Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Satellietmetingen laten zien dat de mondiale CO2-uitstoot nog steeds stijgt

Het volgen van koolstofemissies en -putten om het jaarlijkse mondiale koolstofbudget van de aarde te bepalen. Krediet:NASA GEOS

Volgens het Zesde Evaluatierapport (AR6) van het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering (IPCC) hebben menselijke activiteiten een aanzienlijke impact op de planeet gehad. Terwijl de mondiale uitstoot van broeikasgassen (voornamelijk kooldioxide) is blijven stijgen, geldt dat ook voor de mondiale temperaturen, met ernstige ecologische gevolgen. Tussen 2011 en 2020 zijn de oppervlaktetemperaturen op aarde met naar schatting 1,07 °C (2,01 °F) gestegen ten opzichte van het gemiddelde van 1850–1900. In dit tempo zouden de temperaturen de komende decennia nog met 1,5 °C tot 2 °C (2,7 °F tot 3,6 °F) kunnen stijgen, afhankelijk van de vraag of we in 2050 een netto nulpunt kunnen bereiken.



Helaas zijn de gegevens van het afgelopen jaar niet bemoedigend. Volgens het Global Carbon Budget (GCB) voor 2023, een jaarlijkse beoordeling van de koolstofcyclus van de aarde, zijn de emissies in 2023 met 1,1% blijven stijgen vergeleken met het jaar daarvoor. Dit bracht de totale uitstoot van fossiele brandstoffen uit antropogene bronnen op 36,8 miljard ton (meer dan 40 Amerikaanse ton) kooldioxide, met nog eens 4,1 miljard ton (4,5 Amerikaanse ton) toegevoegd door ontbossing, extreme bosbranden en andere bronnen. Deze trend geeft aan dat we afstappen van onze doelen en dat de zaken eerst erger zullen worden voordat ze beter worden.

Koolstofbudgetten zijn essentieel voor het beoordelen van de impact van de mensheid op de planeet en het implementeren van mitigatiestrategieën. De begroting kwantificeert hoeveel koolstof aan de atmosfeer is toegevoegd door het gebruik van fossiele brandstoffen, veranderingen in landgebruik en andere factoren in verhouding tot de hoeveelheid koolstof die is verwijderd door de koolstofcyclus van de planeet. Dit verwijst naar de manier waarop onze planeet en haar ecosystemen koolstof recyclen, waardoor het koolstofdioxidegehalte in onze atmosfeer binnen bepaalde parameters blijft en de temperatuur in de loop van de tijd stabiel blijft.

Eeuwenlang werd dit evenwicht in stand gehouden door fotosynthetische planten, organismen en de oceanen van de aarde, die CO2 absorbeerden. uit de atmosfeer. Ondertussen hebben geologische krachten (dat wil zeggen mantelconvectie) het in de aardkorst vastgelegd als carbonaatgesteenten. Sinds de Industriële Revolutie is het verbruik van fossiele brandstoffen sterk toegenomen, wat sinds het midden van de 20e eeuw exponentieel erger is geworden. Bovendien heeft de groei van de wereldbevolking sinds de 19e eeuw ook geleid tot een evenredige toename van landontginning en ecologische vernietiging.

Kortom, de emissies namen snel toe, terwijl tegelijkertijd de natuurlijke vastleggingsmechanismen van de aarde werden verstoord. Het Global Carbon Budget is opgericht om deze trends te analyseren en rapporten op te stellen die organisaties informeren en de ontwikkeling van het klimaatbeleid helpen begeleiden. Het rapport van dit jaar was gebaseerd op verschillende gegevensbronnen, waarvan de meest opvallende inventarissen waren van emissies verzameld door overheden en energieagentschappen. Satellietgegevens zijn afkomstig van NASA's Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2)-instrument om de koolstofstroom tussen het land en de atmosfeer te schatten.

CO2 De concentraties zijn gestegen van 278 delen per miljoen (ppm) in 1750 naar 420 ppm in 2023. Naast de CO2-uitstoot door transport, energieopwekking en productie, was de belangrijkste bijdrage dit jaar onder meer het extreme bosbrandenseizoen in Canada. Uit de gegevens blijkt ook dat de gemiddelde oppervlaktetemperatuur op aarde in 2023 1,2 °C (2,1 °F) warmer was dan het gemiddelde voor de NASA-basisperiode (1951-1980), waardoor dit het warmste jaar ooit is geweest. Dit maakt deel uit van een trend waarbij de afgelopen tien jaar (2014-2023) óf het warmste jaar ooit waren, óf samenvielen met een ander jaar in dezelfde periode.

Op basis van klimaatmodellen en gegevens van het Goddard Earth Observing System (GEOS) creëren onderzoekers van NASA ook visualisaties die illustreren hoe koolstofdioxide elk jaar wordt geproduceerd en opgeslagen. De onderstaande visualisatie is gebaseerd op het meest recente volledige jaar aan beschikbare informatie (2021) en bevat gegevens over vegetatie, menselijke bevolkingsdichtheid, infrastructuur en bosbranden om weer te geven hoe koolstofdioxide aan de atmosfeer werd toegevoegd en verwijderd. De kooldioxide-uitstoot is kleurgecodeerd op basis van de bron om de twee belangrijkste bijdragers en verwijderingssystemen weer te geven.

Deze omvatten de uitstoot van fossiele brandstoffen (geel), de verbranding van biomassa (rood), landecosystemen (groen) en de oceaan (blauw). De aardkorst en de oceanen zijn beide koolstofputten, wat betekent dat ze meer koolstof uit de atmosfeer verwijderen (en opslaan) dan ze uitstoten. Maar zoals de visualisatie laat zien, kunnen het onder bepaalde omstandigheden, afhankelijk van tijd en plaats, ook bronnen zijn. Verrassend genoeg is het aandeel kooldioxide dat in de atmosfeer achterblijft (de fractie in de lucht) de afgelopen 60 jaar opmerkelijk stabiel gebleven, zelfs met de voortdurende toename van de antropogene uitstoot van broeikasgassen.

Wetenschappers vragen zich echter af of en voor hoe lang die stabiliteit zal aanhouden. Ben Poulter, co-auteur van het rapport en wetenschapper bij NASA's Goddard Space Flight Center, vatte dit samen in een recent NASA-persbericht:

“De emissies gaan de verkeerde kant op die we nodig hebben om de opwarming van de aarde te beperken. Verbazingwekkend genoeg blijven de oceaan en het land ongeveer de helft van de koolstof die we uitstoten absorberen. Slechts ongeveer 44% van de emissies blijft elk jaar in de atmosfeer, waardoor de snelheid van de klimaatverandering, maar veroorzaakt verzuring van de oceaan en verandert de manier waarop landecosystemen functioneren."

In 2023 analyseerde een onderzoek onder leiding van de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) de koolstofopslag in de oceaan gedurende twintig jaar. Met de titel ‘Decadale trends in de oceanische opslag van antropogene koolstof van 1994 tot 2014’ gaf dit onderzoek aan dat deze cruciale koolstofput een deel van zijn opslagcapaciteit zou kunnen verliezen. De auteurs concludeerden dat de oceaan waarschijnlijk de opname ervan heeft vertraagd, omdat er al aanzienlijke hoeveelheden CO2 zijn verzameld. en dat veranderingen in de mondiale oceaancirculatie (als gevolg van temperatuurstijgingen) de hoeveelheid water die van het ondergrondse water naar de oceaanbodem wordt overgebracht, kunnen verminderen.

De onderstaande grafiek, afkomstig uit het GCB-rapport uit 2023, illustreert hoe de absorptiesnelheid van koolstofputten in de loop van de tijd is veranderd. Het rapport benadrukt ook hoe de uitstoot van kooldioxide in sommige regio’s, waaronder Europa en de Verenigde Staten, licht afneemt, maar wereldwijd nog steeds stijgt. De landen met de grootste toename van de uitstoot in 2023 waren India en China, een weerspiegeling van het aanhoudende ‘economische wonder’ dat deze landen de afgelopen decennia hebben ondergaan. Op basis van deze laatste cijfers bestaat er twijfel of regeringen in de wereld hun klimaatdoelstellingen zullen halen, zoals uiteengezet in de Overeenkomst van Parijs.

Visualisatie van de jaarlijkse CO2-uitstoot versus opslag wereldwijd. Krediet:NASA Goddard

Ondertekend in december 2015, hebben afgevaardigden uit de 196 ondertekenende landen zich ertoe verbonden de gemiddelde mondiale temperatuurstijging “ruim onder de 2 °C boven het pre-industriële niveau” te houden, terwijl ze “inspanningen zullen voortzetten om de temperatuurstijging te beperken tot 1,5 °C”. Volgens het GCB-team suggereert het huidige emissieniveau dat het huidige koolstofbudget van de planeet om de temperatuur binnen dit bereik te houden, opraakt. Ze beweren ook dat er op dit moment "50% kans bestaat dat de opwarming van de aarde over ongeveer zeven jaar consistent boven de 1,5 °C zal uitkomen."

Hoewel het misschien niet veel lijkt, vertegenwoordigt dit een gemiddelde stijging (zowel jaarlijks als mondiaal), en het verschil tussen deze twee scenario's is groot. Zoals het IPCC in zijn A6-rapport uitlegt, zou een stijging van 1,5°C leiden tot extremer weer (zware regenval en ernstige overstromingen), massale sterfte en het uitsterven van veel diersoorten. Het zou ook betekenen dat 8% van alle landbouwgrond en 3 tot 41% van de visserij wereldwijd verloren zou gaan als gevolg van toenemende hongersnood en verstoring van de oceanen op aarde. Deze risico's nemen scherp toe met een gemiddelde stijging van 2°C, met het verwachte uitsterven van wel 18% van alle soorten op het land.

Bovenal is het belangrijk op te merken dat dit niet het worstcasescenario is. Volgens het AR6-rapport zou een temperatuurstijging van 4°C (7,2°F) resulteren in onomkeerbare schade aan de planeet en haar soorten:

“Er worden massale sterfgevallen en uitstervingen verwacht die wereldwijd belangrijke gebieden onomkeerbaar zullen veranderen, inclusief gebieden met een uitzonderlijk rijke biodiversiteit, zoals tropische koraalriffen en koudwaterkelpbossen en de regenwouden van de wereld. Zelfs bij een lagere opwarming van 2°C Bij lagere temperaturen zullen de poolfauna (waaronder vissen, pinguïns, zeehonden en ijsberen), tropische koraalriffen en mangroven ernstig worden bedreigd."

Gegevens verzameld door NASA en andere federale instanties zijn nu beschikbaar via het onlangs gelanceerde Amerikaanse Greenhouse Gas Center. Deze inspanning van meerdere instanties consolideert informatie uit observaties en modellen om besluitvormers één locatie te bieden voor gegevens en analyse.

Aangeboden door Universe Today