Klimatfrågan i mitten av juni 2015

Klimatfrågan i mitten av juni 2015 Nils Pauler Världen fokuserar nu på det avgörande klimatmötet i Paris Världens regeringar tar nu fram nationella planer för att begränsa användet av fossilenergi. Målsättningen är att minska utsläppen av växthusgaser så mycket att uppvärmningen blir högst två grader fram till 2100 (det s.k. tvågradersmålet). Då måste det globala utsläppet halveras till 2050 och minskas till noll vid seklets slut. Förhoppningen är att uppnå en ny klimatöverenskommelse om detta vid världsmöte med IPCC i Paris i december 2015. Överenskommelsen är tänkt att ersätta det s.k. Kyotoprotokollet som går ut 2020. Detta är en ambitiös målsättning mot bakgrund av att halten växthusgaser i atmosfären för närvarande fortsätter att öka. Om världen inte lyckas bryta denna trend blir det störningar i form av varmare klimat som ger smältande glaciärer, allt mindre istäcke i nordpolen, stigande havsnivåer, försurning av haven och svåra torkperioder i vissa delar av världen. Redan idag ser vi tydliga spår av dessa klimatförändringar på global nivå och även lokala klimatförändringar i Sverige. Men det finns också positiva signaler. En oerhört snabb utveckling på många fronter av förnybar energi har bidragit till så låga priser för dessa nya tekniker att de börjar tävla med fossil energi. USA har lyckats bryta trenden och sänka sina utsläpp av växthusgaser och Kina har minskat den uppåtgående trenden de senaste åren. På G 7 mötet (juni 2015) lovade alla deltagare sänka utsläppen till den nivån som krävs för 2 -gradersmålet. Seminarier i riksdagen med experter från England och Tyskland är ett tecken i tiden hur nu politiker från olika länder försöker lära sig av varandras erfarenhet att styra med lagar och förordningar mot förnybara lösningar. 1 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 2 Konsumtionen betydelse för utsläppen av växthusgaser uppmärksammans nu alltmer även inom svensk media. 3 1. http://www.regeringen.se/artiklar/2015/06/riksdagsseminarium-om-lardomar-fran-europeiskagrannar-pa-klimat--och-energiomradet/ 2. Naturvårdsverket 3. DN debatt om konsumtionens betydelse http://www.dn.se/debatt/repliker/det-saknas-inte-styrmedel-forminskade-konsumtionsutslapp/ 1

Halten växthusgaser i atmosfären fortsätter att öka Koldioxidhalten fortsätter att öka globalt, figur 1. 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 dessa mätningar ser man inga tecken på att koldioxidökningen avtar, snarare registreras en något ökat takt under början av 2015. Figur 1 Global koldioxidhalt, ppm, (NOAA, April 2015) Klimathot växthusgaser De globala mätningarna utgör ett vägt medelvärde av ett antal mätningar som utförs av NOAA baserade på mätstationer över hav fördelade över både norra och södra halvklotet. Då koldioxiden är så långlivad kommer varje emissions-källa 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. 4 4 NOAA Reserarch: http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/global.html 2

Förutom koldioxid bidrar metan, kväveoxid och klorfluorkolväten till växthuseffekten. Koldioxiden dominerar med störst växthuseffekt eftersom den förekommer i så hög koncentration och har en uppehållstid av 100-200 år. Metanhalten är avsevärt lägre och mer kortlivad men dess växthuseffekt är ca 20-30 gånger högre än koldioxiden (nya källor anger att metan har en än högre växthuseffekt). Av särskild vikt är att följa utvecklingen av metanhalten. Den har börjat stiga de senaste 10 åren. Det finns farhågor att töande permafrost i Sibirien framöver kan leda till att stora mängder metan frigörs och ytterligare spär på växthusgaserna. 5 Frågan är komplex, det finns många metankällor från sumpmarker, från kreatur osv och orsaken till att metanhalten nu ökar i lufthavet är inte känd. Figur 2 Växthusgaserna koldioxid, kväveoxid, metan och klorfluorkolväten (NOAA research, updated spring 2015) Klimathot växthusgaser 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 2 och 3. 6 5 https://nsidc.org/cryosphere/frozenground/methane.html 6 NOAA The Annual greengasindex: http://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/aggi.html 3

Som framgår av figur 3, 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 3. Det blir ofta missförstånd om detta när journalister skriver om växthusgaser. Figur 3 Växthusgaser omräknade till CO 2 eqv, från 1700 till 2013 (NOAA research) Klimathot Växthusgaser (uppdaterat våren 2015) S Det finns ytterligare minst en faktor att beakta när det gäller hur globens atmosfär kan påverka uppvärmningen. Sot och partiklar avskärmar den inkommande strålningen och tar man hänsyn till den så är värdet 435 ppm kanske närmare sanningen. Det kan innebära att efterhand som man renar luften från sotpartiklar kommer temperaturen att stiga. Effekten av partiklar är emellertid entydig och SMHI menar att avskärmning av solen kan kompenseras av att partiklarna också absorberar värme så att temperaturen istället kan öka. 7 7 Hur sot och aerosoler påverkar temperaturen http://www.smhi.se/kunskapsbanken/faktorer-som-paverkar-klimatet-1.3831 4

1880 1885 1890 1895 1900 1905 1910 1915 1920 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 Uppvärmningen fortsätter i luft och hav Den globala uppvärmningen av land och hav fortsätter och uppvärmningen de första fyra månaderna jan april 2015, var rekordhög med en ökning av temperaturen med 0.80 grader jämfört med referensen 1981-2010. 8 1 Temperatur avvikelse jan-april 2015 0.8 0.6 0.4 0.2 0-0.2-0.4-0.6-0.8 Figur 4 Global temperaturavvikelse för månaderna januari, februari och mars från 1880-2015. Nollinje är medeltemperaturen 1981-2010 (NOAA). Klimathot uppvärmning i luft&hav Klimatskeptiker påpekar ofta att uppvärmningen planat ut de senaste 10 åren. Det finns åtminstone fem erkända aktörer som redovisar global temperatur (Gistemp, NOAA, HadCRUTA, RSS, USH, NASA). NOAA och NASAs mätningar görs nära havs- och jordytan och de är dessa som ofta redovisas. Andra satellitbaserade mätningar görs högre upp i atmosfären och där registreras lägre temperatur och heller inga ökningar. Analyser publicerade i maj 2015 visar att uppvärmningen inte planat ut utan fortsätter att öka även under de senaste 10 åren. 9 8 NOAA Climat ar Glance: http://www.ncdc.noaa.gov/cag/time-series/global 9 http://www.reportingclimatescience.com/news-stories/article/noaa-data-revision-eradicates-global-warming-pause.html 5

Uppvärmningen av oceanerna 10 visar en stadig entydig uppgång även under hela 2000 talet och forskare har lagt fram hypotesen att när värmen tas upp i haven, kan det något minska uppvärmningen i luften, se figur 5. Figur 5 Värmeinnehållet i världshaven Klimathot uppvärmning i luft&hav (uppdatertat 2015) 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. Detta utgör grunden för beräkning av havens värmeinnehåll. 10 NOAA Ocean Heat content: http://www.nodc.noaa.gov/oc5/3m_heat_content/ 6

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 6 ökar nu havets nivå något snabbare under senare år med en hastighet av ca 3mm/år. 11,12 Figur 6 Havens nivåökning från 1880 (RealClimate Jan 2015) Klimathot havens nivåhöjning Grönlandsglaciärens ismassa motsvara 5-6 m global havsnivåökning och de enorma ismassorna i västra Sydpolen som nu sakta glider ner i haven kommer också att bidra till framtida havsnivåökning. 11 Termosteric component of sealevel change:http://www.nodc.noaa.gov/oc5/3m_heat_content/ 12 http://www.nodc.noaa.gov/oc5/3m_heat_content/ 7

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 7. 13 Figur7 Koldioxidhalten i luften och ph i haven (IGBP, november 2013). Klimathot havens försurning 13 Ocean Acidification summary for Policymaker 2013: http://www.igbp.net/publications/summariesforpolicymakers/summariesforpolicymakers/oceanacidificationsummaryforpolicy makers2013.html 8

Minskning av Nordpolens havsis och glaciärer 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 14. Isutbredningen ökar under vintermånaden december, men från och med mars månad avtar isutbredningen. Under våren 2015 har isutbredningen i arktis varit lägre än tidigare noterat, se figur 8a,b. Istäckningen eller isutbredningen är den area som täcks av åtminstone 15% is. Figur 8a. Havsisutbredning vid Nordpolen 4 juni 2015 (NSIDC maj 2015) Klimathot Nordpol&Sydpol Figur 8b. Havisutbredningen vid Nordpolen under våren 2015 (blå kurva) och under säsongen 2012 (prickad kurva) Den prickade kurvan är istäckningsgraden för 2012 som uppvisade den i särklass minsta istäckningsgraden i september 2012, figur 8b. Det är en ren gissning hur istäckningen kommer att utvecklas fram till september 2015. Det finns exempel på att is har återbildats, men eventuellt kommer vi senare i år att få uppleva ett nästan isfritt Arktis. 14 National Snow& Ice Data center: http://nsidc.org/arcticseaicenews/ 9

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 begränsas, medan scenarier med högre uppvärmning leder till total avsmältning inom det här århundradet 15, figur 9a. Som framgår av figur 9b så samvarierar temperaturen i Atlanten med minskad isarea i Barents hav. Temp Figur 9a Den gröna kurvan visar prognos motsvarande 2 gradersmålet för Arktis Klimathot Nordpol&Sydpol Figur 9b Temperaturen i norra Atlanten och isarea i Barents hav1980-2015 Klimathot Nordpol&Sydpol 15 Reporting Climate Science: http://www.reportingclimatescience.com/news-stories/article/december-arctic-sea-ice-extentup-on-recent-years.html 10

Mätningarna på Grönland är satellitdata och anger procentsatsen av Grönlandsisen som är täckt med smältvatten. Som framgår av figur10a, så har glaciärerna på Grönland smält år 2014 mer än medelvärdet 1981-2010, men sommaren 2012 var avsmältningen som störst. Våren 2015 har hittills visat låg smältutbredning på Grönlandsglaciären 15. Figur 10a Issmältning på Grönland jan 2014-nov 2014, uppdateras dagligen (NSIDC nov 2014) Klimathot Nordpol&Sydpol Figur 10b Issmältning på Grönland maj 2015 till maj 2015 Man gör nu även mätningar av istjockleken i den Arktiska bassängen genom att mäta underifrån med ubåt. Dessa mätningar visar att tjockleken från 1979 till 2012 minskade med 65 %. Däremot visade nya mätningen att istjockleken under våren 2015 var normal. 15 National Snow and Ice Data Center: http://nsidc.org/greenland-today/ 11

Sydpolen (Antarktis) har visat ett helt annat mönster än nordpolen med ökande ismängd 2014 och 2015, men ökningen kompenserar inte helt minskningen i norr. 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 16. Figur 11a Isutbredningen i Antarktis är högre än normalt Figur 11b Iskant på västra sidan av Antarktis där isflak glider ner i havet När isen kalvar och jättestora isflak glider ner i haven bidrar de momentant till att havsnivå stiger. Däremot sker ingen nivåändring när isflaken smälter. 16 http://nsidc.org/cryosphere/quickfacts/iceshelves.html 12

Globalt koldioxidutsläpp Jordens koldioxidutsläpp fördelade över regioner visar att EU och USA nu minskar sina utsläpp, medan Kina och andra snabbt utvecklande länder ökar sina, 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. Detta var helt unikt och uppmärksammades av IPCC som ett bevis på att det går att påverka koldioxidutsläppen även i en växande ekonomi 17. Figur 12 CO 2 utsläpp fördelade på olika regioner och länder Källa EIA 17 http://www.iea.org/newsroomandevents/news/2015/march/global-energy-related-emissions-of-carbon-dioxide-stalledin-2014.html 13

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. 18 Figur 13 USA och Kina hur meddelat hur de planerar reduktionen av koldioxidökningen 18 http://www.eia.gov/beta/international/analysis.cfm?iso=chn 14

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 Kina 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. 15

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 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. 90 80 Miljoner ton CO 2 Eqv 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) Klimathot 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 16. 140 Miljoner ton CO 2 Eq 120 100 80 60 40 20 Utsläpp i andra länder Utsläpp i Sverige 0 Figur 16 Koldioxidutsläpp (miljoner ton CO 2 Eqv) från svensk inhemsk och utländsk konsumtion (Naturvårdsverket, 2013) Klimathot växthusgaser 16

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 17. Miljoner ton CO 2 Eqv Figur 17. Koldioxidutsläpp från jordbruket i Sverige (Naturvårdsverket 2013) Klimathot växthusgaser Koldioxidsänker från skogsmarker 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 18 med figur 15. Figur 18 Koldioxidupptag från svensk skog (Naturvårdsverket 2015) 17

Förnybar energi i världen Modern förnybar energi är nu på frammarsch, se den gröna kurvan i figur 19. Globalt ligger den förnybara energikonsumtionen på 19 % varav ca 10 % är moderna tekniker som solenergi, vindenergi, biobränsle mm. Figur 19 Världens energikonsumtion (IEA2013?) Det svårt att få entydig statistik av utvecklingen av förnybara energikällor. Ekonomifakta angav t.ex. 2013 att moderna förnybara endast utgjordes av 2.2% av världens energitillförsel, figur 20. 19 Figur 20 Fördelning av internationell energitillförsel (Ekonomifakta) 19 http://www.ekonomifakta.se/sv/fakta/energi/energibalans-internationellt/energitillforseln/ 18

Vindkraft och solel är de dominerande ny tekniker för att genera el. Kina och USA har satsat på vindkraft och i Tyskland ger solenergi nu ett betydande tillskott, figur 21. Figur 21 Förnybar energi i olika länder (EIA 2013) 19

Förnybar energi i Sverige Sverige ökar nu användningen av förnybar energi, figur 22 Figur 22 Sverige ökar nu andelen förnybar energi De förnybara energikällorna vindkraft och solenergi börjar nu ge avtryck i statistiken av elproduktionskapaciteten, figur 23. Under våren 2015 angavs att vindkraft nu är större än kärnkraft. 20 Figur 23 Installerad elproduktionskapacitet i Sverige 1996-2012 Svensk Energi 2012 20 http://lt.se/asikter/debatt/1.3018247-vindkraft-ar-nu-storre-an-karnkraft 20

Bioenergi som transportbränsle i Sverige Sverige är i gynnat läge med all sin vattenkraft, kärnkraft och ökande vindkraft. En utmaning är att få transportsektorn fossilfri och då spelar bioenergi en roll. I dag är 15,6% av transportbränslet bioenergi. Det pågår ett arbete att få en fossilfri fordonsflotta till 2030. 21 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 Biobränslenas bidrag till koldioxidminskning utgörs till ca hälften av HVO därefter kommer FAME. HVO eller i dagligt tal biodisel kan komma att öka då skogsindustrin i Sverige och Finland planerar bygga ut kapaciteten att använda råtallolja till biodisel. Etanolens betydelse som biobränsle har minskat något de senare åren, figur 24. Figur 24 Minskning av CO 2 utsläpp i Sverige för olika biobränsle 2013 (Energimyndigheten 2013) 21 http://2030-sekretariatet.se/ Klimatprognoser IPCC använder fyra olika scenarier i sina klimatprognoser 22. 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 21

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. 22 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 världen energiförsörjning till 80 % är fossilbaserad I figur 25a 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 25 b. Figur 25a Beräknade koldioxidhalter för de olika klimat scenarierna (Wikipedia) Figur 25b Utsläppsförlopp för de olika klimat scenerierna 22 http://www.naturvardsverket.se/global/samarbetswebbar/ipcc/rapporten/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 Climate Change, UNFCCC) och det tillhörande Kyotoprotokollet. 22

Klimatmål för EU 2030 som Sverige har antagit i oktober 2014 Överenskommelsen innebär att utsläppen av växthusgaser ska minska med 40 procent till 2030 att andelen förnybar energi ska uppgå till 27 procent att energieffektiviseringen ska vara 27 procent vilket är en viss urvattning jämfört med det förslag som låg på bordet när EU-toppmötet startade. Den svenska klimatpolitiken baseras framför allt på de bedömningar som görs av forskarna inom IPCC (The Intergovernmental Panel on Climate Change). Ett delmål är att Sverige till 2030 skall ha en helt fossiloberoende fordonsflotta år 2030. Sverige har dessutom startat en utredning av ett klimatpolitiskt ramverk där målet är att växthusgasutsläppen skall var noll till 2050. Dock anger man inte noll utan nettonoll utan att definiera vad nettonoll är. 23 23 http://www.regeringen.se/contentassets/ab15714c87f1490aa10e99061b56100f/tillaggsdirektiv-till-miljomalsberedningenm201004---forslag-till-klimatpolitiskt-ramverk 23