Warum müssen wir auch die Menge an Kohlenstoff in der Atmosphäre reduzieren?

Müssen auch die Menge an Kohlenstoff in der Atmosphäre reduzieren

Den Klimawandel unter Kontrolle zu bekommen, ist eine gewaltige und vielschichtige Herausforderung. Analyse von meine Kollegen und ich weist darauf hin, dass das Einhalten von sicheren Erwärmungsniveaus jetzt die Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre sowie die Verringerung der Treibhausgasemissionen erfordert. Das Gespräch

Die Technologie dafür ist noch in den Kinderschuhen und wird Jahre, ja sogar Jahrzehnte brauchen, um sich zu entwickeln, aber unsere Analyse legt nahe, dass dies eine Priorität sein muss. Wenn dies geschieht, sollten betriebsfähige Großsysteme von 2050 verfügbar sein.

Wir haben ein einfaches Klimamodell erstellt und die Implikationen verschiedener Kohlenstofflevel im Ozean und in der Atmosphäre untersucht. Dies erlaubt uns, Projektionen über Treibhauseffekt zu machen und zu sehen, was wir tun müssen, um die globale Erwärmung auf 1.5 ℃ der vorindustriellen Temperaturen zu begrenzen - eine der Ambitionen der 2015 Pariser Klimaabkommen.

Um das Problem in die richtige Perspektive zu bringen, hier einige der Schlüsselnummern.

Menschen haben ausgestrahlt 1,540 Milliarden Tonnen Kohlendioxidgas seit der industriellen Revolution. Um es anders auszudrücken, das ist gleichbedeutend damit, genug Kohle zu verbrennen, um einen quadratischen Turm von 22 Breite zu bilden, der von der Erde bis zum Mond reicht.

Die Hälfte dieser Emissionen ist in der Atmosphäre verblieben, was einen Anstieg des CO₂-Gehalts zur Folge hat mindestens 10 mal schneller als jede bekannte natürliche Zunahme während der langen Geschichte der Erde. Der Großteil der anderen Hälfte hat sich im Ozean aufgelöst und verursacht Säuerung mit eigener schädliche Auswirkungen.

Obwohl die Natur CO₂, zum Beispiel durch Wachstum und Beerdigung von Pflanzen und Algen, entfernt, emittieren wir es mindestens 100 mal schneller als es beseitigt ist. Wir können uns nicht auf natürliche Mechanismen verlassen, um mit diesem Problem umzugehen: Menschen werden brauchen, um zu helfen sowie.


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Was ist das Ziel?

Das Pariser Klimaabkommen zielt darauf ab, die globale Erwärmung auf deutlich unter 2 ℃ und idealerweise nicht höher als 1.5 ℃ zu begrenzen. (Andere sagen, dass 1 ℃ Darauf sollten wir wirklich zielen, obwohl die Welt diesen Meilenstein bereits erreicht und durchbricht.)

In unserer Forschung haben wir darüber nachgedacht 1 ℃ eine bessere Grenze für die sichere Erwärmung, weil uns mehr in das Gebiet der Eemianischen Zeit, 125,000 Jahren, führen würde. Aus natürlichen Gründen, während dieser Zeit die Erde etwas mehr erwärmt als 1 ℃. Rückblickend können wir die katastrophalen Folgen der globalen Temperaturen beobachten, die über einen längeren Zeitraum so hoch bleiben.

Meeresspiegel während der Eemian Periode waren bis zu 10-Meter höher als die derzeitigen Ebenen. Heute ist die Zone innerhalb von 10m auf Meereshöhe beheimatet 10% der Weltbevölkerungund sogar ein 2m Meeresspiegelanstieg würde heute verdrängen fast 200 Millionen Menschen.

Es ist eindeutig nicht sicher, auf ein Eem-ähnliches Klima zu drücken. In der Tat, mit 2016 gewesen 1.2 ℃ wärmer als der vorindustrielle Durchschnitt, und zusätzliche Wärmespeicherung durch Wärmespeicher in den OzeanenMöglicherweise haben wir den durchschnittlichen 1 ℃-Schwellenwert bereits überschritten. Um die Erwärmung unter das 1.5 ℃ -Ziel der Pariser Vereinbarung zu halten, ist es wichtig, dass wir CO₂ aus der Atmosphäre entfernen und die Menge, die wir einsetzen, begrenzen.

Wie viel CO₂ müssen wir also entfernen, um eine globale Katastrophe zu verhindern?

Bist du ein Pessimist oder ein Optimist?

Gegenwärtig belaufen sich die Nettoemissionen der Menschheit auf ungefähr 37 Gigatonnen CO₂ pro Jahr 10 Gigatonnen Kohlenstoff verbrannt (A Gigatonnen ist eine Milliarde Tonnen). Wir brauchen diese drastisch zu reduzieren. Aber auch bei starken Emissionsreduktionen, genug Kohlenstoff in der Atmosphäre bleibt unsicher Erwärmung zu verursachen.

Mit Hilfe dieser Tatsachen haben wir festgestellt zwei grobe Szenarien für die Zukunft.

Das erste Szenario ist pessimistisch. Es hat die CO₂-Emissionen stabil bleibt nach 2020. Damit Erwärmung innerhalb sicherer Grenzen, müssen wir dann fast 700 Gigatonnen Kohlenstoff aus der Atmosphäre entfernen und das Meer, die frei CO₂ auszutauschen. Um zu beginnen, Aufforstung und verbesserte Flächennutzung können sperren bis zu 100 Gigatonnen weg in Bäume und Böden. Dies lässt weitere 600-Gigatonnen durch 2100 technologisch extrahiert werden.

Technologische Extraktion kostet derzeit mindestens US $ 150 pro Tonne. Bei diesem Preis würden sich die Kosten für den Rest des Jahrhunderts auf 90 Billionen US $ belaufen. Dies ist vergleichbar mit den derzeitigen globalen Militärausgaben, die - wenn sie konstant bleiben - gleich bleiben US $ 1.6 Billionen pro Jahr - wird sich im gleichen Zeitraum auf etwa 132 Billionen US $ belaufen.

Das zweite Szenario ist optimistisch. Es wird davon ausgegangen, dass wir die Emissionen jedes Jahr um 6% reduzieren, beginnend mit 2020. Wir müssen dann noch etwa 150 Gigatonnen Kohlenstoff entfernen.

Nach wie vor können Wiederaufforstung und verbesserte Landnutzung für 100-Gigatonnen verantwortlich sein, sodass 50-Gigatonnen von 2100 technologisch extrahiert werden können. Die Kosten dafür würden 7.5 Billionen von 2100 betragen - nur 6% der weltweiten Militärausgaben.

Natürlich sind diese Zahlen ein grober Anhaltspunkt. Aber sie illustrieren die Kreuzung, an der wir uns befinden.

Die Aufgabe, die erledigt werden muss

Gerade jetzt ist die Zeit zu wählen: Ohne Aktion werden wir in das pessimistische Szenario eingesperrt innerhalb eines Jahrzehnts. Nichts kann zukünftige Generationen mit diesen enorm Kosten rechtfertigen zu belasten.

Für den Erfolg in beiden Szenarien müssen wir mehr tun als nur neue Technologien zu entwickeln. Wir brauchen auch neue internationale rechtliche, politische und ethische Rahmenbedingungen mit seiner weit verbreiteten Verwendung zu befassen, einschließlich der unvermeidliche Auswirkungen auf die Umwelt.

Freisetzung großer Mengen von Eisen or Mineralstaub in die Ozeane könnte CO₂ durch Änderung der Umweltchemie und Ökologie zu entfernen. Aber das erfordert eine Überarbeitung von internationale Rechtsstrukturen dass zur Zeit solche Tätigkeiten verbieten.

In ähnlicher Weise können bestimmte Mineralien helfen CO₂ entfernen, indem die zunehmenden Verwitterung von Gesteinen und Böden zu bereichern. Aber Großbergbau für solche Mineralien auf Landschaften und Gemeinden auswirken, die auch rechtliche und regulatorische Änderungen erfordern.

Und schließlich direkte CO₂-Abscheidung aus der Luft stützt sich auf dem industriellen Installationen, mit ihren eigenen ökologischen und sozialen Auswirkungen.

Ohne neue rechtliche, politische und ethische Rahmenbedingungen, werden keine wesentlichen Fortschritte möglich sein, ganz gleich, wie groß die technologischen Entwicklungen. Progressive Nationen können weiter in Richtung liefert das kombinierte Paket schmieden.

Die Kosten hierfür sind hoch. Aber Länder, die die Führung übernehmen Steh zu gewinnen Technologie, Jobs, Energieunabhängigkeit, bessere Gesundheit, und internationale gravitas.

Über den Autor

Eelco Rohling, Professor für Ozean und Klimawandel, Australische Nationale Universität

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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