Categorie archief: CO2

Krijgen we echt een groenere wereld met meer CO₂? 

Het is – nog steeds! – een veelgehoorde opmerking als je het hebt over klimaatverandering: “Van al die extra CO2 gaan de planten lekker groeien! We krijgen juist meer bossen, en betere landbouwopbrengsten!”. En zo vreemd is die gedachtegang niet. Tuinders voegen CO2 toe aan de lucht in hun kassen om de plantengroei en oogst te stimuleren, en in Earth System Models zorgt dit “CO2-bemestings effect” voor een negatieve terugkoppeling op atmosferische CO2 concentraties: meer plantengroei betekent immers ook meer opname van CO2 door de vegetatie. Deze extra groei zou wereldwijd de hoeveelheid stikstof die in de bodem beschikbaar is voor plantengroei doen dalen, zoveel zelfs dat de auteurs van een recent artikel – bizar genoeg – suggereerden dat we misschien onze natuurlijke ecosystemen moeten gaan bemesten. 

Natuurlijk eikenbos in het noorden van Engeland. Foto: Franciska de Vries.

Dat de wereld groener wordt is een feit. Maar in 2016 schreef Hans Custers al op deze blog dat we nog niet zoveel van de onderliggende mechanismen en de persistentie van dit effect begrepen, en dat hoewel het wel altijd als iets positiefs wordt gebracht, dit CO2-bemestings effect niet persé positief is. In 2018 schreef Hans dat deze wereldwijde vergroening niet alléén door meer CO2 in de atmosfeer wordt veroorzaakt, maar ook door hogere temperaturen, uitbreiding van het landbouwareaal, stikstofdepositie, en verandering in neerslag. 

Bovendien hoeft die extra plantengroei niet noodzakelijkerwijs te resulteren in meer langdurige CO2-opslag in planten en bodem. Een voorbeeld van beide zaken – meer groei is niet persé positief, én kan door andere factoren veroorzaakt worden – is “Arctic greening”, Arctische vergroening. De Arctische toendra is een van de snelst opwarmende gebieden op aarde, en deze toenemende temperaturen zorgen voor meer groei en een toename in struikvormige vegetatie. Maar deze hogere temperaturen zorgen ook voor dooi van de permafrost, waardoor de bodem juist CO2 en methaan (CH4) verliest. 

Het CO2-bemestings effect ligt dus duidelijk gecompliceerder dan simpelweg meer groei door meer CO2, en ook het effect van die extra groei op de CO2-opname van het ecosysteem is nog onduidelijk. De CO2-terugkoppeling in Earth System Models is gebaseerd op korte termijn experimenten, maar er is toenemend bewijs dat het CO2-bemestings effect minder permanent is dan gedacht, en bovendien afhankelijk van veel andere factoren, die helder op een rij worden gezet in een artikel door Maschler et al. dat net uit is gekomen. Dat is ook wel logisch, want voor plantengroei spelen veel meer factoren een rol dan CO2

Lees verder

Klimaat-koolstof terugkoppelingen: eindelijk eens geen slecht nieuws over klimaatverandering?

Gastblog van Prof. Guido van der Werf

Samenvatting
Onderzoekers van de Vrije Universiteit Amsterdam hebben samen met collega’s in Nederland en de VS een nieuwe tijdreeks gemaakt van de CO2-uitstoot door ontbossing in de tropen. Deze uitstoot blijkt met name in de jaren ’60-’80 lager te zijn dan eerdere studies aangaven, en de tijdreeks vormt een ontbrekende schakel om beter inzicht te krijgen in de mondiale koolstofcyclus. Met name het inschatten in hoeverre de natuurlijke opname van CO2 door vegetatie en oceanen gelijke tred houdt met de uitstoot door fossiele brandstoffen en ontbossing is nu beter mogelijk geworden. Uit de nieuwe tijdreeks blijkt dat dit inderdaad het geval is en zelfs dat, relatief gesproken, de opname sneller is gegroeid dan onze uitstoot. Daaruit blijkt dat, op mondiale schaal althans, de gevreesde klimaat-koolstof terugkoppelingen die klimaatverandering kunnen versnellen nog niet in werking getreden zijn. Helaas kunnen de inzichten geen uitsluitsel geven over de mate waarin dit in de toekomst wel zal gebeuren.

Introductie
Van onze CO2-uitstoot door verbranding van fossiele brandstoffen en door ontbossing blijft ongeveer de helft in de atmosfeer, wat leidt tot opwarming. Ongeveer een kwart wordt opgenomen door vegetatie; dit omdat de plantengroei in het algemeen is toegenomen door o.a. hogere CO2-concentraties, meer stikstof, en langere groeiseizoenen in koude streken. Het resterende kwart wordt opgenomen door de oceanen waar het leidt tot oceaanverzuring.

Er is veel onderzoek gedaan naar deze koolstofcyclus en dan met name om de vraag te beantwoorden of die opname door blijft gaan. Binnen de afdeling Aardwetenschappen van de Vrije Universiteit Amsterdam wordt o.a. gekeken in hoeverre het ontdooien van de permafrost zorgt voor meer CO2-uitstoot, en wat de gevolgen zijn van meer bosbranden wereldwijd. En ook bij andere universiteiten is dit een belangrijk thema. Want, als de natuur minder CO2 gaat opnemen dan zou klimaatverandering sneller gaan.

Eigenlijk wijst alles erop dat die natuurlijke opname langzaam zal afnemen. De oceanen warmen op en kunnen daardoor minder CO2 absorberen. De processen die voor meer plantengroei zorgen zijn aan verzadiging onderhevig. Het aantal bosbranden neemt toe. De permafrost ontdooit. En zo kunnen we nog even doorgaan. We noemen deze processen klimaat-koolstof terugkoppelingen en als die gaan werken dan is dat slecht nieuws, en op regionale schaal is hier ook bewijs voor zoals blijft uit de geciteerde artikelen.

Airborne fraction
Maar het blijft altijd de vraag in hoeverre die lokale of regionale studies ook representatief zijn voor de hele wereld. En juist om dat mondiale inzicht te krijgen is er een vrij simpele methode om iets te zeggen over de koolstofcyclus, en dan met name in hoeverre de natuurlijke opname veranderd is. Deze methode is gebaseerd op de zogenaamde airborne fraction en of die verandert in de tijd. De airborne fraction is het deel van onze totale uitstoot die in de atmosfeer blijft zoals eerder besproken in een gastblog van mij. Voor het bepalen daarvan heb je de CO2-uitstoot van fossiele brandstoffen en ontbossing nodig, en de CO2-accumulatie in de atmosfeer:

Figuur 1. Schematisch overzicht van onze uitstoot door de verbranding van fossiele brandstoffen en ontbossing alsmede de accumulatie van CO2 in de atmosfeer (links) en de ratio tussen die twee oftewel de airborne fraction (rechts).

Lees verder

Global Carbon Budget: jaarlijkse update van de emissies en opnames van CO2

De huidige klimaatverandering wordt veroorzaakt door de toename van de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer. Het is derhalve belangrijk om de grootte van de diverse emissiebronnen en de zogenaamde ‘sinks’, buffers in het klimaatsysteem die broeikasgassen kunnen opnemen, zo goed mogelijk in kaart te brengen. Het mondiale researchproject Global Carbon Project, opgericht in 2001, beoogt juist dat te doen. Vele wetenschappers werken hierin tezamen om jaarlijks het koolstofbudget, de emissies en opnames van CO2, in kaart te brengen. Enkele jaren terug is daar het budget van methaan aan toegevoegd en vorig jaar ook dat van lachgas (N2O).

Onlangs is het Carbon Budget 2020 gepubliceerd, hierin wordt een overzicht gegeven van de emissies en sinks van CO2 vanaf de industriële revolutie tot en met 2019 en wordt een schatting gegeven voor dit jaar. Uiteraard is dat alles samengevat in een wetenschappelijke publicatie (Friedlingstein et al.), samengesteld door maar liefst 86 wetenschappers. Voor 2019 worden de CO2-emissies door gebruik van fossiele brandstoffen en het produceren van cement geschat op 36,4 gigaton (1 gigaton is 1000 miljard kg). Vaak zie je ook dat emissies worden weergegeven in gigaton koolstof (C), 1 kg koolstof komt overeen met 3,664 kg CO2. De uitgestoten hoeveelheid van 2019 was vrijwel gelijk aan die van 2018, twee jaren met de hoogste emissies tot nu toe. Naast deze emissies komt er ook CO2 vrij door veranderend landgebruik (bijv. ontbossing), voor 2019 is dat ongeveer 6,6 gigaton. 2020 is het jaar van het Coronavirus, dat heeft een enorme invloed op ons leven en heeft al heel veel ellende veroorzaakt. De vele maatregelen die de overheden hebben genomen om infectieverspreiding tegen te gaan, hebben een forse invloed gehad op economie en daarmee ook op de menselijke CO2-emissies. Wat via diverse klimaatonderhandelingen nog niet is gelukt, lukt het virus blijkbaar wel, maar dan wel op de slechtst denkbare manier. De emissies van CO2 zijn in 2020 ongekend gedaald en worden bijna 7% lager ingeschat met 34,1 gigaton, ongeveer vergelijkbaar met die van 2011.


Lees verder