Klimatfrågan i september 2015

Klimatfrågan i september 2015 Nils Pauler Två månader kvar till klimatmötet i Paris Den 30 november till 11 december samlas världens länder i Paris för att förhandla fram ett nytt klimatavtal som skall gälla från år 2020. Många länder har redan lämnat in förslag till IPCC på hur de skall minska utsläppen av växthusgaser. Läget idag kan beskrivas i nedanstående figur som visar att temperaturen kommer att öka 3,6 4,2 grader om nuvarande utsläppstrend fortsätter och att jorden kommer överskrida tvågradersmålet om länderna genomför lovade besparing. Det krävs alltså mer drastiska åtgärder. Det globala utsläppet måste halveras till 2050 och minskas till nära noll vid seklets slut. Detta är en ambitiös målsättning mot bakgrund av att halten växthusgaser i atmosfären för närvarande fortsätter att öka. Figur 1 Beräkningar av uppvärmning för olika besparingsåtagande enligt CAT ClimateAction Tracker), http://climateactiontracker.org/ Om världen inte lyckas nå målet får vi extrema värmeböljor, svåra torkperioder, smältande glaciärer, allt mindre istäcke i nordpolen, stigande havsnivåer och en försurning av haven. Redan idag ser vi tydliga spår av dessa klimatförändringar. 1

Men det finns positiva signaler. Ökningen av koldioxidutsläppen dämpades under 2014 trots att den ekonomiska aktiviteten ökade. USA har lyckats bryta trenden och sänka sina utsläpp av växthusgaser och Kina har minskat den uppåtgående trenden de senaste åren. En oerhört snabb utbyggnad av vind och solenergi har bidragit till så låga priser att de tävlar med kostnaden för fossil energi. Utvecklingen av vindenergi, solenergi, bioenergi, elbilar, smarta elnät och nya energilagringmetoder innebär att vi nu har metoder att gå över till förnybar energi, menar klimatexperter. Frågan är om världens ledare kan komma överens i Paris att minska växthusgaserna med sådan snabbhet och styrka att klimathoten kan stoppas. Även Sverige har minskat sina utsläpp av växthusgaser med 20 %, men tar man hänsyn till totala konsumtionen av flyg och utsläppen av importerade varor har utsläppet ökat något. Konsumtionens betydelse för utsläppen av växthusgaser uppmärksammans nu alltmer. Halten växthusgaser i atmosfären fortsätter att öka Koldioxidhalten fortsätter att öka globalt, se figur 2 som visar utvecklingen från 2011 fram till juli 2015. Den cykliska variationen beror på att fotosyntesen ändras över årstiderna. Växterna tar upp koldioxid under sommarmånaderna varvid koldioxidhalten minskar och eftersom landmassan och växtligheten är koncentrerad till den norra hemisfären slår dessa variationer igenom globalt. Effekten sprids i atmosfären och registreras i de globala mätningarna. I medelvärdet (svarta linjen i figuren) ser man inga tecken på att koldioxidökningen avtar; det är för närvarande en stadig ökningstakt på ca 2,1 enhet per år. Figur 2 Global koldioxidhalt, ppm, (NOAA, July 2015) http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/global.html 2

Då koldioxiden är så långlivad i atmosfären (100-200 år) kommer varje pågående utsläpp ge tillskott till de globala värdena. Det är först när utsläppen närmar sig noll som vi kan förvänta oss att halten koldioxid i atmosfären kommer att stabiliseras, för att sedan långsamt sjunka. Förutom koldioxid bidrar metan, kväveoxid och klorfluorkolväten till växthuseffekten. Koldioxiden dominerar med störst växthuseffekt eftersom den förekommer i så hög koncentration och har en lång uppehållstid. Metanhalten är avsevärt lägre och metangasen mer kortlivad men dess växthuseffekt är ca 20-30 gånger högre än koldioxidens. Det är viktigt att följa utvecklingen av metanhalten. Den har börjat stiga de senaste 10 åren. Det finns farhågor att töande permafrost i bl.a. Sibirien framöver kan leda till att stora mängder metan frigörs och ytterligare spär på växthusgaserna. Frågan är komplex, det finns många metankällor från sumpmarker, från kreatur osv och orsaken till att metanhalten nu ökar i lufthavet är inte helt känd. Figur 3 Växthusgaserna koldioxid, kväveoxid, metan och klorfluorkolväten (NOAA research, updated spring 2015) http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/global.html Dikväveoxid eller lustgas frigörs när man bryter ny mark genom att kvävet i markerna då förflyktigas. Den sammanlagda effekten av de fyra gaserna kan summeras genom att effekterna av metan, dikväveoxid och fluorerade kolvätena räknas om till koldioxidekvivalenter (CO 2eqv ), se figur 3 och 4. 3

Som framgår av figur 4, så är koldioxidhalten nu ca 400 ppm, men om man räknar med alla växthusgaser så blir CO 2 eqv 481 ppm, se svarta linjen i figur 4. Det blir ofta missförstånd om detta när journalister skriver om växthusgaser. Figur 4 Växthusgaser omräknade till CO 2 eqv, från 1700 till 2013 (NOAA research) Det finns ytterligare faktorer att beakta när det gäller hur atmosfären påverkar uppvärmningen. Sot och partiklar avskärmar den inkommande strålningen vilket kan innebära att efterhand som man renar luften från sotpartiklar kan temperaturen komma att stiga. Effekten av partiklar är emellertid omdiskuterad och SMHI menar att avskärmning av solen kan kompenseras av att partiklarna också absorberar värme så att temperaturen istället kan öka. 1 1 Hur sot och aerosoler påverkar temperaturen http://www.smhi.se/kunskapsbanken/faktorer-som-paverkar-klimatet-1.3831 4

Uppvärmningen fortsätter i luft och hav Den globala uppvärmningen av land och hav fortsätter. Uppvärmningen augusti 2015 var rekordhög. Jämfört med referensen 1981-2010 var ökningen 0,88 grader. Global uppvärmning för augusti 1880-2015 Figur 5 Global temperaturavvikelse för månaden augusti 1880-2015. Nollinje är medeltemperaturen 1981-2010 a(noaa). Den Globala kartan visar uppvärmningen juni 2015 där Skandinavien var relativt svalt http://www.ncdc.noaa.gov/cag/time-series/global Sommaren i Sverige var sval, men som framgår av kartbilden i figuren var det kalla vädret i juni koncentrerat till Skandinavien medan det var varmt på många andra platser. Även Nordatlanten öster om Amerika var kyligare än normal, ett förhållande som gällt för hela 2015. Klimatexperter spekulera om detta nya oväntade läge kan vara ett tecken på att Golfströmmen börjar avta. 2 2 http://www.aftonbladet.se/nyheter/article21478372.ab 5

Uppvärmningen av oceanerna visar en entydig uppgång under 2000 - talet och forskare har lagt fram hypotesen att när värmen tas upp i haven, kan det minska uppvärmningen i luften, se figur 6. Figur 6 Värmeinnehållet i världshaven http://www.nodc.noaa.gov/oc5/3m_heat_content/ Mätningar av oceanernas värmeinnehåll görs med de berömda ca 4000 Argosbojarna som flyter omkring i världshaven och som automatiskt i intervaller förs ner till 2000 meters djup och registerar temperaturen. Värdena skickas därefter till en satellit. 6

Minskning av Nordpolens havsis och glaciärer och ökning av Sydpolens isvolym. Vid nordpolen har man sedan 1978 registerat en trend mot lägre isutbredning. Den prickade kurvan är istäckningsgraden för 2012 som uppvisade den i särklass minsta istäckningsgraden, figur 7a. Istäckning under 2015 nådde sitt lägsta värde 11 september. Historiskt var detta den fjärde lägsta istäckningsgraden som registrerats under modern tid och nu har isläggningen åter påbörjats (se röda pricken i figur 7a). 2012, 2007 var lägre medan 2011 var endast marginellt lägre. Is vid haven kring sydpolen har på senare tid visat motsatt tendens med ökande täckningsgrad de senaste åren, men under sommaren 2015 har isutbredningen i sydpolen legat nära medelvärdet, figur 7b. Figur 7a. Havsisutbredning vid Nordpolen avläst 24 september 2015 (NSDI) http://nsidc.org/arcticseaicenews/ Figur 7b. Havisutbredningen vid Sydpolen avläst 24 september 2015 (NSDI). http://nsidc.org/arcticseaicenews/ 7

Trenden vid Nordpolen är minskad istäckning med ca 10 % per år, figur 8a. Vid ett forskar seminarium i London har man uppskattat hur uppvärmningen kan påverka avsmältningen i Nordpolen. Om vi lyckas begränsa uppvärmningen till 2 grader kommer avsmältningen att avstanna, medan scenarier med högre uppvärmning leder till total avsmältning inom det här århundradet, figur 8b. Figur 8a Istäckningen i Nordpolen under augusti 1979 till augusti 2015 (NSDI september 2015) Figur 8b Simulering av istäckningen i Nordpolen för olika uppvärmningsfall, där RCP 2.6 uppfyller tvågradersmålet Minskning av Glaciärerna på Grönland, Sydpolen och andra glaciärer Mätningarna av isen på Grönland är satellitdata och anger procentsatsen av Grönlandsisen som är täckt med smältvatten, figur 9. Under sommarmånaderna 2015 var smältutbredning på Grönlandsglaciären hög och även under början av hösten smälte glaciären på Grönland mer än normalt. Som framgår av figur 9b, var avsmältningen högre under sommaren 2012 än under 2015. Hela ismassan på Grönland motsvarar ca 6 meters havsnivåökning. Figur 9a Issmältning på Grönland jan 2015-24 sept 2015, uppdateras dagligen (NSID): http://nsidc.org/greenland-today/ Figur 9b Issmältning på Grönland, januari till december 2014,2013, 2012,2011 (NSDI) 8

Även sydpolen visar oroande störningar med stora glaciär- ishyllor som sakta glider ner i havet. Det är varmt vatten som strömmar runt iskanten som gör att isen glider ner haven. Västra Sydpolen är mest utsatt, men en nyligen publicerad rapport visar att även glaciärerna på östra Sydpolen smälter oroande snabbt. 3 Allmänt gäller att världens glaciärer nu smält till den lägsta nivå sedan mätningarna påbörjades för 120 år sedan. Om detta fortsätter kan det bidra till en katastrofal havsnivåhöjning på tre meter inom 50 år. 4 Havets nivå Havens nivå stiger på grund av att volymen ökar när vattnets temperatur ökar men också som en konsekvens av att polernas landismassa 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. Som framgår av figur 10 ökar havets nivå något snabbare under senare år med en hastighet av ca 3mm/år. Figur 10 Havens nivåökning 1960-juni 2015 http://www.nodc.noaa.gov/oc5/3m_heat_content/ 3 http://www.nzherald.co.nz//nz/news/article.cfm?c_id=1&objectid=11512463 4 http://www.huffingtonpost.com/entry/glaciers-melting-fastest-rate_55bf7090e4b06363d5a2a494 9

Havets surhet Den ökande koldioxidhalten höjer surhetsgraden (lägre ph) i haven eftersom koldioxiden löser sig i vattnet och kolsyra bildas. Man är osäker på vilka långsiktiga effekter det har på djur och växter men redan nu sker skador på korallreven av försurningen, figur 11. Figur 11 Koldioxidhalten i luften och ph i haven (IGBP, november 2013). Ocean Acidification summaries for Policymaker 2013: http://www.igbp.net/publications/summariesforpolicymakers/summariesforpolicymakers/oceanacidificationsummaryforpolicy makers2013.html Globalt koldioxidutsläpp Förutom att följa koldioxidhalten i lufthaven mäter man numera även jordens koldioxidutsläpp fördelade över regioner. De visar att EU och USA nu minskar sina utsläpp, medan Kina och andra snabbt utvecklande länder ökar sina, se figur 12 som visar utvecklingen fram till 2013. Under våren 2015 kunde IEA rapportera att globala koldioxidutsläppen avstannade under 2014 vilket var unikt eftersom jordens ekonomiska tillväxt var intakt 5. Detta uppmärksammades av IPCC som ett bevis på att det går att påverka koldioxidutsläppen även i en växande ekonomi. 5 http://www.iea.org/newsroomandevents/news/2015/march/global-energy-related-emissions-of-carbon-dioxide-stalledin-2014.html 10

Figur 12 CO 2 utsläpp fördelade på olika regioner och länder Källa EIA Under hösten 2014 träffade Obama de kinesiska ledarna och tillsammans offentliggjordes hur man skall reducera koldioxidutsläppen. USA har redan nu börjat reducera koldioxidutsläppen med 17 % till 2020 och planerar uppnå 28 % till 2025. Kina har lovat att börja minska koldioxidökningen och toppen skall nås 2030, figur 13. Samtidigt är Kina den snabbast växande ekonomin idag och deras import av olja ökar. Figur 13 USA och Kina hur meddelat hur de planerar reduktionen av koldioxidökningen 11

Utsläpp av koldioxid räknat per capita varierar kraftigt för olika länder. Sverige släpper ut ca 5 ton koldioxid per person, men vi borde alla minska till ca 1 ton per capita för att nå 2- gradersmålet, figur 14. 60 50 40 30 20 10 0 ton CO 2 per capita Qutar Kuwait Usa Canada Ryssland Finland Norge England Danmark Italien Frankrike Figur 14 Koldioxidutsläpp per capita, Källa Wikipedia Observera att statistiken endast visar de koldioxidutsläpp som Sverige producerar inom landet. Om man tar hänsyn till de utsläpp som vår totala konsumtion generar (t.ex. import av varor och utrikesresor) blir Sveriges bidrag snarare 7 ton/capita. Svenska koldioxidkällor Enligt Energimyndigheten och Naturvårdsverket har Sveriges koldioxidutsläpp minskat med ca 20 % under senaste 20 åren, figur 15. Orsaken till lägre koldioxidutsläpp är framför allt en övergång från kol& oljebaserad uppvärmning av fastigheter till annan teknik. Notera att koldioxidutsläppen från vägtransporter minskar väldigt lite. Det är utsläppen från hushåll som minskat antagligen som en följd av övergång till fossilfria uppvärmningar som biobränsle, fjärrvärme och värmepumpar. 12

90 Miljoner ton CO 2 Eqv 80 70 60 50 40 30 20 10 Övrigt Industri produkter Jordbruk Energiindustrin Hushåll, jord & skogsbruk Industrin Fordon 0 Figur15. Koldioxidutsläpp1990-2013 i Sverige fördelat på olika poster (Naturvårdsverket, 2014) 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. Detta innebär att koldioxidutsläppen snarare har ökat ca 20 % under de senare åren. Koldioxidsänka från skogsmarken i Sverige Den svenska skogsmarken tar upp ca 45 miljoner ton genom fotosyntesen. Om man räknar med avverkade träprodukter blir upptaget koldioxid lite över 50 miljoner ton vilket är nästan lika mycket som Sverige släpper ut, jämför figur 16 med figur 15. 13

Figur 16 Koldioxidupptag från svensk skog (Naturvårdsverket 2015) Förnybart - Globalt 19.1 % av världens energikonsumtion är förnybar. Av denna är 9 % bioenergi som används för uppvärmning. Modern förnybar energi d.v.s. vattenkraft, solkraft, vind- & sol- el och fordonsbiobränsle utgör 10.1%. Konsumtion av fossilenergi är således fortfarande dominerande med 78,3%. Figur 17 Den globala energimixen. http://www.greenpeace.org/international/global/international/publications/climate/2015/ene rgy-revolution-2015-summary.pdf 14

Greenpeace menar att utvecklingen går mot en alltmer hållbar värld i en rapport 100% renewable energy for all. Energi sektorn ändras nu snabbt. Förnybar energi har blivit vanligt i många länder när priserna sjunker. En global förnybar energitillgång är inte längre science fiction enligt Greenpeace. Vindkraftel och solcellsel är de dominerande nya tekniker för att genera el och de visar en kraftig ökning sedan början av 2000- talet. Drivkraften är dels att de är helt fossilfria, men också att kostnaden snart är lägre än att öka produktionen fossilenergi. Figur 18 Utveckling av vindkraft och solceller, BP Statistical Review of World Energy 15

Förnybar energi i Sverige Norge (vattenkraft)och Sverige (vattenkraft och skog) intar tätpositioner av förnybar energi i Europa genom sina rikliga naturtillgångar 6 Norge 65% Sverige 52% Finland 38% Danmark 28% Tyskland 15% England 7% 6 http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/file: Share_of_renewables_in_gross_final_energy_consumption,_2013_and_2020_(%25)_YB15.png De förnybara energikällorna vindkraft och solenergi börjar nu ge avtryck i statistiken av elproduktionskapaciteten i Sverige, figur 19. Under våren 2015 angavs att vindkraft nu producerar 11 % av Sveriges elkraft. Figur 19a Svensk energi, energiåret 2014 Figur 19a Svensk energi, energiåret 2014 Utmaningarna med fordonsdrivmedel och matkonsumtion 16

Sverige har ett gynnat läge med all sin vattenkraft, kärnkraft och ökande vindkraft, men en utmaning är att få transportsektorn fossilfri och då spelar biobränslen en roll. I dag är 15,6% av transportbränslet bioenergi vilket innebär att vi är bäst i Europa. Det pågår ett arbete att få en fossilfri fordonsflotta till 2030. Det finns tre olika biobränslen; biodisel, etanol och biogas. Tanken är att koldioxiden som tas upp av växterna skall motsvara den koldioxid som stäpps ut vid körning. I verkligheten blir det ett nettoutsläpp. Biodisel HVO, (Hydrogenerated Vegetable Oil) i dagligt tal Biodisel tillverkas av slakteriavfall och råtallolja FAME, Fettsyrametylester tillverkas av rapsolja benämns ofta som RME RapsMetylEster Etanol tillverkas av olika sädeslag (vete, majs, råg, vete och sockerrör) Biogas är metangas från rötning av matavfall och gårdsgödsel Den senaste tiden turbulens med fuskmätningar av VW kan möjligen påverkar hur vi ser på biodiesel i framtiden. En annan utmaning är matkonsumtionen, där framför allt nöttkött är väldigt hårt koldioxidbelastat. En så stor andel som ca 4 % av Sveriges koldioxidutsläpp kommer från kreaturens matsmältning! De rapar och pruttar metangas i så stor mängd att det ger utslag i koldioxidstatistiken. Dessutom bidrar produktionen av nötkött till ökande koldioxidutsläpp (vid kraftfodertillverkning) och dikväveoxidutsläpp (kväveläckage från odlingsmarken). Nötköttsproduktionen bidrar totalt med ca 25 % av all växthusgasutsläpp i världen. Figur 20 http://www.naturskyddsforeningen.se/sites/default/files/rapport_det_subventionerade_kottet. pdf 17

Klimatprognoser IPCC använder fyra olika scenarier i sina klimatprognoser. De förkortas RCP (Representative Concentration Pathways): Siffran 2,6; 4,5 anger strålningsdrivningen som är skillnaden mellan mängden energi (w/m 2 ) från solinstrålning som träffar jorden och hur mycket energi som jorden strålar tillbaka ut till rymden. 2 graders-målet motsvarar RCP 2,6 som klimatforskarna anser är den RCP hela världen bör försöka uppnå. 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 genomförs på sikt RCP8,4 mest pessimistiska där världens energiförsörjning till 80 % är fossilbaserad I figur 21a har man räknat ut att CO 2 eqv måste hållas under 450 ppm för att uppnå 2 gradersmålet. Utsläpp av CO 2 måste reduceras kraftigt från och med 2020 för att vara noll eller lite under noll till 2080, figur 21 b. Figur 21a Beräknade koldioxidhalter för de olika klimatscenarierna (Wikipedia) Figur 21b Utsläppsförlopp för de olika klimat scenerierna http://www.naturvardsverket.se/global/samarbetswebbar/ipcc/rapp orten/rcp-blad.pdf Klimat mål Det internationella samarbetet för att begränsa klimatförändringar regleras framför allt genom FN:s ramkonvention om klimatförändringar (United Nations Framework Convention on 18

Climate Change, UNFCCC) och det tillhörande Kyotoprotokollet. Sveriges klimatmål fastlades oktober 2014: En minskning med växthusgaser med 40 procent till år 2020 jämfört med 1990. Sveriges användning av förnybar energi ska uppgå till minst 50 procent av den totala energianvändningen år 2020 (förmodligen redan uppfyllt) Energianvändningen räknat per BNP-enhet, ska effektiviseras med 20 procent jämfört med 2008 års totala energianvändning Användningen av förnybar energi i transportsektorn ska minst uppgå till 10 procent 2020. (förmodligen redan uppfyllt) Sverige har dessutom startat utredningar för att få en nästan helt fossiloberoende fordonsflotta år 2030 och att växthusgasutsläppen skall var nära noll till 2050 7. 7 http://www.regeringen.se/contentassets/ab15714c87f1490aa10e99061b56100f/tillaggsdirektiv-till-miljomalsberedningenm201004---forslag-till-klimatpolitiskt-ramverk Beräkna sitt eget klimat konto All vår konsumtion bidrar mer eller mindre till ökningen växthusgaser. För att världen skall klara 2 gradersmålet krävs många förändringar inte bara på politisk nivå utan även vad vi enskilda medborgare måste ändra i vårt levnadsmönster. Det handlar om hur vi bor, äter, reser och konsumerar. Det pågår forskning och utredningar som visar att det är möjligt att nå målet med hållbart leverne, men det förutsätter ny livsstil med mer kollektivt resande, mindre flygning, energisnåla hus, egenproducerad el, elbil, mer vegetarisk kost enligt en utredning av Vattenfall och det tar nog tid innan all ny teknik är på plats för att vi alla kall kunna tillämpa detta. Det går dock att komma en bra bit på väg redan idag genom att göra hållbara val. Detta kan simuleras i program som beräknar koldioxidbelastningen för livsstilar. Figur 22 visar beräkningar för tre livsstilar; klimatmedvetne, medelsvensson och den välbärgade. Det är dock för närvarande nästan omöjligt att komma ner till det nivåer 1-2 ton koldioxid som krävs för att leva i enlighet med tvågradersmålet. 19

Figur 22a. Klimatmedvetne kör elbil, äter inget nötkött, semestrar inom landet och konsumerar försiktigt Figur 22b. Medelsvensson kör diselbil, äter lite nötkött, reser på utlandssemester och konsumerar normalt Figur 22c. Välbärgad kör diselbil lite längre, bor flottare, gör längre och fler flygresor, kör båt och konsumerar flitigt kläder och teknikprylar Slutsaster Det är avgörande att världens ledare kommer överens om nya klimatavtal i Paris i december Omställningen kommer påverka alla människor på jorden Det finns redan nu teknik i form av bioenergi, vattenkraft, vindkraft solvärmekraft, solcellsel, vågkraft mm som kan klara energiomställningen enligt bl.a. Greenpeace Vi behöver vidareutveckla smarta elnät och nya sätt att lagra el Få långsiktiga regler för bidrag till förnybar energi så att aktörer vågar satsa Det är många som hävdar att vi kan göra en omställning och fortfarande ha en global ekonomisk tillväxt. Detta är kanske möjligt om man får den teknikutveckling som krävs att ta ordentlig fart. Då krävs politiskt mod och styrmedel. 20

21