna har intressant nog upptaget som andel av våra utsläpp varit nära konstant på knappt 60%. Alltså drygt 40% av de årliga utsläppen har stannat kvar som en ökning av koldioxidnivån under året.
  • De aerosoler som bildas av svavelutsläppen är kortlivade och regnar snabbt ut ur atmosfären. Svaveldioxidens effekt i atmosfären beror på de pågående utsläppens storlek.
Denna skillnad har viktiga konsekvenser för hur effekten av utsläppen fördelar sig över tiden vid ökande utsläpp. För att illustrera detta visar jag en enkel modell utgående från utvecklingen sedan mitten av 1900-talet. Modellen antar linjärt ökande koldioxidutsläpp med tillhörande proportionellt ökande svavelutsläpp. Efter 50 år är radiativa påverkan från koldioxidökningen 2 W/m2 och från svavelutsläppen -1 W/m2. Resultatet är detta:
Då koldioxidens effekt beror på den ansamlade mängden i atmosfären medan svavlets effekt beror på de pågående utsläppen "vinner" svavlet över koldioxiden de första decennierna därefter stiger nettot snabbt då de ökande koldioxidutsläppen ökar akumuleringstakten så väl som mängden i atmosfären. Förändringar av svavelutsläppen relativt koldioxidutsläppen påverkar förändringstakten (derivatan) hos påverkan. Om koldioxidutsläppen fortsätter att öka men svaveldioxiden stabiliseras, så som senaste 30-åren, ökar nettot snabbare, motsatsen gäller om förhållandet mellan utsläppen går åt andra hållet.

Förutom svavel släpps andra aerosoler ut, så som tex. sot, som alla är kortlivade i atmosfären. Kombinationen av de olika typerna av utsläpp och aerosolernas mångfasetterade inverkan i atmosfären gör att medan växthusgasernas strålningspåverkan är känd med stor noggrannhet så är osäkerheten i aerosolernas påverkan betydligt större.


Bedömd påverkan från aerosoler och växthusgaser. Notera att växthusgasernas effekt är känd inom betydligt mindre felgränser än aerosolernas. Från IPCC AR4 fig. 2.20

Förutom att aerosolutsläppen maskerar en del av koldioxidens växthuseffekt betyder den kumulativa effekten hos koldioxidutsläpp att påverkan från dessa kan förväntas öka så länge utsläppen överstiger det årliga upptaget. För att stoppa ökningen av koldioxid i atmosfären måste alltså utsläppen av fossilt kol minska ordentligt och med tiden närma sig noll. Men det betyder att även aerosolutsläppen minskar och närmar sig noll. Aerosolernas kylande verkan kommer då att minska snabbt, då de är beroende på de pågående utsläppen, och avmaskera koldioxidens påverkan som fortsätter under lång tid medan mängden koldioxid långsamt minskar.

Forskarna Armour och Roe publicerade i början av året en studie (pdf här) av effekten av en snabb minskning av de fossila utsläppen till noll. De utgick från de möjliga kombinationer av aerosol-, växthusgaspåverkan och klimatkänslighet som beskriver 1900-talets temperaturökning respektive är i överensstämmelse med IPCCs värdering av klimatkänsligheten. Responsen i framtida temperatur visar sig bli mycket osäker. Om aerosolerna har liten effekt kommer temperaturen följa minskningen av växthusgaser och sjunka under dagens förhållandevis snabbt men om aerosolerna har stor kylande effekt skjuter temperaturen i höjden då koldioxidens fulla påverkan slår igenom och temperaturen kommer under flera sekel vara över dagens.
Temperaturrespons vid en snabb minskning av fossila utsläpp. Ljusblått - område som är förenligt med 1900-talets temperaturförändring, Mörkare blått - klimatkänslighet inom IPCCs "mycket troligt" (1,5 till 10 grader), Mörkblått - klimatkänslighet inom IPCCs "troligt" (2,0 till 4,5 grader)
Artikeln understryker både effekterna av osäkerheten kring aerosolernas påverkan och skillnaden mellan de långlivade växthusgaserna och de kortlivade aerosolerna. Båda viktiga för förståelsen av forskningens slutsatser kring dagens och morgondagens klimat.

27 feb. 2011

Kan vi förlora kontrollen över uppvärmningen?

Alla skidåkare har nog varit med om det; backen där du kan bromsa fartökningen men inte stanna. Det är bara att hoppas att du står på benen tills backen är slut. Kan vi råka ut för samma med klimatförändringarna?

Än så länge är våra utsläpp den absolut största källan till ökningen av växthusgaser i atmosfären. Vi har där med makten över ökningstakten. Minskar vi utsläppen slår det igenom nästan helt i minskad ökningstakt. Skulle vi slå till bromsarna och drastiskt minska utsläppen kommer vi också att få stopp på uppvärmningen1, men det kanske inte kommer att vara så så länge till. Två potentiella källor till stora koldioxidutsläpp, Amazonas och permafrost, kan vara på väg att väckas.

Ett normalt år tar regnskogen i Amazonas upp ungefär 1,5 miljarder ton koldioxid (0,4 Gt kol) ur atmosfären. Förra årets extrema torka ledde till omfattande träddöd med efterföljande förruttnelse med nettoutsläpp (Lewis et al 2011) på 5 miljarder ton koldioxid (1,4 Gt kol). Detta var tyvärr den andra, och än större, torkan på fem år. År 2005 drabbades Amazonas av en torka som även den ledde till stora nettoutsläpp. Dessa torkor är tyvärr inte oväntade, att Amazonas torkar ut under global uppvärmning är snarare förväntat. Vi kan ha framför oss decennier av minskande regnskog med tillhörande nettoutsläpp av koldioxid i miljardtonsklassen.

(A och B) Satellit-uppmätta standardiserade anomalier för torrsäsongsnederbörd för the två mest utbredda torkorna under detta århundrade i Amazonas. (C och D) Skillnaden i 12-månaders (oktober till september) MCWD [maximum climatological water deficit] från decenniemedlet (uteslutande 2005 och 2010), ett mått på torkans intensitet som korrelerar med träddödlighet. (A) och( C) visar torkan 2005; (B) och (D) visar torkan 2010. Källa

Ändå är kanske Amazonas det mindre problemet. Permafrostområdena kring nordpolen binder mycket stora mängder koldioxid i form av oförmultnat växtmaterial. När permafrosten nu tinar frigörs denna koldioxid. I en ny studie av amerikanska National Snow and Ice Data Center (Schaefer et al 2011) har de modelerat frigörandet av koldioxid på grund av tinande permafrost. Modellen utgår från IPCCs utsläppsscenario A1B och tar inte hänsyn till den frigorda koldioxiden från permafrostområdena eller de metanutsläpp som också är ett resultat av smältande permafrost. Resultatet är en snabb ökning av frigjord koldioxid under närmaste decennierna. Om 20-30 år kan smältningen bidra med 1 miljard ton kol per år ( 3,7 Gt CO2) till atmosfären. Den totala mängden som förväntas frigöras under scenariot är kring 200 miljarder ton vilket är i samma storleksordning som de totala mänskliga utsläppen av koldioxid från industrialiseringens början fram till idag, ca 300 Gt kol.
Kolutsläpp i miljarder ton/år från permafrost. (Källa)
Utsläpp på 1-2 Gt kol per år från Amazonas och permafrost om några decennier räcker nästan för att på egen hand upprätthålla koldioxidkoncentrationen i atmosfären och där med temperaturen. De redan tuffa målen för att undvika svåra konsekvenser av klimatförändringar blir en än större utmaning, för att uttrycka det positivt.
Utsläppskurvor för 75% chans att klara 2-gradersmålet enligt Köpenhamnsdiagnosen. Dessa är utan hänsyn till bidrag från permafrost eller ett Amazonas i förvandling. År 2009 var de totala mänskliga utsläppen 34 Gt CO2, alltså över dessa kurvor.

Frågan är om vi kan få stopp medan vi står på benen eller om färden slutar med obehagliga konsekvenser.

1) Så småningom och kanske inte vid den temperatur vi önskar. Se här eller här.

21 dec. 2010

Hur vet vi att den stigande koldioxidhalten beror på människan?

En kort videosnutt med professor Alley med några pointers om hur vi kan veta att den nu stigande halten av koldioxid i atmosfären beror på människan.



Men det visste väll redan alla? (förutom vissa professorer anknutna till stockholmsinitiativet)

18 mars 2010

Brist på olja och kol räddar inte klimatet

Bristen på energi är ett allvarligt problem jag tror vi står inför risken att oljan (och andra fossila bränslen) tar slut snabbare än befarat vilket kan leda till inbromsning av tillväxt och allvarlig ekonomisk påverkan. Jag delar åsikten att det är mycket viktigt att vi hittar lösningar på energiproblemen och att dessa utsätts för hård granskning något som till exempel professor Kjell Aleklett i Uppsala bidrar med. Det finns i dagsläget ett antal förslag på möjliga vägar att göra detta, debatten pågår för fullt.

Tyvärr finns det dock en stor risk i och med den mängd fossilt bränsle som trots allt finns att vi ska höja den globala medeltemperaturen så mycket att det få allvarliga konsekvenser. Det är därför jag tidigare här på Uppsalainitiativets blogg klagat på Kjell Alekletts utspel i media om den globala uppvärmningen och tillgängligheten av fossilt bränsle. Förra inlägget handlade mest om Alekletts påstådda uttalande "Vi kan aldrig höja jordens temperatur så mycket att ens det lägsta scenario som IPCC räknat på uppnås." det är dock oklart från inlägget hos SvT om Aleklett menade detta ordagrant eller om han rent av är felciterad, tyvärr har jag inte fått svar om detta vare sig i kontakt med SvT eller Aleklett. Aleklett har sedan själv deltagit i media ett flertal gånger och gett ett mer balanserat intryck men inte klart nog.

Det jag främst reagerade på senast var att det för mig såg ut som att det hävdades att vi genom förbränning av fossila bränslen inte skulle ändra den globala temperaturen så mycket att det skulle få allvarliga konsekvenser. Aleklett är dock tydlig med att han inte ifrågasätter att utsläppen av växthusgaser påverkar vårt klimat, vilket är bra, men jag tycker ändå att han ger en felaktig bild av IPCC och riskerna att få de temperaturhöjningar som IPCC diskuterar.

Några utplockade citat från artiklar av Aleklett:

Ur DI:

"Alekletts poäng är att prognoserna för både kol- och oljeproduktion är uppblåsta."

"Om vi anstränger oss riktigt hårt kanske vi kan komma upp i de lägsta nivåerna man räknar med."

"Fram till 2100 har man räknat med en 600-procentig ökning av produktionen, så mycket kol finns inte på planeten."

I DN:

”De framtidsscenarier som IPCC publicerade år 2000 är inte bara osannolika, utan också i flera fall helt orealistiska.”

”Skälet är att den produktion av kol och olja som IPCC:s skräckscenarier bygger på över huvud taget inte är möjlig. Detta kan förvisso lindra oron för klimatet,...”

”Under de senaste nio åren har dessa scenarier varit ledstjärnan för världens klimatforskare och IPCC motiverar varför de skall följa dem: ”Utsläppsscenarierna är en beskrivning av möjliga snarare än önskvärda framtidsscenarier. De representerar relevanta, rimliga, alternativa framtider.” Trots att utsläpp från fossila bränslen varierar stort ansåg man att alla scenarier var lika sannolika.”

”Bland dessa finns framtidens skräckscenarier som bland andra Al Gore har varnat för, och de går under benämningen ”Business as usual”. Klimatberäkningar som bygger på dessa utsläpp ger som medelvärde en temperaturökning med 3,5 grader från 1990 fram till 2100.”

”... framför allt är de som man brukar kalla Business as usual helt orealistiska.”

”... den kolanvändning som IPCC rekommenderat klimatforskare att utgå från...”

”... IPCC har ett stort ansvar för att tusentals klimatforskare runt om i världen ägnat år av forskning till att beräkna temperatur­ökningar för scenarier som är helt orealistiska. Konsekvensen är att mycket stora forskningsresurser slösas bort till ringa gagn för någon.”

”... Det faktum att den fossila energi som krävs för scenariet ”Business as usual” fram till år 2100 över huvud taget inte finns”

I SvD:

”Genom skicklig marknadsföring av orealistiska framtidsscenarier har IPCC förblindat världens politiker och framför allt politiker inom EU.”

Vad är då ett utsläppsscenario? Förenklat kan man kanske beskriva det som ett försök att beskriva hur utsläppen av växthusgaser utvecklar sig över en tidsperiod beroende på olika antaganden. Det finns en mängd olika faktorer som kan komma att påverka hur mycket utsläpp av växthusgaser vi kan komma att få i framtiden, till exempel befolkningsutveckling, ekonomisk utveckling inom och mellan länder, ny teknologi, teknologispridning, jordbruksmetoder, tillgången på fossilt bränsle och så vidare. Det finns förmodligen på gränsen till oändligt många antaganden man kan göra när man bygger ett scenario. Men även om dessa scenarios är osäkra kan jag själv inte tänka mig något annat sätt att komma framåt på området än att testa hur olika faktorer kan komma att påverka utsläppen, det ger i alla fall en fingervisning om möjliga framtida utsläpp.

Ovan har jag klippt ut några citat där Aleklett kritiserar IPCC för skicklig marknadsföring av scenarier han säger att IPCC har sagt är lika sannolika. Men vad skriver då IPCC om sina scenarier?

Bland annat följande:

”What are scenarios and what is their purpose?

Future greenhouse gas (GHG) emissions are the product of very complex dynamic systems, determined by driving forces such as demographic development, socio-economic development, and technological change. Their future evolution is highly uncertain. Scenarios are alternative images of how the future might unfold and are an appropriate tool with which to analyze how driving forces may influence future emission outcomes and to assess the associated uncertainties. They assist in climate change analysis, including climate modeling and the assessment of impacts, adaptation, and mitigation. The possibility that any single emissions path will occur as described in scenarios is highly uncertain.”

“Preferences for the scenarios presented here vary among users. No judgment is offered in this report as to the preference for any of the scenarios and they are not assigned probabilities of occurrence, neither must they be interpreted as policy recommendations.”

“Probabilities or likelihoods are not assigned to individual SRES scenarios. None of the SRES scenarios represents an estimate of a central tendency for all driving forces and emissions, such as the mean or median, and none should be interpreted as such. The statistics associated with the frequency distributions of SRES scenarios do not represent the likelihood of their occurrence”

Det IPCC säger är alltså att man inte vill tillskriva de olika scenarierna någon sannolikhet, jag tycker också det framgår tydligt att man säger att framtida utveckling är mycket osäker. Felen Aleklett gör är alltså att tillskriva dem sannolikheter och att påstå att det pågått någon typ av felaktig marknadsföring av IPCC.

För den som vill läsa mer om historien kring och kritiken av IPCC:s utsläppsscenarios rekommenderar jag följande artiklar.

The evolution of the IPCC’s emissions scenarios

Och

Future IPCC scenarios – lessons learnd and challenges to scenario building in climate change policy

IPCC’s senaste scenarier gjordes i slutet av 90 och början av 2000-talet, vilket givetvis betyder att de byggde på den kunskap som fanns då. Scenarierna var utsatta för öppen review och har sedan också gåtts igenom att alla deltagande länder. Den kanske mest allvarliga kritik jag hittar i artiklarna ovan är att USA, Kina och Saudiarabien tycks ha haft större inflytande än andra länder på hur rapporten till slut kom att se ut. Jag hittar inte någon kritik av antagandet av mängden fossila bränslen.

Låt oss gå vidare till Alekletts påståenden om hur mycket fossilt bränsle det finns och hur IPCC hanterat detta (jag visade i det tidigare inlägget att det gott och väl finns nog för att vi ska skjuta över 2-gradersmålet).

Aleklett ser enligt mig ut att ha lite olika ståndpunkter i frågan, allt från att det är mycket svårt att nå upp i utsläpp som de lägsta scenarierna från IPCC ger till att bara kraftigt döma ut de scenarier som använder mest fossilt bränsle.

Påståendet att det inte skulle finnas nog med kol eller fossila bränslen för att IPCC:s scenarier ska vara rimliga är i vilket fall helt fel.

Det finns stora mängder av så kallade okonventionell olja och gas. Främst brukar man då prata om möjlig utvinning av metanhydrater, oljeskiffer (+tarsands). NewScientist har en intressant artikel på området där man pressenterar några av de metoder som nu testas för att kunna öka utvinningen. Det finns också en mycket stor mängd kol av lägre värde än det man bryter idag, det nyligen publicerats en artikel som visar på de stora tillgångarna av kol:

Lignite and hard coal: Energy suppliers for world needs until the year 2100 – An otulook.

Det finns alltså gott och väl nog med fossila bränslen (vilket IPCC noterat), den stora frågan är då ifall det är ekonomiskt motiverat att utvinna dessa. Artikeln ovan om kol har kommit fram till följande slutsats om koltillgången fram till 2100:

”Up to the year 2100, and from a geoscientfic point of view there will be no bottleneck in coal supplies on this planet.”

Givetvis har denna artikel också sina antaganden (det finns forskare som hävdar att det finns mindre ekonomiskt utvinningsbart kol) om ekonomisk tillväxt och annat, nedan kommer jag titta närmare på siffrorna. Men vi kan redan nu konstatera att det finns nog med fossilt bränsle för IPCC:s scenarios.

Mikael Höök, Anders Siversson och Kjell Aleklett har i en alldeles ny artikel en genomgång som diskuterar utsläppscenarierna, Validity of the fossil fuel production outlooks in the IPCC Emission Scnarios där man listat hur mycket kol, olja och gas som antas gå åt i de olika scenarierna. Det är lite svårt att veta vilket scenario Aleklett specifikt är ute efter i sina artiklar men eftersom han nämner 3,5 graders temperaturökning bör det vara den så kallade A2 familjen av scenarios han är ute efter, IPCC beskriver den så här:

"The A2 storyline and scenario family describes a very heterogeneous world. The underlying theme is self-reliance and preservation of local identities. Fertility patterns across regions converge very slowly, which results in continuously increasing global population. Economic development is primarily regionally oriented and per capita economic growth and technological change are more fragmented and slower than in other storylines."
Låt oss titta på de så kallade A2 scenarierna som Aleklett kritiserat hårdast och som han av någon anledning benämner business as usual.

A2 är familjen som i snitt har högsta kolförbrukningen, i Höök med fleras artikel är förbrukningen given i giga barels of oil equivalents. För att kunna jämföra artiklar som har olika enheter har jag använt konverteringsvärden hittade bland annat här och här. Det visar sig att mängden använt kol och ekonomiskt brytbart kol som ej ännu brutits är lite högre i Thomas Thielemann med fleras artikel om kol (som jag skrev om ovan) än medel i A2 familjen (dessutom räknas det i artikel med att det finns ca 5 gånger mer kol än så men som inte beräknas vara lönsamt att bryta i hans scenario.)

Om vi då tittar på oljan som är den kanske hårdast kritiserade delen av IPCC’s scenarios så går A2 i snitt upp till en peak runt 2020 på strax under 100 million barrels per dag och sjunker sedan. IPCC har räknat med att man kommer att utvinna både konventionell och okonventionell olja och en artikel som tittat på hur mycket okonventionell olja som kanske är möjlig att utvinna (utan halsbrytande antagande av nya uppfinningar) är Mohr och Evans Long term prediction of unconventional oil production. När dom lägger ihop sin uppskattning om konventionell olja och okonventionell olja peakar det optimistiska scenariet just över 100 milion berrels per dag och har en bred peak som går ner först just innan 2100. Då ska man komma ihåg att det också finns mer optimistiska scenarier rörande den konventionella oljan (National Petrolium Council med en majoritet personer som inte kom från oljeindustrin gjorde 2007 en genomgång av studier och hittade den högsta förutsägelsen med en peak på 130 million barrels 2030 ett snitt låg på 100 barrels, alltså högre än i den nämnda studien ovan.

Detta betyder naturligtvis inte att de scenarier som har stor användning av fossilt bränsle kommer att slå in, men det finns publikationer som tyder på att det är möjligt. IPCC måste därför naturligtvis också visa på sådana scenarier även om jag tycker att det känns rimligt att scenarier som antar ett högre pris och svårare åtkomlighet på olika fossila bränslen borde få plats, men det är knappast mig Aleklett behöver övertyga.

Tittar man sedan på scenarios av IPCC med andra antaganden till exempel B1 som har relativt låga utsläpp så kan man konstatera att det där är lägre utsläpp av allt men främst av kol som där bara i snitt har en tredjedel av mängden använt kol i A2.

En annan sak värd lite extra uppmärksamhet är hur mycket de fossila bränslena som används avger i koldioxid, alltså hur mycket energi man får ut per utsläppt koldioxidmolekyl. Det skulle kunna vara så att en förändring av detta är det som gör att vi just nu ligger på mer utsläppt koldioxid än något av IPCC:s scenarier. Läs gärna artikeln: Do recent emission trends imply higher emissions forever? Som tar upp det till synes självklara att även om en trend i det korta loppet kan vara oroväckande och visa på felaktigheter i scenarier som rör en längre period betyder det inte att sceneriet inte slår in ändå.


Men precis som IPCC säger så är det extremt svårt att förutsäga framtiden, jag har mycket svårt att tro att någon på 1800-talet skulle kunna förutsäga hur vi lever idag och vi får nog finna oss i att det är lika svårt för oss att pricka rätt om framtiden. Därför är det så bra att flera grupper ger sin input om framtiden så man kan diskutera hur möjliga olika ekonomiska och tekniska antaganden är. Kommer man att börja utvinna okonventionell olja och gas i stor skala? Kommer Ryssland börja sälja naturgas och försörja sig själv på kol? Vilka kraftsamlingar kommer olika regeringar att göra för att få plats infrastruktur i rätt tid (i Sverige flyttar vi snart en stor del av Kiruna för mer järn)? Men kanske svårast av allt att förutse, hur kommer det politiska klimatet att vara? Lägg där till svårigheterna att förutse hur avskogningsfrågan kommer att gå, vad kommer att hända med havens förmåga att ta upp koldioxid, hur snabbt kan metanutsläppen öka etcetera och bilden blir än mer komplicerad rörande möjliga framtida temperaturer.

Det finns säkert saker jag missat och jag tycker absolut det är viktigt att diskutera hur vi ska möta peak oil och att vi redan ligger efter i det arbetet. Man ska dock komma ihåg att IPCC aldrig kommer att kunna göra scenarios enbart med utgång från vad en grupp/typ av forskare säger. Det ser helt klart ut som att Aleklett skulle behöva tänka över sin mediestrategi om han vill bli hörd.

För den intresserade av frågan kan jag förutom de ovan länkade artiklarna rekommendera att läsa följande (med citat i urval):

The National Academies Summit on America’s Energy Future

(Moniz summarized the conclusions of a report on the future of coal that was recently conducted by a group at the Massachusetts Institute of Technology (Deutch and Moniz, 2007). According to that report, coal is today a cheaper source of energy than oil, natural gas, nuclear power, or renewable sources of energy.)

Scraping the bottom of the barrel: greenhouse gas emission consequences of a transition to low quality and synthetic petroleum resources

(A transition to low-quality and synthetic petroleum resources such as tar sands or coal-to-liquids synfuels could raise upstream GHG emissions by several gigatonnes of carbon (GtC) per year by mid-century unless mitigation steps are taken.)

Implications of “peak oil” for atmospheric CO2 and climate

(Coal-fired power plants without sequestration must be phased out before midcentury to achieve this CO2 limit. It is also important to ‘‘stretch’’ conventional oil reserves via energy conservation and efficiency, thus averting strong pressures to extract liquid fuels from coal or unconventional fossil fuels while clean technologies are being developed for the era ‘‘beyond fossil fuels’’.)

The inevitable Peaking of World Oil Production

(The world has never confronted a problem like peak oil. Since it is uncertain when peaking will occur, the challenge for decision-makers is vexing. Mustering support for an approaching, invisible disaster is much more difficult than for one that is obvious. We would like to believe that the optimists are right about peak oil being a distant problem, but the risks of error are beyond imagination.)

Peak oil and climate change policy

(This article provides an overview of both advocate and critical voices on the peak oil vision. A large part of the seemingly conflicting debate is explained by semantics.)

The role of non conventional oil in the attenuation of peak oil

(The results show that, even under some hypotheses that we consider optimistic, the attenuation of the peak oil decline requires more than 10% of sustained growth of non conventional oil production over at least the next two decades.

Emission scenarios in the face of fossil-fuel peaking

(If resources, and more importantly, extraction rates, of fossil fuels are more limited than posited in full energy-system models, a supplydriven
emissions scenario results; however, we show that even in this ‘‘peak fossil-fuel’’ limit, carbon emissions are high enough to surpass 550 ppm or 2 1C climate protection guardrails.)

Have we run out of oil yet? Oil peaking analysis from an optimist’s perspective

(These results indicate a high probability that production of conventional oil from outside of the Middle East region will peak, or that the rate of increase of production will become highly constrained before 2025. If world consumption of hydrocarbon fuels is to continue growing, massive development of unconventional resources will be required. While there are grounds for pessimism and optimism, it is certainly not too soon for extensive, detailed analysis of transitions to alternative energy sources.)

Poängen med detta inlägg var egentligen bara att belysa att IPCC också har stöd i vetenskapliga publikationer, och att IPCC måste lyssna på en stor andel av forskare när man gör sina scenarios och därför inte bara på förhand kan utesluta andra forskargruppers projektioner. Det betyder inte alls att jag själv tycker att det är mest sannolikt att scenarierna med mycket höga utsläpp slår in, jag är övertygad att vi står inför stora utmaningar på energiområdet. Jag ville också passa på att visa vilka utspel från Aleklett som retat många.

Avslutningsvis kan det vara intressant att titta lite på vad en av de världsledande forskarna som publicerat inom både klimatmodellering och utsläppsscearier har för tankar kring vad som behöver göras för att bromsa den globala uppvärmningen nog i en omdiskuterad publikation.

Target Atmospheric CO2: Where should Humanity Aim?

(A large fraction of fossil fuel CO2 emissions stays in the air a long time, one-quarter remaining airborne for several centuries [11, 78, 79]. Thus moderate delay of fossil fuel use will not appreciably reduce long-term human-made climate change. Preservation of a climate resembling that to which humanity is accustomed, the climate of the Holocene, requires that most remaining fossil fuel carbon is never emitted to the atmosphere.

Coal is the largest reservoir of conventional fossil fuels (Fig. S12), exceeding combined reserves of oil and gas [2, 79]. The only realistic way to sharply curtail CO2 emissions is to phase out coal use except where CO2 is captured and sequestered.

Phase-out of coal emissions by 2030 (Fig. 6) keeps maximum CO2 close to 400 ppm, depending on oil and gas reserves and reserve growth. IPCC reserves assume that half of readily extractable oil has already been used (Figs. 6, S12). EIA [80] estimates (Fig. S12) have larger reserves and reserve growth. Even if EIA estimates are accurate, the IPCC case remains valid if the most difficult to extract oil and gas is left in the ground, via a rising price on carbon emissions that discourages remote exploration and environmental regulations that place some areas off-limit. If IPCC gas reserves (Fig. S12) are underestimated, the IPCC case in Fig. (6) remains valid if the additional gas reserves are used at facilities where CO2 is captured.

However, even with phase-out of coal emissions and assuming IPCC oil and gas reserves, CO2 would remain above 350 ppm for more than two centuries. Ongoing Arctic and ice sheet changes, examples of rapid paleoclimate change, and other criteria cited above all drive us to consider scenarios that bring CO2 more rapidly back to 350 ppm or less.)

Eftersom det är mycket svårt att handskas med scenarios som ska gälla så långt fram i tiden som 100 år har man också börjat titta på vilka typ av nära mål som kan sättas för att försöka klara 2-gradersmålet.

(In a scenario with high demand for energy and land, being below 2 °C with 50% likelihood requires a 50% reduction in emissions below 2000 levels by 2050, which is only barely feasible with known technologies in that scenario.)

Det blir inte lätt men det kan gå!