Categorie archief: koolstofbudget

Wie is er verantwoordelijk voor klimaatverandering?

Geplaatst op 10 november 2022door | 9 reacties

COP27 is in volle gang. De jaarlijkse klimaatconferentie waar bijna alle landen ter wereld klimaatbeleid bespreken en vergaderen over nationale toezeggingen en internationale afspraken. Het zal waarschijnlijk veel gaan over ‘loss and damage’, oftewel het klimaatschadefonds. Landen die weinig hebben bijgedragen aan de oorzaak van de opwarming van de aarde, voelen het hardst de gevolgen, zo betogen ook de bekende klimaatactivisten Elizabeth Wathuti uit Kenia en Vanesse Nakate uit Oeganda. De regering van Pakistan riep na de historisch verwoestende overstromingen deze zomer rijke landen op om een deel van de schade te betalen. Het leidt tot de vraag: wie is eigenlijk verantwoordelijk voor de huidige opwarming van de aarde?

Het korte en algemene antwoord is: de mens. In het laatste rapport over de ‘physical science basis’ van klimaatverandering stelt het IPCC, op basis van decennia opstapelend wetenschappelijk bewijs, dat het ‘ondubbelzinnig’ vaststaat dat ‘menselijke invloed de atmosfeer, de oceaan en het land heeft opgewarmd’. Ook op deze blog hebben wij het afgelopen jaar nog aandacht besteed aan de bevindingen van het IPCC en de oorzaak van opwarming.

Toch is alleen ‘de mens’ nu geen bevredigend antwoord meer. We zijn met bijna acht miljard mensen op aarde, maar zeker niet elk persoon, elk land of elk bedrijf draagt evenveel verantwoordelijkheid. Deze ongelijkheid ligt ten grondslag aan het gesprek over klimaatrechtvaardigheid. Klimaatrechtvaardigheid is een begrip dat in brede zin slaat op twee vaststellingen:

  1. de gevolgen van klimaatverandering treffen mensen in zeer ongelijke mate, onder andere afhankelijk van geslacht, sociaal-economische status en woonplaats, en
  2. de (historische) verantwoordelijkheid voor klimaatverandering is tussen landen én binnen landen zeer ongelijk verdeeld.

In deze blog ga ik op het tweede punt verder in.

Lees verder →

9 reacties

Geplaatst in broeikasgassen, Emissies, klimaatverandering, kooldioxide, koolstofbudget, opwarming

Getagged , , ,

Krijgen we echt een groenere wereld met meer CO₂? 

Geplaatst op 22 september 2022door | Een reactie plaatsen

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 →

Een reactie plaatsen

Geplaatst in aarde, broeikasgassen, CO2, Ecologie, IPCC, Klimaatmodellen, kooldioxide, koolstofbudget, Onzekerheid, opwarming, wetenschap

Getagged , , , , , , , ,

Het IPCC legt het nog één keer uit

Geplaatst op 9 augustus 2021door | 19 reacties

De korte samenvatting: ja mensen we weten het zeker. Het klimaat warmt op door onze uitstoot van broeikasgassen, daardoor neemt extreem weer toe, smelt er steeds meer ijs en stijgt de zeespiegel steeds sneller. De toekomstige opwarming hangt in hoge mate af van de hoeveelheid broeikasgassen zoals CO2 die wij met z’n allen nog gaan uitstoten. Om te voorkomen dat de opwarming een bepaalde waarde overstijgt (bijv. 2 graden boven het gemiddelde van eind 19e eeuw) zal de netto CO2-uitstoot naar nul moeten (bijv. omstreeks 2075).

De progressie in de klimaatwetenschap zoals die in de IPCC-rapporten vastgelegd wordt, betekent niet dat er plotseling drastisch nieuwe inzichten ontstaan, maar geeft vooral meer zekerheid en duidelijkheid over bestaande inzichten. De boodschap van het IPCC is dan ook al jaren grotendeels hetzelfde zoals onderstaande cartoon zo mooi weergeeft. 

Vanaf vandaag is het nieuwe IPCC rapport van werkgroep 1 publiekelijk beschikbaar. Deze gaat over de physical science basis; werkgroep 2 gaat over de effecten en adaptatie (aanpassing); werkgroep 3 over mitigatie (emissiereductie). Hans schreef al eerder een duiding van hoe het IPCC werkt. Hier pikken we een aantal krenten uit de pap van de Summary for Policymakers (SPM) van dit nieuwe IPCC-rapport.

Vorige IPCC rapporten gaven aan hoe waarschijnlijk het was dat de opwarming sinds 1950 door menselijke uitstoot van broeikasgassen (AR4) of menselijke activiteit (AR5) was veroorzaakt. Een vergelijkbare uitspraak lijkt in AR6 SPM te ontbreken. Daarvoor in de plaats opent het rapport  met een veel simpelere – en waarschijnlijk begrijpelijkere – uitspraak:

It is unequivocal that human influence has warmed the atmosphere, ocean and land.

Lees verder →

19 reacties

Geplaatst in IPCC, klimaatverandering, Klimaatwetenschap, koolstofbudget, Zonder categorie

Getagged , , ,

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

Geplaatst op 20 december 2020door | 69 reacties

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 →

69 reacties

Geplaatst in CO2, Emissies, koolstofbudget

Getagged ,

Biomassa en landgebruik

Geplaatst op 19 juni 2020door | 45 reacties

In de vorige blogpost stelt Ko van Huissteden terecht de vraag: “in hoeverre wordt er ook rekening gehouden met het verlies aan koolstof uit de bodem als er gekapt wordt? Vooral als er grotere stukken bos gekapt worden warmt de bodem op en kan de afbraak van bodem-koolstof flink versnellen, met hogere CO2 emissie en verlies van een deel van de organische stof in de bodem als gevolg.”

Guido noemt dit aspect weliswaar in zijn blog (“Initieel zal er wellicht bos voor gekapt zijn dat niet meer terug is gekomen (ontbossing) en ook nu kan er nog bodemkoolstof verloren gaan.”), maar de nadruk ligt inderdaad op de kort-cyclische processen van groei (waarbij CO2 wordt vastgelegd) en afbraak of verbranding van biomassa (waarbij de eerder vastgelegde CO2 vrijkomt). Daar is ook een reden voor: deze kort-cyclische processen worden namelijk vaak verkeerd begrepen of als irrelevant terzijde geschoven. Ik heb het recent meegemaakt in een activistische facebook-groep, waar sommige mensen toch meer vanuit hun onderbuik dan vanuit de wetenschap redeneren.

Dat neemt niet weg dat er forse koolstofemissies gemoeid kunnen zijn met het gebruik van biomassa. Die emissies zijn vooral gelieerd aan een eventuele verandering in landgebruik, met als archetypisch voorbeeld van hoe het niet moet het kappen van een regenwoud om plaats te maken voor een biomassa plantage (bijv suikerriet voor ethanol in de Amazone of palmolie in Indonesië en Maleisië). Vrijwel iedereen zal het er over eens zijn dat dat geen duurzame manier van energieproductie is – niet alleen uit het oogpunt van biodiversiteit, maar ook uit klimaatoogpunt: er vliegt meer koolstof de lucht in (uit zowel vegetatie als bodem) dan er voor honderden jaren (!) aan het gebruik van fossiele brandstof wordt vermeden. De koolstof is deels afkomstig uit de vegetatie en deels uit de bodem. Zeker bij veengronden kan er veel koolstof vrijkomen als de vegetatie wordt verwijderd (of als de waterspiegel wordt verlaagd, maar dat is weer een andere discussie). Ploegen zorgt ook voor het vrijkomen van koolstof uit de bodem.

Schematische weergave van de verandering in koolstofopslag in de veenbodem (zwart) en de vegetatie (grijs), nadat een perceel aan tropisch regenwoud plaats maakt voor een oliepalm plantage. De geproduceerde biobrandstof wordt gebruikt als substituut voor fossiele brandstof, maar het kan een tijd duren voordat de vermeden fossiele CO2-emissies even groot zijn als de CO2-emissies als gevolg van de verandering in landgebruik (i.e. wanneer de carbon stock van punt B gelijk is aan die van punt A). Bron: Verwer et al., 2008.

Lees verder →

45 reacties

Geplaatst in biomassa, koolstofbudget

Getagged , , , ,

CO2-balans bij gebruik van biomassa als energiebron

Geplaatst op 12 juni 2020door | 267 reacties

Gastblog van Prof. Guido van der Werf

Biomassa is onze oudste bron van energie maar is geleidelijk vervangen door fossiele brandstoffen. De laatste decennia is er weer een opleving van het gebruik van biomassa, met als doel fossiele brandstoffen te vervangen door bronnen met een lagere netto CO2-uitstoot. Biomassa is een containerbegrip met veel verschillende toepassingen, maar in de maatschappelijke discussies gaat het vaak over meestook van pellets (samengeperste stukjes hout) in kolencentrales, en over biomassacentrales op pellets of houtchips voor de productie van warmte. Onlangs is vanuit het PBL een lijvig rapport verschenen onder leiding van Bart Strengers en Hans Elzenga over beschikbaarheid en toepassingsmogelijkheden van alle vormen van biomassa. Het rapport staat uitgebreid stil bij de verschillende perspectieven die een rol spelen bij de beeldvorming. Zo maken sommige mensen zich zorgen over aantasting van natuur en biodiversiteit, of over de invloed van het verbranden van biomassa op luchtkwaliteit. Anderen betwijfelen of het wel bij kan dragen aan het behalen van klimaatdoelen. Dit blog gaat over dat laatste waarbij de nadruk op meestook ligt.

Introductie
Om een mening over meestook en over de gevolgen voor CO2-concentratie en biodiversiteit te vormen is het goed eerst een stap terug te nemen en na te denken over landgebruik en natuurlijke cycli. Laten we beginnen met natuurbranden.

Figuur 1. Oppervlakte dat jaarlijks verbrandt door bos- en graslandbranden, gemiddeld over 2001-2018. De rode kleuren geven de (bijna) jaarlijkse branden in savannegebieden aan, gele en blauwe kleuren zijn vaak in bosgebieden waar brand zorgt voor verjonging en regeneratie van het bos. Let op de logaritmische schaal. Bron: Van der Werf et al. (2017).

Ieder jaar verbrandt op mondiale schaal een oppervlakte gelijk aan de EU (ongeveer 450 miljoen hectare). Voor een groot deel is dit een natuurlijk proces. Hierbij gaat de in biomassa opgeslagen koolstof de lucht in als CO2 en zolang de vegetatie weer aangroeit na de brand wordt die koolstof ook weer opgenomen. Het is deel van een cyclus en beïnvloedt de CO2-concentratie dus niet structureel. De uitzondering daarop zijn de branden die gebruikt worden in het ontbossingproces, en de mogelijke toename van branden door o.a. klimaatverandering. Hierbij wordt de uitstoot maar voor een deel gecompenseerd door aangroei en hierdoor stijgt de CO2-concentratie in de atmosfeer.
Lees verder →

267 reacties

Geplaatst in Bart Strengers, biomassa, Ecologie, Energie, klimaatbeleid, koolstofbudget, Media

Getagged , ,

Zijn een biljoen bomen de oplossing voor klimaatverandering?

Geplaatst op 6 juli 2019door | 64 reacties

Gebieden waar bomen kunnen groeien op een aarde met minimale menselijke activiteit

Er was gisteren nogal veel te doen over het artikel in Science, waarin werd gesuggereerd een aanzienlijk deel van de historische menselijke CO2-emissies uit de atmosfeer te halen door het planten van een biljoen bomen. Ofwel een miljard hectare bos. Zo hier en daar werd gesuggereerd dat dit de oplossing voor klimaatverandering zou zijn, en dat beperken van toekomstige emissies dus niet nodig zou zijn.

Wetenschappers constateerden al snel dat de auteurs een belangrijk aspect van de koolstofcyclus over het hoofd hadden gezien.

Het bos zou niet twee derde, maar slechts bijna een derde van de totale historische menselijke emissies vastleggen. Cumulatieve emissies bedragen tot nu toe ongeveer 640 gigaton koolstof, waarvan het bos er 200 zou opnemen. Het lijkt erop dat de auteurs van het Science artikel er geen rekening mee hebben gehouden dat ongeveer de helft van onze CO2-emisies is opgenomen door de natuur en de oceanen. Dat gebeurt via omkeerbare processen, dus als er CO2 uit de atmosfeer wordt gehaald, komt ongeveer de helft van wat er wordt verwijderd weer terug vanuit de oceanen en de biosfeer. Lees verder →

64 reacties

Geplaatst in klimaatbeleid, Klimaatwetenschap, koolstofbudget

Getagged , , ,

De vergroening van de aarde – over de bomen, het bos en andere zaken

Geplaatst op 6 januari 2019door | 53 reacties

Vergroening volgens de NVDI-index. Bron: Matthias Forkel

De aarde vergroent. Daar zijn zo ongeveer alle deskundigen het wel over eens. En het is weinig aannemelijk dat de natuur uit zichzelf besloten heeft om maar eens een tandje bij te schakelen. Het ligt er dus dik bovenop dat die vergroening het – deels bedoelde en deels onbedoelde – gevolg is van menselijke activiteiten. Tot zover het eenvoudige deel van het verhaal. Want wie er wat dieper induikt ziet al snel dat het knap ingewikkeld is om op wat meer detailniveau te begrijpen wat er precies gebeurt. Bijvoorbeeld omdat er zoveel factoren meespelen, die elkaar ook nog eens kunnen beïnvloeden. Maar ook omdat het nog niet zo makkelijk is om die vergroening te meten, of zelfs maar te definiëren. Een artikel dat in november verscheen in Nature Ecology & Evolution illustreert dat: Enhanced peak growth of global vegetation and its key mechanisms van Huang et al..

De complexiteit van het onderwerp en de verschillen tussen onderzoeksmethodes verklaren waarschijnlijk waarom de resultaten van verschillende studies nogal uiteenlopen, of dat op het eerste gezicht lijken te doen. In 2016 constateerden Zhu et al., weliswaar met een forse onzekerheidsmarge, dat CO2-fertilisatie de belangrijkste oorzaak van de vergroening was. Huang et al. komen tot een ander resultaat. Volgens hen zijn drie factoren, elk in min of meer gelijke mate, samen verantwoordelijk voor ongeveer 60% van de vergroening. Behalve CO2-fertilisatie spelen ook de depositie van stikstof en landbouw een rol van betekenis. Ook veranderingen van temperatuur, hoeveelheid neerslag en de hoeveelheid invallend zonlicht kunnen van invloed zijn. De afbeelding hieronder laat zien welke factor waar op aarde het meest bepalend is.

Dominante factoren van vergroening: roze: temperatuur, geel: invallend zonlicht, blauw: neerslag, rood: landbouw, oranje: stikstofdepositie, groen: CO2-fertilisatie. Stippen markeren gridcellen waar de vergroening statistisch significant is. Bron: Huang et al.

Lees verder →

53 reacties

Geplaatst in Ecologie, Gevolgen van klimaatverandering, koolstofbudget

Getagged , , , , ,

IPCC 2018 – Speciaal rapport over de opwarming van 1,5 °C

Geplaatst op 9 oktober 2018door | 120 reacties

Bij de klimaattop van Parijs in 2015 hebben de deelnemende landen de ambitie uitgesproken om de opwarming van de aarde tot twee graden te beperken en liefst zelfs tot onder de anderhalve graad. Het IPCC is toen gevraagd om in kaart te brengen wat die anderhalve graad voor de wereld zou betekenen en ook hoe het mogelijk zou zijn om dat doel te bereiken. Werk aan de winkel voor de wetenschappers: Maar liefst 91 auteurs uit 40 landen hebben nu een rapport geproduceerd dat maandag 8 oktober 2018 is uitgebracht. Het is het 15e speciale rapport van het IPCC dus het volledige rapport met de titel “Global Warming of 1.5 °C” kun je vinden onder “SR15”: http://www.ipcc.ch/report/sr15/
Hieronder een kleine samenvatting die zeker niet compleet zal zijn. Meer relevante info is onder meer te vinden op Real Climate en heel uitgebreid bij CarbonBrief.

Waar staan we nu?

De opwarming van de aarde wordt weergegeven ten opzichte van het pre-industriële tijdperk. Als referentieperiode voor pre-industrieel is men in het IPCC-rapport uitgegaan van de periode 1850-1900. Inmiddels zitten we op circa een graad Celsius temperatuurstijging, zoals weergegeven is in de grafiek hieronder. De dikke oranje lijn geeft de gecombineerde opwarming veroorzaakt door mensen en natuurlijke factoren weer en de gele band alleen de door mensen geïnduceerde temperatuursverandering. Het IPCC volgt hier de methode die geleid heeft tot de Global Warming Index. De blauwe lijnen geven modelprojecties weer.


Lees verder →

120 reacties

Geplaatst in Gevolgen van klimaatverandering, IPCC, koolstofbudget

Getagged ,

De relatie tussen CO2 en temperatuur

Geplaatst op 28 maart 2018door | 76 reacties

Je komt ze zelfs in 2018 nog tegen, mensen die menen dat een verandering in de concentratie van het broeikasgas CO2 in de atmosfeer geen enkele invloed op de temperatuur heeft. Ze bestoken je met onduidelijke handgetekende grafiekjes of andere plaatjes van een dubieuze herkomst en verwijzen een paar eeuwen wetenschappelijk onderzoek en kennisopbouw simpelweg naar de prullenmand. Vanwege deze twitterervaringen en vragen die we via ons contactformulier krijgen, geven we hieronder een klein overzicht over de relatie tussen de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer en de temperatuur op onze aardbol.

Er is wel degelijk een verband tussen deze twee zaken en dat is al héél lang bekend. In de jaren twintig van de 19e eeuw realiseerde Fourier zich al dat de atmosfeer een invloed uit moest oefenen op de temperatuur van de aarde. In 1859 startte Tyndall met metingen aan het absorptievermogen van gassen, hij toonde aan dat CO2, waterdamp en ozon infraroodlicht (warmtestraling) absorberen. Bijna 40 jaar later berekende Arrhenius met de hand hoeveel opwarming een verdubbeling van de CO2-concentratie zou geven. De klimaatwetenschap is geen “jonge wetenschap” zoals sommigen beweren, maar een al oude en volwassen wetenschap.

De aarde ontvangt energie van de zon en – om qua temperatuur in evenwicht te blijven – moet de aarde net zoveel energie als ze ontvangen heeft weer uitstralen naar de ruimte. Dat doet de aarde in de vorm van infraroodlicht. Uit de natuurkunde is bekend dat broeikasgassen zoals CO2 de warmtestraling afkomstig van de aarde gedeeltelijk absorberen en dat zorgt ervoor dat de aarde moeilijker energie kan uitstralen naar het heelal, met als gevolg een hogere temperatuur dan zonder broeikasgassen. Meer CO2 in de atmosfeer zorgt voor meer absorptie van die uitgaande warmtestraling en dat zorgt op zijn beurt dus voor een toename van de temperatuur zoals we vanaf circa 1850-1900 ook zien in de metingen. Wetenschappers zoals Arrhenius voorspelden al eind 19e eeuw dat een toename van de CO2-concentratie tot opwarming moet leiden. Het was een wetenschappelijke voorspelling die vervolgens is uitgekomen, in plaats van een verklaring achteraf.
Lees verder →

76 reacties

Geplaatst in Klimaatwetenschap, koolstofbudget, Stralingsbalans

Getagged , , ,