Nu de samenleving voor de uitdaging staat om de opwarming te beperken tot maximaal 2 graden Celsius, nieuw onderzoek vindt een schijnbare tegenstrijdigheid:om dat doel te bereiken, hoeft de uitstoot van broeikasgassen niet noodzakelijkerwijs tot nul te worden teruggebracht, zoals gevraagd in de Overeenkomst van Parijs. Maar onder bepaalde voorwaarden, zelfs nul uitstoot is misschien niet genoeg.

De Overeenkomst van Parijs, een wereldwijde inspanning om te reageren op de bedreigingen van door de mens veroorzaakte klimaatverandering, bepaalt dat de opwarming moet worden beperkt tot tussen 1,5 graden C (2,7 graden Fahrenheit) en 2 graden C (3,6 graden F). Het bepaalt ook dat landen in de tweede helft van deze eeuw netto-nul-uitstoot van broeikasgassen bereiken. Maar de relatie tussen de twee - is het emissiedoel voldoende of zelfs noodzakelijk om het temperatuurdoel te halen? - is niet goed begrepen.

In een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Klimaatverandering , wetenschappers gebruikten een computermodel om verschillende mogelijke toekomstscenario's te analyseren om beter te begrijpen hoe emissiereducties en temperatuurdoelen met elkaar verbonden zijn. De studie, gepubliceerd op 26 maart werd geleid door Katsumasa Tanaka van het National Institute for Environmental Studies in Japan en co-auteur van Brian O'Neill van het Amerikaanse National Center for Atmospheric Research.

"Wat we ontdekten, is dat de twee doelen niet altijd hand in hand gaan, Tanaka zei. "Als we temperatuurdoelen halen zonder ze eerst te overschrijden, we hoeven de uitstoot van broeikasgassen niet tot nul terug te brengen. Maar als we de uitstoot tot nul terugbrengen, we halen de temperatuurdoelstellingen misschien nog steeds niet als we de uitstoot niet snel genoeg verminderen."

Het team ontdekte ook dat of de temperatuur tijdelijk de doelstelling overschrijdt, een kritische invloed heeft op de omvang van de benodigde emissiereducties.

"Als we het temperatuurdoel overschrijden, we moeten wel de uitstoot tot nul terugbrengen. Maar dat zal niet genoeg zijn, "Zei Tanaka. "We zullen verder moeten gaan en de emissies aanzienlijk negatief moeten maken om de temperatuur tegen het einde van de eeuw terug te brengen naar het doel."

Het onderzoek werd ondersteund door het Environment Research and Technology Development Fund (2-1702) van de Environmental Restoration and Conservation Agency in Japan en door de Amerikaanse National Science Foundation, NCAR-sponsor.

Opgesteld in 2015, de Overeenkomst van Parijs is door meer dan 170 landen geratificeerd. President Donald Trump kondigde vorig jaar het voornemen aan om de Verenigde Staten uit het akkoord terug te trekken.

Het probleem van beide kanten modelleren

Voor de studie, de onderzoekers gebruikten een vereenvoudigd geïntegreerd beoordelingsmodel dat rekening houdt met de fysieke verbanden tussen broeikasgassen en de wereldgemiddelde temperatuur in het klimaat, evenals de economische kosten van emissiereducties.

"We hebben de consistentie tussen de doelstellingen van Parijs op twee manieren onderzocht. Eerst vroegen we:wat gebeurt er als je de temperatuurdoelstelling gewoon op een goedkope manier haalt? Hoe zouden emissies eruit zien?" zei O'Neill, een NCAR senior wetenschapper. "Toen zeiden we:laten we gewoon het emissiedoel halen en kijken wat voor soort temperaturen je krijgt."

Het team heeft 10 verschillende scenario's gegenereerd. Ze ontdekten dat de opwarming van de aarde kon worden gestabiliseerd op 1,5 of 2 graden C - zonder het doel te overschrijden - door de uitstoot op korte termijn drastisch te verminderen. Bijvoorbeeld, de totale uitstoot van broeikasgassen zou tegen 2033 met ongeveer 80 procent moeten zijn verminderd om de doelstelling van 1,5 graad te halen, of met ongeveer tweederde in 2060 om de doelstelling van 2 graden te halen. In deze beide gevallen emissies zouden dan kunnen afvlakken zonder ooit tot nul te dalen.

Vanwege de moeilijkheid om zulke steile sneden te maken, de wetenschappers keken ook naar scenario's waarin de temperatuur tijdelijk de doelen voorbij mocht schieten, tegen het einde van de eeuw terugkeren naar 1,5 of 2 graden. In het scenario van 1,5 graad overschrijding, emissies dalen tot nul in 2070 en blijven dan de rest van de eeuw negatief. (Negatieve emissies vereisen activiteiten die kooldioxide uit de atmosfeer halen.) Voor het tijdelijke overschrijdingsscenario van 2 graden geldt emissies dalen tot nul in 2085 en worden ook negatief, maar voor een kortere periode.

Aan de andere kant, de wetenschappers keken ook naar scenario's waarin ze de emissieniveaus in plaats van de temperatuur bepaalden. In die gevallen, ze analyseerden wat er zou gebeuren als de uitstoot rond het midden van de eeuw (2060) of aan het einde van de eeuw (2100) tot nul zou worden teruggebracht. In het eerste geval, de mondiale temperatuur piekte rond de doelstelling van 2 graden en daalde daarna. Maar in het tweede geval de temperatuur steeg rond 2043 boven de 2 graden en bleef daar een eeuw of langer.

"De timing van wanneer de uitstoot wordt verminderd, is echt van belang, "Zei O'Neill. "Als we wachten om actie te ondernemen, zouden we het doel kunnen bereiken dat is vastgelegd in de Overeenkomst van Parijs om de uitstoot in de tweede helft van de eeuw tot nul terug te brengen en de temperatuurdoelstellingen in dezelfde overeenkomst nog steeds enorm te missen."

De nieuwe studie maakt deel uit van een groeiend aantal onderzoeken dat tot doel heeft beter te begrijpen en te definiëren wat er nodig is om te voldoen aan de Overeenkomst van Parijs. Bijvoorbeeld, een andere recente studie, geleid door Tom Wigley, een klimaatwetenschapper aan de Universiteit van Adelaide die een erebenoeming heeft bij NCAR - kijkt ook naar de hoeveelheid en timing van emissiereducties die nodig zijn om de wereldwijde temperatuurstijging te stabiliseren op 1,5 of 2 graden boven het pre-industriële niveau. Dit werk richt zich in het bijzonder op de gevolgen voor de uitstoot van kooldioxide, het belangrijkste onderdeel van de bredere categorie van broeikasgasemissies waaruit de emissiedoelstelling van Parijs bestaat.

O'Neill en Tanaka denken dat hun werk nuttig kan zijn als landen beginnen te rapporteren over de vooruitgang die ze hebben geboekt bij het verminderen van hun uitstoot en het aanpassen van hun doelen. Deze perioden van rapporteren en bijstellen, bekend als wereldwijde inventarisaties, worden geformaliseerd als onderdeel van de Overeenkomst van Parijs en vinden om de vijf jaar plaats.

"Onze studie en andere kunnen landen helpen een beter begrip te krijgen van wat er moet gebeuren om de doelen te bereiken die in de overeenkomst zijn vastgelegd. Wij zijn van mening dat de Overeenkomst van Parijs dit niveau van wetenschappelijke interpretatie nodig heeft, ' zei Tanaka.