Kunnskap for å forstå klimaendringene

På grunn av naturlige gasser i atmosfæren slipper kort bølget lys inn til jorda, men en passe mengde av de langbølgede varmestrålene fra jorda holdes igjen. Menneskenes aktivitet har økt atmosfærens innhold av disse klimagassene med over 35 % siden slutten av 1800-tallet. Den globale gjennomsnittstemperaturen har økt med 0,8 grader. I løpet av de neste 20-30 årene kan vi nærme oss en farlig høy temperatur på kloden.

Karbonsirkelen - fotosyntese og forbrenning

Alt liv på jorda er avhengig av den naturlige sirkulasjonen av karbon og solenergi gjennom de to motsatte biokjemiske prosessene: Fotosyntesen og forbrenning. Når forbrenningen skjer i et levende vesen kalles det ånding.

Fotosyntesen foregår i alle grønne planter og i enkelte bakterier. I plantene eller bakterienes klorofyll blir solenergi brukt til å lage energirike karbonforbindelser (karbohydrater) og rent oksygen av vann og karbondioksid. Disse energirike karbonforbindelsene er de eneste energikildene som mennesker, dyr og delvis også planter, har for sine naturlige livsprosesser.

Energien får vi tak i gjennom ånding som skjer i kroppene våre. Når vi brenner ved eller halm skjer nøyaktig den samme prosessen, bare litt raskere. Den samme mengde karbondioksid som ble bundet i fotosyntesen slippes tilbake til atmosfæren gjennom ånding eller forbrenning. Cirka 95 prosent av alt karbondioksid som slippes ut er en del av denne naturlige karbonsirkelen. Det er de siste 5 prosentene, de som ikke er en del av karbonsirkelen, som hvert år gir økning i drivhuseffekten.

For flere millioner år siden ble det dannet store mengder planter og andre organismer som så ble avsatt på havbunnen og senere dekket til med sedimenter. Mye av dette organiske materialet ble omdannet til olje og naturgass eller kull. Når vi nå brenner olje, kull eller naturgass vil vi i løpet av et par hundre år slippe ut igjen i atmosfæren den karbondioksiden som ble fjernet i løpet av mange hundre tusen år.

Sola

Sola er energi- og varmekilden for jorda. Solinnstrålingen varierer. Den følger i hovedsak en syklus på cirka 120 000 år. Når solinnstrålingen er på det svakeste blir det istid på den nordlige delen av kloden. Det er trolig cirka 30 000 år til neste periode med lavere solinnstråling. De siste hundre års økning i den globale temperaturen med 0,8 grader har skjedd uten at det er registrert økning i solinnstrålingen.

Klimagassene

Atmosfæren består av 78 % nitrogen og 21 % oksygen, som til sammen blir 99 %. Disse gir ingen drivhuseffekt. Det er altså i den siste ene prosenten at vi finner drivhusgassene. Karbondioksid er den viktigste klimaforurenseren. De andre klimagassene er både sterkere og svakere drivhusgasser enn karbondioksid. Derfor regnes de andre gassenes drivhuseffekt om til karbondioksidekvivalenter (CO2-ekv).

Vanndamp er den viktigste drivhusgassen. Vanndamp og skyer bidrar med om lag 2/3 av drivhuseffekten. Vanndamp regnes ikke med som utslipp. Atmosfærens innhold av vanndamp er helt avhengig av temperaturen på jorda. Jo mer det er i atmosfæren av de andre klimagassene - jo varmere blir det, og med det stiger atmosfærens innhold av vanndamp.

Karbondioksid er en viktig drivhusgass og har totalt gitt over 75 % av temperaturøkningen. Karbondioksid fra fossilt brensel - olje, naturgass og kull er den største enkeltkilden og har gitt 56,6 % av temperaturøkningen. Karbondioksid fra avskoging har gitt over 17 % av temperaturøkningen.

Metan blir dannet når organisk materiale omdannes uten lufttilgang. De viktigste kildene for metan er avfallsplasser, risproduksjon, olje- og kullutvinning og drøvtyggere. Metan bidrar til cirka 14 % av temperaturøkningen.

Lystgass blir dannet ved produksjon og bruk av kunstgjødsel og i enkelte industriprosesser. Lystgass står for cirka 8 % av temperaturøkningen.

Syntetiske drivhusgasser brukes i diverse forbruksvarer og i industrien. Disse gassene gir snaue to prosent av temperaturøkningen. Utslippene av klimagasser i verden øker nå med tre prosent hvert eneste år.

Temperaturutsiktene

Temperaturen har økt med 0,8 grader i gjennomsnitt på jorda siden slutten på 1800-tallet. For å unngå temperaturøkning på mer enn to grader sier FNs klimapanel at innholdet av karbondioksid ikke må overstige 350-400 ppm (parts per million). Vi har allerede 380 ppm karbondioksid.

Det er tregheten i systemene som gjør at temperaturen ikke har blitt høyere - ennå. Om alle utslipp av klimagasser kuttes i dag vil temperaturen likevel øke videre med 0,6 grader.

Det er mulig å flate ut temperaturøkningen på mellom 3-4 grader, men da må verdens samlede utslipp ned på to tonn CO2-ekv per menneske og år innen 20-40 år. Hvis menneskeheten ikke klarer å redusere utslippene av klimagasser kan temperaturen stige med seks grader eller mer.

De farlige tilbakekoblingseffektene

Det som særlig gjør klimaendringene så farlige er tilbakekoblingsmekanismene. Dette er forandringer i naturen som inntreffer når temperaturen øker og som selv vil øke temperaturen ytterligere.

De viktigste tilbakekoblingseffektene er

Is og snøflater som erstattes av vann eller barmark: Is- og snøflater reflekterer lysstråler. Når is og snøflater erstattes av vann eller barmark får vi en overflate som absorberer varme. Det gir enda varmere klode.

Mer vanndamp i atmosfæren: Jo varmere det blir - jo mer vanndamp i atmosfæren. Det gir enda varmere klode.

Smelting av permafrost: Allerede nå med 0,8 grader varmere klode har permafrosten i Sibir, Canada og Alaska begynt å tine mer om sommeren. Mye av disse områdene er sumper og myr som i tusener av år har vært frosne året rundt. Når disse melter vil de gi fra seg store mengder metan og karbondioksid. Det gir enda varmere klode.

I tillegg vet vi at verdenshavene har bundet halvparten av all karbondioksid som er sluppet ut fra fossil energi, fra førindustriell tid og fram til i dag. Havets evne til å ta opp karbondioksid avtar og frigjøring av karbondioksid fra havet øker når vannet blir varmere. Forskere har funnet klare tegn på at havene nå har liten netto binding av karbondioksid.

Artikkelen har tidligere stått på trykk i Buskap nr. 4, 2008.

Les mer

Cottis, T. 2015.En framtid du ikke vil ha. Global oppvarming: Forutsetninger, risiko og sannsynlige konsekvenser.Rapport 9/2015, FIVH

Tian, H. m.fl. 2020. A comprehensive quantificatio of global nitrous oxide sources and sinks. Nature, Vol 586, s. 248-256