Categorie archief: Emissies

Wil de echte CO2-toename opstaan?

Dat is natuurlijk een grapje. In het commentaar onder de vorige blogpost over het jaarlijkse WMO Greenhouse Gas Bulletin blijkt dat de WMO met een toename van 2.9 ± 0.2 ppm CO2 over 2013 beduidend hoger uitkomt dan NOAA met 2.54 ± 0.09 ppm. De betrouwbaarheidsintervallen overlappen net niet. Het maakt nieuwsgierig en Dr. Guido van der Werf was zo vriendelijk om op onderzoek uit te gaan. Al binnen een dag had hij antwoord:

The difference between WMO (growth rate for 2013 of 2.9 ± 0.2 ppm) and NOAA (2.54 ± 0.09 ppm) is very large, especially when considering this is the best constrained part of the global carbon cycle. Pieter Tans (NOAA) and Wouter Peters (Wageningen University) helped out with understanding what is going on. There are two main differences: 1) WMO includes more CO2 measurement stations in their averaging procedure than NOAA, including many on land. NOAA refrains from doing that as the land stations may be more influenced by local processes thus not fully representing background conditions. Interestingly, including more land stations elevates the average concentration somewhat as emissions occur mostly on land (see top panel of this figure). 2) WMO calculates the annual growth rate as the difference between mean annual concentration of one year minus mean annual concentration of the previous year. NOAA does it different, they calculate it as the difference between mean concentrations on midnight of the 31st of December minus those of midnigh January 1st. The two basically have a 6 month offset. Combined, these two things lead to different results, see middle panel. By far the largest difference is due to the different ways of calculating the growth rate, if we would use the WMO approach but the NOAA data we get almost as high a growth rate in 2013 as WMO gets, see the bottom panel. pdf version of the graph is here

NOAA_WMO Lees verder

CO2-concentratie sneller gestegen dan ooit tevoren

De World Meteorological Organization heeft gisteren haar jaarlijkse overzicht van broeikasgas-concentraties gepubliceerd (lees ook hier). In 2013 is de CO2-concentratie met 2,9 ppm gestegen — de grootste jaar-op-jaar toename ooit waargenomen. Het grafiekje linksonder toont de toename per jaar:

Figuur 1. Concentratie in de atmosfeer (boven) en de jaarlijkse toename van de broeikasgassen kooldioxide, methaan en lachgas N2O.

De WMO maakt gebruikt van wereldgemiddelde concentraties en die liggen systematisch iets lager dan op Mauna Loa op het noordelijk halfrond, waar meer CO2 vrijkomt en de seizoensgang groter is. De WMO komt op een gemiddelde van 396,0 ± 0,1 ppm voor 2013 terwijl het op Mauna Loa 396,48 ± 0,12 ppm is.

Ook de concentraties van methaan en lachgas zijn gestegen maar in ongeveer hetzelfde tempo als de laatste vijf en tien jaar. Het bulletin van de WMO bevat verder data over de wereldgemiddelde toename van andere broeikasgassen en over het tempo van de oceaanverzuring.

Opmerkelijk

De 2,9 ppm CO2 erbij in één jaar is opmerkelijk, een nieuw record. De gemiddelde toename over de laatste 10 jaar was 2,1 ppm/jaar. De toename in 1998 was bijna even groot maar dat was een extreem El Niño jaar, dan komt er netto méér kooldioxide in de dampkring als gevolg van extra rotting, bosbranden en wellicht minder netto opname in de oceaan. Echter… 2013 was helemaal geen El Niño jaar!

Lees verder

Toekomstige CO2-concentraties

Gastblog van Guido van der Werf

.Met simpel doortrekken van de ontwikkelingen van de laatste 15 jaar komen we dicht in de buurt van het hoogste IPCC scenario wat CO2 uitstoot betreft, het zogenaamde RCP8.5 scenario.
.Onzekerheden in hoeverre het land en oceanen CO2 blijven opnemen zijn belangrijk en vormen een van de grote onzekerheden wat toekomstige klimaatverandering betreft.
.­­•Ongeveer een kwart van de forcering van het RCP8.5 scenario zit in niet-CO2 factoren waarin met name methaan een belangrijke rol speelt.
.­­•Zelfs als je deze niet-CO2 factoren buiten beschouwing laat kom je met lage waardes van klimaatgevoeligheid rond of boven de 2 graden opwarming in 2100 uit. Het meenemen van deze factoren of hogere klimaatgevoeligheden leveren uiteraard meer opwarming op, en vice versa.

Om toekomstige klimaatverandering te berekenen zijn grofweg 4 factoren van belang: klimaatgevoeligheid, de netto klimaatforcering, de benodigde tijd om een nieuw evenwicht te bereiken, en natuurlijke factoren. De klimaatgevoeligheid heeft de laatste weken veel aandacht gekregen, met name vanwege een rapport van Nic Lewis en Marcel Crok waar een lagere klimaatgevoeligheid uit kwam dan de 1.5-4.5 graden opwarming per CO2 verdubbeling van het laatste IPCC rapport.

Dit blogbericht gaat over de klimaatforcering en dan met name over de toekomstige uitstoot en atmosferische concentratie van CO2. Met behulp van 8 grafieken laat ik zien wat voor factoren belangrijk zijn en wat de toekomstige CO2 concentratie zou kunnen zijn bij ‘business as usual’, oftewel bij geen mitigatie. Naast CO2 zijn er uiteraard ook andere factoren van belang inclusief emissies van methaan (CH4) en lachgas (N2O) maar die laat ik hier grotendeels buiten beschouwing.
Lees verder

Het effect van emissiebeperkingen op klimaatverandering

Elke ton CO2 veroorzaakt dezelfde hoeveelheid opwarming, ongeacht wanneer of waar het wordt geëmitteerd.
De CO2 emissies nemen nu elk jaar ongeveer met 1.8-1.9% toe; als die stijging doorgaat, is een opwarming van het klimaat met meer dan 2 °C onafwendbaar, zelfs bij een lage klimaatgevoeligheid.
Voor elke temperatuurlimiet geldt dat hogere CO2 emissies in de komende decennia gecompenseerd dienen te worden door lagere emissies met dezelfde hoeveelheid CO2 in latere decennia.
Het terugdringen van de methaan- en roetuitstoot zal de mensheid geen extra tijd geven als niet tegelijkertijd de CO2 emissies worden aangepakt.

Het woord klimaatverandering is onlosmakelijk verbonden met het woord CO2. Eigenlijk is CO2 geen woord maar is het de chemische molecuulformule van de verbinding koolstofdioxide, een gas onder normale omstandigheden. Ik heb inmiddels het vermoeden (maar geen bewijs Smiley face) dat CO2 de meest bekende molecuulformule van de wereld is geworden. De concentratie van CO2 in de atmosfeer is door het menselijke stookgedrag fors aan het oplopen. Dat dit leidt tot een opwarming van de aarde is bijna net zo bekend bij veel mensen als de Rolling Stones dat waren in hun hoogtijdagen.

Naast CO2 spelen andere, door de mens geproduceerde, (afval)stoffen een rol bij de opwarming van onze aarde, zoals methaan of roet. Het verschil tussen CO2 en methaan of roet is dat CO2 een op menselijke tijdschaal zeer lange verblijftijd in de atmosfeer heeft van duizenden jaren; voor methaan en roet is dit hooguit enkele decennia. In het Engels worden deze twee typen stoffen die het klimaat beïnvloeden aangeduid met LLCPs (Long-Lived Climate Pollutants) en SLCPs (Short-Lived Climate Pollutants).
Lees verder

In het datamoeras van een moerasgas

Door Jos Hagelaars

Methaan kennen we als het hoofdbestanddeel van ons aardgas. Het is ook volop aanwezig in de gassen die ontstaan in moerassen, vandaar dat het soms ook moerasgas genoemd wordt. Methaan is tevens een broeikasgas, als de hoeveelheid methaan in de atmosfeer toeneemt wordt het broeikaseffect versterkt. Uiteraard kom je daarom methaan op veel plaatsen tegen in het nieuwe IPCC AR5 rapport. Een rapport dat absoluut een rijke databron is voor geïnteresseerde enthousiastelingen zoals ik en dat meer zekerheid verschaft over de menselijke invloed op het klimaat. Omtrent methaan is er onlangs nog veel meer data beschikbaar gekomen door de publicatie van een onderzoek over het budget van alle ‘sources’ en ‘sinks’ van de methaanemissies, het Global Methane Budget. Ik bevind me hierdoor nu in een datamoeras.

Op basis van het IPCC AR5 rapport en het Global Methane Budget zijn de volgende conclusies te trekken:

  • De hoeveelheid methaan in de atmosfeer is sinds 1750 met 150% gestegen en de hoeveelheid CO2 met 41%.
  • De bijdrage van methaan aan het versterkte broeikaseffect was in 2011 (t.o.v. 1750) 17% en die van CO2 64%.
  • Via een bepaling uit waarnemingen blijkt dat de menselijke methaanemissies inmiddels circa 335 miljard kg per jaar bedragen tegen 218 miljard kg per jaar voor de natuurlijke emissies, een verhouding van 60% tegen 40%.
  • De hoofdmoot van de natuurlijke methaanemissie is afkomstig uit moerasachtige gebieden.
  • 90% van alle methaan wordt opgeruimd via chemische reacties waarbij luchtvervuiling kan optreden in de vorm van het gas ozon.

Lees verder

De twee tijdperken van Marcott

Gastblog van Jos Hagelaars. English version here.

Begin maart 2013 verscheen in Science een artikel over een temperatuurreconstructie betreffende de laatste 11 duizend jaar. De hoofdauteur is Shaun Marcott van de Oregon State University en de tweede auteur Jeremy Shakun, die we nog kennen van het vorig jaar gepubliceerde en interessante onderzoek over de relatie tussen CO2 en de temperatuur tijdens en na het einde van de laatste ijstijd.
De temperatuurreconstructie van Marcott is de eerste die de gehele periode van het Holoceen bestrijkt. Uiteraard is die niet volmaakt en de komende jaren zal deze op details waarschijnlijk wat veranderen. Een normaal onderdeel van het wetenschappelijke proces.

De temperatuurreconstructie eindigt halverwege de vorige eeuw, derhalve is in de grafieken van hun studie de snelle temperatuurstijging na 1850 duidelijk zichtbaar. En wat ziet men dan? Opnieuw iets dat lijkt op een hockeystick zoals de grafiek in Mann et al 2008.

Lees verder

Humlum: over emissies en omissies

Gast-blog van Jos Hagelaars

Samenvatting.

Een nieuw artikel van Ole Humlum en anderen suggereert dat de menselijke CO2 emissies niet de drijvende kracht zijn achter de opwarming van de aarde. Uit hun berekeningen blijkt dat een verandering in de CO2 concentratie volgt op een temperatuursverandering. Hieruit concludeert men onder meer dat het goed mogelijk is dat:
– De toegenomen atmosferische CO2 concentraties een gevolg zijn van warmer wordende oceanen.
– Menselijke CO2 emissies weinig invloed hebben op de CO2 concentratie.
– CO2 wellicht weinig of geen invloed op de temperatuur op aarde heeft.

De conclusies en suggesties van Humlum en zijn medeauteurs zijn aantoonbaar onjuist:
– Een piek in de temperatuursstijging van de oceanen is gerelateerd aan het optreden van een El Niño en juist dan geven de oceanen gemiddeld minder CO2 af. De meeste variatie in de jaarlijkse CO2 stijging wordt veroorzaakt door het land en niet de oceanen. Hier spelen o.a. droogteperioden, bosbranden of meer/minder groei van planten en bomen een rol.
– De toename van de CO2 concentratie in de atmosfeer wordt wel degelijk veroorzaakt door menselijke CO2 emissies. Dit volgt onder meer uit budget berekeningen, verhoudingen in de koolstofisotopen C13/C12 en de afname van de zuurstofconcentratie in de atmosfeer. Samenvattingen van deze onderzoeken zijn te vinden op Skeptical Science en de website van ‘scepticus’ Ferdinand Engelbeen. Deze laatste heeft zelfs op WUWT een 4-delige serie over dit onderwerp geschreven (zie hier: deel 1, deel 2, deel 3 en deel 4).
– De korte termijn variaties in de CO2 stijging hebben een orde grootte van 1%. Over een langere termijn is het netto effect van deze variaties precies 0. Door de berekeningswijze van Humlum et al is de lange termijn trend in de CO2 concentratie in de atmosfeer niet meer zichtbaar terwijl deze gestaag toeneemt en inmiddels circa 2 ppm per jaar bedraagt. Er kan op basis van hun methode dus geen conclusie worden getrokken over (de oorzaak) van die lange termijn trend.
– Uit de meetbare IR absorptie eigenschappen van het molecuul CO2 is af te leiden dat een verdubbeling van de CO2 concentratie zal leiden tot een stijging van de temperatuur op aarde met circa 1.2 °C. Daar er zoiets bestaat als feedbacks zal een dergelijke verdubbeling uiteindelijk leiden tot een temperatuurstijging van 2 – 4.5 °C met een meest waarschijnlijke waarde van 3 °C.

Lees verder

Haalt Nederland de emissienormen? Ja en nee…

Ga nooit af op alleen de titel van een bericht:

Nederland dreigt EU-emissienormen te overschrijden (FD)

Nederland haalt EU-emissienormen (VNO-NCW)

Ra ra, hoe kan dat?

Beide berichten zijn gebaseerd op hetzelfde rapport, “Raming van broeikasgassen en luchtverontreinigende stoffen 2011-2015“, van PBL en ECN. De persberichten van beide instituten zijn wijselijk hetzelfde (ECN, PBL). De titel legt de nadruk op het positieve nieuws en geeft net dat beetje meer informatie dat het verschil maakt:

Uitstoot broeikasgassen in Nederland binnen de internationale afspraken

Nu weet de oplettende lezer ook hoe de vork in de steel zit: De titel van het FD stuk slaat op luchtverontreinigende stoffen, waarvoor de normen wellicht niet gehaald worden (ammoniak en stikstofoxiden) en het VNO-NCW stuk op broeikasgassen, waarvoor de norm waarschijnlijk wel gehaald wordt. FD schrijft (voor zover niet achter een betaalmuur):

De kans is 50% dat de uitstoot van NOx in 2012 en van ammoniak in 2011 de Europese emissienorm overschrijdt, aldus de twee instituten. Het gaat om uitstoot van vooral verkeer (60%), industrie (13%) en energiebedrijven (13%).

En VNO-NCW:

Nederland blijft binnen de internationale afspraken over uitstoot van broeikasgassen. Dat concluderen het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) en het Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) in een op 31 mei gepubliceerd onderzoek.

Hoewel de uitstoot van broeikasgassen van energiebedrijven en industrie de komende jaren naar verwachting zal toenemen, kan Nederland voldoen aan de afspraak (Kyoto-protocol) om tussen 2008 en 2012 gemiddeld 6 procent minder te produceren ten opzichte van 1990 door aankoop van emissierechten in het buitenland. Volgens VNO-NCW zien energiebedrijven en industrie daarmee kans op kosteneffectieve manier de uitstoot van broeikasgassen terug te dringen. Of de reductie in Nederland zelf of daarbuiten wordt gerealiseerd, is voor het effect op het klimaat niet relevant. Het is volgens VNO-NCW juist verstandig de emissie daar te reduceren waar veel (milieu)winst te boeken valt tegen de laagste kosten.

Dat is ook precies de redenering achter emissiehandel: De mogelijkheid tot handel in een kostenpost (emissies) is een economische stimulans om ze de reduceren waar dat het goedkoopst is. (Waar dat netto het goedkoopst is, is afhankelijk van hoe de CO2 prijs zich verhoudt tot het verschil in reductiekosten).  Het is echter ook de perfecte vrijbrief om als rijk land lekker te blijven uitstoten wat je wilt (en daar dan wel een paar centen voor neer te leggen, maar de CO2 prijs is dermate laag dat dat niet zo’n pijn doet). Afhankelijk van o.a. de verdeling van emissierechten overheerst de eerste (constructieve) prikkel of de tweede (perverse) prikkel.

Dat er meer broeikasgassen worden geproduceerd valt volgens VNO-NCW wel te verklaren. Enerzijds door de uitbreiding van het aantal elektriciteitscentrales en daarmee de toename van energieproductie. Maar ook doordat de industrie zich heeft hersteld van de recessie.
Wel constateren PBL en ECN dat het beeld voor luchtverontreinigende stoffen als stikstofoxiden en ammoniak minder eenduidig is. Of Nederland voor 2012 kan voldoen aan Europese afspraken over terugdringing, hangt erom. Maar op de langere termijn zal Nederland zeer waarschijnlijk zakken onder het afgesproken plafond.