Deze week bracht het nieuws dat de atmosferische kooldioxide (CO₂)-niveaus in het Mauna Loa-atmosfeerobservatorium in Hawaï voor het zevende jaar op rij sterk zijn gestegen, het bereiken van een gemiddelde van 414,7 delen per miljoen (ppm) in mei 2019.

Het was het hoogste maandgemiddelde in 61 jaar metingen op dat observatorium, en komt vijf jaar nadat de CO₂-concentraties voor het eerst de mijlpaal van 400 ppm overschreden.

Maar in waarheid, de hoeveelheid broeikasgas in onze atmosfeer is nog hoger. Als we rekening houden met de aanwezigheid van andere broeikasgassen dan koolstofdioxide, we zien dat de wereld alweer een mijlpaal is gepasseerd:500ppm van wat we "CO₂-equivalent noemen, " of CO₂-e.

In juli 2018, de combinatie van langlevende broeikasgassen gemeten in de "schoonste lucht ter wereld" op Cape Grim Baseline Atmospheric Pollution Station overtrof 500ppm CO₂-e.

Aangezien de atmosfeer van het zuidelijk halfrond minder vervuiling bevat dan het noorden, dit betekent dat de wereldwijde gemiddelde atmosferische concentratie van broeikasgassen nu ruim boven dit niveau ligt.

Wat is CO₂-e?

Hoewel CO₂ het meest voorkomende broeikasgas is, tientallen andere gassen, waaronder methaan (CH₄), lachgas (N₂O) en de synthetische broeikasgassen houden ook warmte vast. Velen van hen zijn krachtigere broeikasgassen dan CO₂, en sommigen blijven langer in de atmosfeer hangen. Dat betekent dat ze een aanzienlijke invloed hebben op de mate waarin de planeet opwarmt.

Atmosferische wetenschappers gebruiken CO₂-e als een handige manier om het effect van alle langlevende broeikasgassen te aggregeren.

Aangezien alle grote broeikasgassen (CO₂, CH₄ en N₂O) stijgen in concentratie, dat geldt ook voor CO₂-e. Het is dit decennium met een gemiddelde snelheid van 3,3 ppm per jaar gestegen - sneller dan ooit in de geschiedenis. En het vertoont geen tekenen van vertraging.

Deze mijlpaal, zoals zovele anderen, symbolisch is. Het verschil tussen 499 en 500ppm CO₂-e is marginaal in termen van het lot van het klimaat en het leven dat het in stand houdt. Maar het feit dat de schoonste lucht op aarde deze drempel heeft overschreden, zou tot grote bezorgdheid moeten leiden.

Opwarming onderweg

Het klimaatakkoord van Parijs is erop gericht de opwarming van de aarde te beperken tot minder dan 2℃ boven het pre-industriële niveau, om de gevaarlijkste effecten van klimaatverandering te voorkomen. Maar de taak om te voorspellen hoe de menselijke uitstoot van broeikasgassen het klimaatsysteem op een schaal van tientallen tot eeuwen zal verstoren, is complex.

De beste schatting van de verwachte opwarming van de aarde op de lange termijn van 500ppm CO₂-e is ongeveer 2,5℃. Maar tot nu toe, sinds pre-industriële tijden, het mondiale klimaat (inclusief oceanen) is slechts 0,7℃ opgewarmd.

Dit komt deels doordat industriële smog en andere kleine deeltjes (samen aerosolen genoemd) zonlicht naar de ruimte reflecteren, een deel van de verwachte opwarming compenseert. Bovendien, het klimaatsysteem reageert traag op stijgende atmosferische broeikasgasconcentraties omdat een groot deel van de overtollige warmte wordt opgenomen door de oceanen.

De hoeveelheid warmte die elk broeikasgas kan vasthouden, hangt af van het absorptiespectrum - hoe sterk het energie kan absorberen bij verschillende golflengten, vooral in het infraroodbereik. Ondanks zijn eenvoudige moleculaire structuur, er is nog veel te leren over de warmte-absorberende eigenschappen van methaan, de op één na grootste component van CO₂-e.

Studies gepubliceerd in 2016 en 2018 hebben ertoe geleid dat de schatting van het opwarmingspotentieel van methaan met 15% naar boven is bijgesteld, wat betekent dat methaan nu 32 keer efficiënter wordt geacht in het vasthouden van warmte in de atmosfeer dan CO₂, per molecuul over een tijdspanne van 100 jaar.

Gezien dit nieuwe bewijs, we berekenen dat de broeikasgasconcentraties op Cape Grim in juli 2018 de 500ppm CO₂-e-drempel overschreden.

Dit is hoger dan de officiële schatting op basis van de vorige formulering voor het berekenen van CO₂-e, die nog steeds wijdverbreid wordt gebruikt. Bijvoorbeeld, de Amerikaanse National Oceanic and Atmospheric Administration rapporteert 2018 CO₂-e als 496ppm.

Onderstaande grafiek toont de twee curven voor de tijdsevolutie van CO₂-e in de atmosfeer zoals gemeten op Cape Grim, met behulp van de oude en nieuwe formules.

Sommige broeikasgassen, zoals chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's), ook de ozonlaag aantasten. CFK's nemen af ​​dankzij het Montreal Protocol, die de productie en het gebruik van deze chemicaliën verbiedt, ondanks rapporten die wijzen op een recente productie van CFC-11 in China.

Maar helaas, hun ozonveilige vervangingen, fluorkoolwaterstoffen (HFK's), zijn zeer krachtige broeikasgassen, en zijn in opkomst. Het onlangs aangenomen Kigali-amendement op het protocol betekent dat er nu verbruikscontroles op HFK's zijn, en hierdoor zal de groeisnelheid van HFK's aanzienlijk vertragen en in de komende decennia omkeren.

We kunnen veranderen

Australië loopt voorop bij het nemen van maatregelen om de impact van HFK's op klimaatverandering te beteugelen.

Methaan is een ander laaghangend fruit voor klimaatactie, terwijl we de langzamere en moeilijkere transitie ondernemen van CO₂-emitterende energiebronnen.

De aanzienlijke menselijke methaanemissies door lekken in netvormige gassystemen, stortplaatsen, afvalwater behandeling, en voortvluchtige emissies van kolenwinning en olie- en gasproductie kunnen worden gecontroleerd en verminderd. We hebben nu de wetenschap en technologie om dit te doen.

Zowel in de olie- en gassector als in stedelijke gebieden, er zijn veel voorbeelden van hoe methaan "hot spots" kunnen worden geïdentificeerd en aangepakt.

Het is een klassieke win-winsituatie die geld bespaart en klimaatverandering vermindert, en iets dat we in de nabije toekomst in Australië zouden moeten implementeren.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.