Kooldioxide (CO2) en andere broeikasgassen in de atmosfeer kunnen op twee manieren worden verminderd:door onze uitstoot te verminderen, of door het uit de atmosfeer te verwijderen, bijvoorbeeld door planten, de oceaan, en bodem.

In de historische Overeenkomst van Parijs werd als doel gesteld om de toekomstige wereldwijde gemiddelde temperatuurstijging te beperken tot ruim onder de 2°C en om inspanningen voort te zetten om de gemiddelde stijging zelfs verder te beperken tot 1,5°C boven het pre-industriële niveau. De timing en details van deze inspanningen werden echter aan de afzonderlijke landen overgelaten.

In een nieuwe studie, gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie , onderzoekers van het International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) gebruikten een globaal model van het koolstofsysteem dat rekening houdt met de afgifte en opname van koolstof door zowel natuurlijke als antropogene activiteiten.

"De studie toont aan dat het gecombineerde energie- en landgebruiksysteem ruim vóór 2040 netto antropogene emissies nul zou moeten opleveren om de haalbaarheid van een 1,5 ° C-doelstelling tegen 2100 te verzekeren, " zegt IIASA Ecosystems Services and Management Program Director Michael Obersteiner, een studie co-auteur.

Volgens de studie, het verbruik van fossiele brandstoffen zou tegen 2100 waarschijnlijk moeten zijn teruggebracht tot minder dan 25% van de wereldwijde energievoorziening, vergeleken met 95% vandaag. Tegelijkertijd, verandering van landgebruik, zoals ontbossing, moet worden verlaagd. Dit zou leiden tot een daling van de cumulatieve emissies met 42% tegen het einde van de eeuw in vergelijking met een 'business as usual'-scenario.

"Deze studie geeft een brede beschrijving van de koolstofdioxide in onze atmosfeer, waar het vandaan komt en waar het heen gaat. We houden niet alleen rekening met de uitstoot van fossiele brandstoffen, maar ook landbouw, landgebruik, voedselproductie, bio-energie, en koolstofopname door natuurlijke ecosystemen, " legt Wereldbank-adviseur Brian Walsh uit, die het onderzoek leidde terwijl hij werkte als IIASA-onderzoeker.

Het vergelijkt vier verschillende scenario's voor toekomstige energieontwikkeling, met een scala aan mengsels van hernieuwbare en fossiele energie. In een "high-renewable" scenario waar wind, zonne, en bio-energie met ongeveer 5% per jaar toenemen, de netto-uitstoot zou tegen 2022 een piek kunnen bereiken, blijkt uit de studie. Maar zonder substantiële negatieve emissietechnologieën, dat pad zou nog steeds leiden tot een wereldwijde gemiddelde temperatuurstijging van 2,5 ° C, de doelstelling van het Akkoord van Parijs missen.

Walsh merkt op dat het scenario voor hoge hernieuwbare energie ambitieus is, maar niet onmogelijk:de wereldwijde productie van hernieuwbare energie groeide tussen 2013 en 2014 met 2,6%, volgens het IEA. In tegenstelling tot, de studie constateert dat de voortdurende afhankelijkheid van fossiele brandstoffen (met groeipercentages van hernieuwbare energie tussen 2% en 3% per jaar), de CO2-uitstoot pas aan het einde van de eeuw zou bereiken, veroorzaakt een geschatte wereldwijde temperatuurstijging van 3,5 ° C tegen 2100.

De auteurs merken op dat niet alleen de mix van energie van belang is, maar ook de totale hoeveelheid verbruikte energie. De studie omvatte ook reeksen voor hoog energieverbruik en laag energieverbruik.

De studie draagt ​​bij aan een groot aantal IIASA-onderzoeken naar klimaatmitigatiebeleid en de kansen om doelen te bereiken.

"Eerder werk aan mitigatiestrategieën door IIASA heeft het belang aangetoond van maatregelen aan de vraagzijde, inclusief efficiëntie, behoud, en gedragsverandering. Succes op deze gebieden kan het verschil verklaren tussen het bereiken van 1.5C in plaats van 2C, " zegt IIASA Energy Program Director Keywan Riahi, die ook meewerkte aan het nieuwe werk.

Een nieuw model

De studie is een van de eerste gepubliceerde resultaten van het nieuw ontwikkelde FeliX-model, een systeemdynamisch model van sociale, economisch, en milieu-aardsystemen en hun onderlinge afhankelijkheden. Het model kan gratis worden gedownload en gebruikt op http://www.felixmodel.com/.

"Vergeleken met andere klimaat- en geïntegreerde beoordelingsmodellen, het FeliX-model is minder gedetailleerd, maar het geeft een uniek systemisch beeld van de hele koolstofcyclus, die essentieel is voor ons begrip van toekomstige klimaatverandering en energie, ", zegt IIASA Ecosystem Services and Management Program Director.