Klimatfrågan maj 2014 Nils Pauler/2014-05-26 Under våren diskuterades klimatfrågan kanske beroende på den milda vintern, men också på grund av mediabevakningen av IPCC:s tre arbetsrapporter till AR5 (Fifth Assessment Report) och förstås EU valet. Det är en allmän uppfattning att vi nu måste försöka bryta ökningen av växthusgaserna genom att ersätta fossil energi med förnybar energi och på alla sätt förbättra hållbarheten och energieffektiviteten i industrin och i vårt sätt att leva. Bakgrunden är den ökande CO2 halten som leder till uppvärmningen av luft och hav och försurningen av oceanerna. Effekten blir extrema väder, högre havsnivåer, lägre isutbredning i framför allt nordpolen, smältande glaciärer och utökade torrperioder. Allt detta ökar vår sårbarhet. Världen står inför en omställning mot fossilfritt samhälle, baserat på bioenergi, elenergi, kärnkraft, smarta elnät, el-, elhybridbilar, bränsleceller mm. Denna omställning behöver, menar IPCC, inte kosta mer än 1 % extra av jordens ekonomiska resurser och generera många intressanta nya arbeten och forskningstillfällen. Den stora utmaningen är att få med alla jordens länder i ett gemensamt aktionsprogram, som söker begränsa uppvärmningen till högst 2 grader. Som underlag till överenskommelser kommer AR5 med en sammanfattande rapport SYR baserat på tre omfattande arbetsrapporter: WG 1 sept 2013. Den naturvetenskapliga grunden WG 2 mars 2014 Effekter, anpassning och sårbarhet WG 3 april 2014 Begränsning av klimatändringar SYR 27-31 oktober 2014 i Köpenhamn Avsikten är att alla länder skall samarbete mot ett gemensamt mål så att koldioxidutsläppen skall minska med 80-90% fram till 2050. Arbetet har redan börjat, Sverige har tex reducerat koldioxid utsläppen med 20% räknat från 1990 och EU kommer nu med ett förslag att utsläppen skall minskas till 40% före 2030. Någon minskning ser man dock ännu inte i den globala koldioxidhalten som fortsätter att öka med ca 2 ppm/år. Dessutom finns det en tröghet i systemet beroende på att koldioxiden har lång uppehållstid i atmosfären på ca 200 år dvs. uppvärmningen fortsätter även om vi reducerar utsläppen kraftigt redan idag. Det finns även oro att uppvärmningen leder till att metanutsläppen från permafrosten i Arktis- regionen börjar ökar vilket ytterligare kan spä på uppvärmningen enligt klimatforskarna.
Koldioxidhalten fortsätter att öka Under hela april och fram till dags datum (26 maj) har CO2 halten legat över 400 ppm men när nu vårgrönskan på norra halvklotet kommer igång med full kraft så kommer koldioxid halten åter att sjunka. Kanske kan man skönja en tendens till minskad koldioxid de senaste dagarna se figur 1. I fjor 2013 var CO2 halten över 400 ppm endast några dagar i mars. Figur1 Koldioxidhalten, uttryckt i ppm under senaste 6 månaderna uppmätt vid LOA mätstation på Hawaii. Klimathot Väkthusgaser När höstvintern inträder och träden fäller sina löv kommer koldioxid halten åter öka. Vi har således ett cyklist förlopp, men det är den långsiktiga stigande sinuskurvan som är jordens problem. Det finns just nu inga tecken att koldioxidökningen kommer att avta. Ökningstakten är för närvarande ca 2 ppm/år, Figur 2b. Figur2 Koldioxidhalten, utryckt i ppm a)2000-april 2014 b)1960-2013 uppmätt vid LOA mätstation på Hawaii. Klimathot Väkthusgaser
Svenska isbrytaren Oden avseglar till arktiska hav i juli 2014 i ett svenskt-ryskt forsningssamarbete om permafrost, metan och klimat. Forskarna menar att det finns ett stort behov om ökad kunskap om permafrosten i Arktis som kan töa och ge ifrån sig ökad metanutsläpp. Swerux, en polarexpedition med isbrytaren Oden planeras nu i samarbete mellan Sverige och Ryssland. Avresan sker i juli och forskarna har lovat att blogga från resan. Det finns en bred skala av uppfattningar, allt från att haven kring nordpolen sedan länge läcker metan och att detta inte är alarmerande, till att vi kan stå inför en snabb klimatändring om stora mängder metan kommer ut i atmosfären. Mätningar från NOAA visar metanhalten var konstant från 1998 till 2006 och därefter har den börjat öka igen. Orsaken till dessa olika trender är inte kartlagda, se Swerux hemsida, Klimathot, permafrost metanhotet. Metan har ca 70 gånger högre växthuseffekt jämfört med koldioxid, men den har å andrasidan en kort uppehållstid på ca 12 år. Figur 3, Metanhalten uppmätt från 1986 till april 2014 Uppvärmningen Uppvärmningen av den globala luften över land och hav har avstannat sedan 2000, däremot ökar havets värmemängd, havsnivån stiger och försurningen fortsätter. Att luft och landtemperaturen avstannat de senaste 15 åren kan vara en tillfällig variation. Det allt högre värmeinnehållet i haven, havshöjningen och försurningen visar att högre koldioxidhalt påverkar.
Figur4 a. Global land och ocean temperaturavvikelse från referens 1880-2014 (NOAAApril) Figur 4 b.global havsvärme mängd(noaa,nodc mars 2014) Den avstannade temperaturhöjningen gör att klimatskeptiker menar att koldioxideffekten kanske inte är så allvarlig. Det finns spekulationer att uppbromsningen kan beror på: (Klimathot: IPCC 2013 m.fl.) Att luftens värme leds ner i havet Att vulkanisk aska har dämpat solinstrålning En lägre solaktivitet som ger lägre strålning från solen En pågående Le Nino period som sänker jordens medeltemperatur Forskare som studerar solens intensitet och solfläckar rapporterar att solen för närvarande är på väg in i en fas med låg intensitet påminnande om den som jorden upplevde under 1500-1600 talet och som ibland omnämns som den lilla istiden. Tiden får utvisa om den avstannade uppvärmningen verkligen är ett trendbrott eller om, som klimatvarnare menar, uppvärmningen kommer att fortsätta. Mätningar av jordens medeltemperatur visar att april 2014 var den varmaste månaden sedan mätningar påbörjades (se NOAA). Samtidigt har vi ju hört talas om rekordkylan i USA under jul och nyår. Under januari (vecka 2: 2014) har Australien upplevt en värmebölja med över 40 grader, som bl.a. stört Australien Open. Debatten mellan klimatvarnare och klimatskeptiker är intensiv. Klimatvarnare hävdar att köldkäppen i USA kan var ett led i onormala klimathändelser som kan tillta när jordens medeltemperatur höjs. Den här vintern har varit osedvanligt mild i norra Europa och vi kommer sannolikt få ett värmeöverskott för hel Europa. (Klimathot: SMHI, Uppvärmning av luft och hav) Havets surhet Den ökande koldioxidhalten ökar surhetsgraden (lägre ph) i haven eftersom koldioxiden löser sig i vattnet och kolsyra bildas. Däremot är man osäker på vilka långsiktiga effekter det har på djur och växter. Kommer de fina korallreven att skadas? SMHI söker nu medel för att startar upp ny forskning om effekterna av försurningen i haven. (Klimathot: Havensförsurning)
Figur5. Koldioxidhalten i luften och ph i haven (IGBP, november 2013) Havets nivå Havens nivå stiger på grund av att volymen ökar när vattnets temperatur ökar men också förstås som en konsekvens av att polernas ismassa och glaciärerna smälter. Observera att när havsisar smälter sker ingen nivåändring enligt Archimedes princip. I Skandinavien pågår landhöjning efter senaste istiden vilket innebär att vi inte är de mest utsatta när det gäller effekter av ökande havsvolymer. Däremot kan ökningen av havsnivån bli ett allvarligt hot för många kustnära och låglänta områden på jorden. Det finns omfattande data om havets nivå. Historiska mätningar av havsnivån görs genom att följa tidvattnets ändringar och under det senare årtiondena mäter man havsnivån med sattelit. Havsnivån har stigit med ca 20 cm sedan 1880, figur 6. (Klimathot: Havens nivåökning) Figur 6a. Havsnivå uppmätt sedan 1880 (Google Warming) Figur 6b. Havsnivå uppmätt 1960 -mars 2014 med satteliter (NOAA, NODC))
Minskning av Nordpolens havsis och av glaciärerna och ökning av Sydpolens ismängd Vid nordpolen har man sedan 1978 registerat en trend mot lägre isutbredning, medan ismassan vid sydpolen visar motsatt tendens med ökande ismassor de senaste åren. Isläget vid sydpolen fick till följd att ett forskningsfartyg fick undsättas i slutet av 2013, vilket kommenterades livligt av klimatskeptiker. Glaciärerna på t.ex. Grönland minskar tydligt enligt IPCC, men andra rapporter visar att osäkerheten om glaciärminskningarna är stor. Figur 7, Isutbredning i Arktis mars 2014 Den ökade isläggning Sydpolen har varit mycket omdiskuterad av klimatvarnare och klimatskeptiker. Snötäckning under vår och sommarmånader minskar i Nordpolen och är relativt stabil i Sydpolen. (Klimathot: Nord och Sydpol) Figur 8a. Havsisutbredning sommar på Nordpolen(IPCC,2013) Figur 8b. Snömängd vår påsydpolen (IPCC,2014)
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Svenska koldioxidkällor Enligt Energimyndigheten och Naturvårdsverket har Sveriges koldioxidutsläpp minskat med ca 20 % under senaste 20 åren, figur 8. Orsaken till lägre koldioxidutsläpp är en övergång från kol& olje-baserad uppvärmning av fastigheter till annan teknik, figur 8. Notera att koldioxidutsläppen från fordon ökar något. Utsläppen från personbilar har minskat något medan lastbilar och bussar gett ökad koldioxid. Miljoner ton CO2 ekvivalenter 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Övrigt Avfallshantering Förbränning inom fastigheter Förbränning inom industrin Industriprocesser Jordbruk Energiindustrin Lastbilar& bussar Personbilar Figur9. Koldioxidutsläpp i Sverige fördelat på olika poster(naturvårdsverket, Växthusgaser)
Bilden blir inte lika god om man titta på koldioxidutsläppen för både inrikes- och utrikeskonsumtionen. Det är våra utlandsresor och importvaror som generar allt högre koldioxidutsläpp. Figur 10 Koldioxid utsläpp från svenskar inhemsk och utländsk konsumtion (Naturvårdsverket, växthusgaser) Så stor andel som ca 4 % av Sveriges koldioxid utsläpp kommer från kreaturens matsmältning! De rapar och pruttar metangas i så stor mängd att det ger utslag i koldioxidstatistiken! Observera att metangasen räknas om till ekvivalenter koldioxid i figur 10! Miljoner ton koldioxidekvivalenter Figur 11. Koldioxid utsläpp från jordbruket i Sverige(Naturvårdsverket,Växthusgaser)
10. Koldioxidfällor eller koldioxidsänker i Sverige Den svenska skogsmarken tar upp ca 38 miljoner ton genom fotosyntesen, vilket kan jämföras med 61 miljoner ton koldioxid som Sverige släpper ut, se figur 11. Miljoner ton koldioxidekvivalenter Figur 12. Utsläpp och assimilering av koldioxid från svenska marker, (Naturvårdsverket 2014). I växthus i Nederländerna fördubblar man paprikaskörden genom att öka koldioxid halten till 800 ppm (Jorden vi äger, Naturvårdsverket). En uppmärksammad s.k. Ted föreläsning av Allan Savory visas att ökenområden i bla Afrika kan förgrönas genom att låta stora boskapshjordar ströva fritt. Här kan man verkligen tala om koldioxidfällor! Klimatåtgärder, Kodioxidsänkor
Globalt koldioxidutsläpp Jordens koldioxidutsläpp visar en allt snabbare ökning sedan början av 1900- talet, vilket stämmer med mätningarna av koldioxid, se figur 12 och figur 3. Miljoner ton CO2 Figur 13. Utsläppen av koldioxiden i världen accelererar. Fossil och förnybar energi i Sverige Sverige ökar nu användningen av förnybar energi. Användning av förnybara energikällor Andel av total energianvändning 50,0 47,5 45,0 42,5 40,0 37,5 35,0 32,5 1990 1993 1996 1999 2002 2005 2008 2011 Källa: Energimyndigheten, Energiläget 2013 Beräkningarna av andel förnybar energi görs utifrån Europeiska kommissionens definition. År Hämtat: 2014-01-12 Figur 14. Användning av förnybara energikällor Andel förnybar energianvändning Klimatprognoser IPCC använder tre olika scenarier i sina klimatprognoser. De förkortas RCP (Representative Concentration Pathways):
Temperaturökning Havsnivåökning 2046-2065 2081-2100 2046-2065 2081-2100 Scenario RCP 2,6 0,4-1,6 0,3-1,7 0,17 0,32 0,26 0,55 RCP 4,5 0,9-2,0 1,1 2,6 0,19 0,33 0,32 0,63 RCP 6 0,8-1,8 1,4 3,1 0,18 0,32 0,33 0,63 RCP 8,5 1,4 2,6 2,6 4,8 0,22 0,38 0,45 0,82 RCP2,6 representerar låga CO2 utsläpp som kommer att behöva kulminera inom en tioårsperiod och sedan snabbt minska. Man måste då antagligen behöva skapa system som fångar upp koldioxiden vid källan och pumpar ner den i jorden. RCP4,5 innebär också utsläppsminskningar men inte lika omfattande som RCP2,6, utsläppen kulminerar t.ex. först 2050 RCP6 är ett scenario där utsläppen fortsätter att öka (om t.ex. IPCC samordning misslyckas) men en övergång till förnybara energikällor genom förs på sikt RCP8,4 mest pessimistiska där världen energiförsörjning till 80 % är fossilbaserad även efter 2070 IPCC och EU har rekommenderat RCP2,6, men om jag förstått det hela rätt pågår fortfarande förhandlingar inom t.ex. EU om detta! Prognoserna för de fyra scenerierna visas på nästa två sidor!
Figur 15. Prognoser Klimatmål (text direkt från miljödepartementet) Den Svenska klimatpolitiken har under senare år utvecklats mot en starkare EU-integration och ett djupare internationellt samarbete. Sverige visar ledarskap både nationellt och internationellt och arbetar aktivt med att kraftfullt minska sin negativa klimatpåverkan och snabbt fasa ut beroendet av fossil energi. Mål för den svenska klimat- och energipolitiken till år 2020 är: att minst 50 procent av den svenska energin ska vara förnybar att utsläppen av växthusgaser i Sverige reducerats med 40 procent jämfört med år 1990 att energieffektiviteten ökas med 20 procent
Det internationella samarbetet för att begränsa klimatförändringar regleras framför allt genom FN:s ramkonvention om klimatförändringar (United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC) och det tillhörande Kyotoprotokollet. Den svenska klimatpolitiken baseras framför allt på de bedömningar som görs av forskarna inom IPCC (The Intergovernmental Panel on Climate Change), FN:s vetenskapliga klimatpanel. Klimatpanelen består av flera tusen forskare från olika länder inom olika discipliner och analyserna görs utifrån ett omfattande kunskapsunderlag.