Klima og klimamyter – De tre B’ene (Biff, Bolig og Bil) i Norge, forcing (drivhuseffekter) og metan i atmosfæren

Sammendrag:

Oppvarmingseffekt som følge av menneskelige aktiviteter er summert til  2,3 (+/- 1) watt per kvadratmeter for 1750 til 2011. Verdens utslipp utgjorde 49 gigatonn CO2-ekvivalenter i 2010. Landbruket står for 25 prosent av utslippene, ca. 12 gigatonn CO2-ekvivalenter fordelt på særlig karbondioksid, metan og lystgass. Asia, Afrika og Midtøsten til sammen har størst andel landbruksutslipp, 67 prosent, og har rundt 4/5 av verdens befolkning. Skogbruk, særlig hogst i hele verden, og landskapsendringer tilknyttet skogbruk står for en tredjedel av utslippene i landbruket i verden. En sjettedel kommer fra fermentering hos særlig kveg, samt sau og geiter. Og en knapp tolvtedel skyldes endringer i våtmarksområder. Karbondioksid fra fossile kilder utgjør 31 gigatonn CO2, eller 65% av årlig utslipp i 2010. Metan-ubalansen har økt de siste årene. Lystgass og metan utgjorde henholdsvis 3 gigatonn og 8 gigatonn CO2-ekvivalenter i året. Utslippene innenlands i Norge dreier seg i all hovedsak om det som begynner på I og T,  industri og transport og K, karbondioksid.

Innledning

FNs klimapanel har samlet sammen ytterligere vitenskapelige forskningsrapporter i den femte IPCC-rapporten (AR5), og konkluderer med at det er ekstremt sannsynlig at menneskelige aktiviteter har påvirket mesteparten av den globale oppvarmingen det siste århundret. Tilbake til 1750, starten på den industrielle revolusjonen, var det 280 ppm (280 mg CO2 per liter luft) karbondioksid i atmosfæren og 0,7 ppm metan i atmosfæren, målt med isprøver. Nå er det over 400 ppm (391 ppm i 2011) karbondioksid og 1,8 ppm metan (1800 ppb). Det meste av økningen kom etter andre verdenskrig og utslippene fortsetter å øke eksponensielt. I hovedsak er kull og olje kilder til karbondioksid og metan, særlig gjennom forbrenning, men også produksjonsutslipp.  Naturgass består for det meste av metan. Det gjelder å få bukt med særlig utslipp av karbondioksid fordi det forblir i luften i flere århundrer, og kan ikke reverseres  på kort sikt annet enn gjennom å gro skog gammel, og særlig motvirkes ved å la all skog og regnskog stå i stedet for å bli hugget ned.

TRYKK PÅ BILDENE FOR Å AVLESE GRAFEN!

Skjermbilde 2014-11-17 kl. 23.47.00

Verdens totale utslipp nådde 49 gigatonn CO2-ekvivalenter i 2010. Karbondioksid utgjorde 76 % av utslippene. Karbondioksidutslipp fra skogbruk og utgjorde 11 %, mens fossile utslipp utgjorde 65 %, tilsammen 76 %. Metan, som er i hovedsak fra landbruk og produksjon av fossilt brensel, utgjorde 16 %, mens lystgass (hovedsakelig landbrukssektoren) utgjorde 6 %. NB! Grafen viser ikke prosent økning fra år til år! Bare prosent av totale utslipp for hvert enkelt år. 16 % metan i 2000 og 16 % metan i 2010 utgjør en forskjell på 1,4 gigatonn! Dette reflekterer heller ikke opphopning av metan til atmosfæren.

Metan

Metan som nettopp er frigitt kan vaskes ned i løpet av 12 år, men har sterkere effekt i løpet av 12,4 år. I løpet av 20 år er samlet konsekvens av metanutslipp hele 86 ganger mer enn karbondioksid og 34 ganger over 100 år. Men ikke prøv å gange opp. Globalt oppvarmingspotensial er ingen vitenskap. For det er også snakk om mengder  metan også. Det er like viktig å se på mengder som blir sluppet ut mot det som blir vasket ned årlig. Dette kalles metan-balansen. Metan-ubalansen er rapportert til å være alt fra 1 ppb, 22 ppb og 33 ppb i AR4. Metan-ubalansen er vanskelig å forstå, men utslippene ser ut til å ha økt mer de siste årene. Det kan skyldes for eksempel utslipp av metan under naturgassproduksjon (som fracking) og kullproduksjon der metan kan sive ut direkte. Og det kan være naturlige årsaker og andre menneskelige årsaker også. La oss heller anta at 21 ppb metanubalanse i året stemmer! Om mennesker tilfører i gjennomsnitt 21 ppb metanubalanse per år de neste 85 årene, så vil innholdet av metan i atmosfæren doble. Mennesker kan i denne perioden både redusere metanutslipp til atmosfæren,  og få økte naturlige utslipp som følge av oppvarming for eksempel hav eller tundra (i dag er dette bare noen knappe prosenter). Noen frykter store naturlige utslipp på en gang som følge av oppvarmingen. Så det er helt umulig å spå hvor mye metan som vil være i atmosfæren til envher tid fremover, men vi må bare anta en jevn økning (eller reduksjon for den saks skyld). Over 85 år tilsvarer 1,8 ppm (1800 ppb) metan ekstra tilsvarende kanskje 60 ppm karbondioksid? Det er altså noe å ta med seg til neste seksjon.

Karbondioksid

Mennesket har tilført over 120 ppm karbondioksid allerede siden 1750, hvilket er 3,5 ganger mer enn metan i CO2-ekvivalenter, og vil tilføre over 300 ppm karbondioksid pluss/minus 200 ppm til år 2100. Den primære utslippskilden er fossilt brennstoff (kull, olje og gass) og en liten del avskoging/branner.

forcing

Karbondioksid har en forcing (oppvarmingseffekt) på 1,68 watt (Joule/sekund) per kvadrameter, mens metan har historisk sett en effekt på 0,48 watt per kvadratmeter. I denne oversikten brukes 0,97 watt/kvm fordi metanutslipp fører konsekvent til økning i ozon og stratosfærisk vann. Nitrogenoksider er en «snill» klimagass som bryter metan ned og minusregnskapet for metan er trukket fra lenger nede.

Drivhuseffekter

Å beregne forcing for karbondioksid er relativ enkel fysikk i første omgang. Formelen er laget av Svante Arrhenius i 1896, men har svakheter i moderne tid.

Fra Wikipedia:

\Delta F = \alpha \ln(C/C_0)

Forskjellen i Forcing (før, etter) er alfakonstant (5.35) ganger den naturlige logaritmen med (sluttkonsentrasjon/startkonsentrasjon, i ppm).

Utregningen kan gjøres enkelt her. Svaret på denne enkle utregningen er 1,84 watt per kvadratmeter. Som vi ser av figuren over var det langt flere faktorer å ta hensyn til, under «Aerosols and Precursors», som skyer, svart karbon på snø og partikler i lufta, og andre klimagasser som metan, lystgass og halokarboner som må beregnes hver for seg. Da blir det komplisert. Det er mange faktorer som virker både avkjølende og oppvarmende, men i sum er effekten av klimagassutslipp 2,29 Joule per sekund per kvadratmeter med mulige avvik. Særlig skyer og skydannelse er svært vanskelig å beregne selv for alle verdens datamaskiner i sum.

Skjermbilde 2014-11-15 kl. 13.24.00

Total «radiative forcing» (oppvarmingseffekt) på 2,29 watt per kvadratmeter for 1750 til 2011. I denne figuren er effekter forenklet og lettere å se at det er stor usikkerhet på avkjølingseffekter rundt aerosoler og skydannelse. Det er usikkerheter man må leve lenge med i forskningen.

Det har aldri vært noen tvil rundt effektene av karbondioksid på global oppvarming. Alt annet er sludder. Diskusjonen har tidligere vært rundt usikkerheten rundt aerosoler og skydannelse, altså en samlet avkjølende effekt i hvilken grad, hvilket også gir stor usikkerhet i total oppvarmingseffekt når alle pluss- og minuseffekter er regnet ut, men ikke så stor usikkerhet at menneskeskapt global oppvarming ikke er en realitet. Det er fremdeles lov å håpe på større avkjølingseffekt, en reduksjon samlet sett, men verdens datamaskiner i sum med forskere bak er ikke i stand til å gi særlig bedre og mer nøyaktige resultater.

Biff, Bolig og Bil?

Landbruket omfatter jordbruk, skogbruk, husdyrhold og beiting og faktisk annet som savanner og våtmark. Det kan handle om lokale nedbørsmengder og albedoeffekt (hvithetsgradsrefleksjon i regnskog kontra barmark). Karbondioksid, metan og lystgass i landbruket vises oversiktlig i figurene under (AR5). Man hører kanskje ikke så mye om lystgass, men det er en svært potent klimagass som forblir i atmosfæren i 120 år og virker 310 ganger sterkere enn karbondioksid. Det er ikke snakk om store mengder. Rundt 6 % av utslippene i verden årlig skyldes lystgass, men utgjør ganske så «irreversible» utslipp. Det kan samlet sett utgjøre over 250 gigatonn CO2-ekvivalenter over 85 år med stabil utslippsmengde.

Av figurene under kan vi se at Asia står for de største landbruksutslippene. Skogbruk og landskapsendringer totalt sett utgjør hele 5 gigatonn CO2-ekvivalenter årlig. Årlige utslipp i landbruket i hele verden var på 12 gigatonn CO2-ekvivalenter årlig på 2000-tallet.

Skjermbilde 2014-11-17 kl. 23.20.18

Hovedkildene til karbondioksidutslipp i landbruket omfatter skogbruk og utnyttelse av hogstområder. Mens metanutslipp i landbruket skyldes i hovedsak bakteriell fermentering i storfe og småfe og en viss grad risdyrking, mens lystgass er en betydelig klimagass i kunstgjødsel og naturlig gjødsling og annet.

Skjermbilde 2014-11-17 kl. 23.39.38

I 2010 utgjorde landbruket 25 % av verdens utslipp, særlig gjennom karbondioksid, metan og lystgass. Asia står for nærmere 40 % av landbruksutslippene. Midtøsten og Afrika under 30 prosent. Latin-Amerika for minst 16 %. OECD for minst 12 %. Resten av land i utvikling står for 5 % av utslippene.

 Norske utslipp

Jordbruk, energiforsyning og oppvarming i andre næringer og husholdninger utgjør en svært liten del av utslippene. Kanskje ikke mer enn 10 prosent? Og skogen vokser. Utslipp i Norge handler ikke om biff og bolig. Jo mindre landbruk vi har, desto mindre blir utslippene innenlands. I Norge er veitrafikk, sjøfart, luftfart, industri og annet fossilt bruk enormt dominerende. Vi bor i et teknologisk land. Særlig har all industri størst utslipp, ikke bare fra produksjon av olje og gass. Og det er den industrien folk gjerne vil beholde, selve verdiskapningen. Og folk vil gjerne kjøre bil og få transportert gods hit og dit, særlig med båt. Og selvfølgelig fly. Det er bare bil som stemmer i b‘ene i Norge.

Skjermbilde 2014-11-18 kl. 00.21.34

Utslipp fra landbruket – Konklusjon

Utslipp fra landbruket i Norge er svært lite, og OECD-land har generelt bare en liten andel av utslippene i jordbruket. I Norge utgjør utslippene rundt 8-10 % i påvente av at man mangler nøyaktige data. Det kan man for eksempel se i grafen under. Det er stor usikkerhet i beregningene.

Skjermbilde 2014-11-18 kl. 00.42.25

Tre kilder til beregning av bakteriell fermentering hos storfe og småfe. Utgjør minst 2 gigatonn CO2-ekvivalenter på verdensbasism, særlig i Asia og Latin-Amerika. Dette utgjør kanskje fire prosent av verdens utslipp.

Det kan ikke være noen tvil om at landbruket står for rundt 25 prosent av utslippene i verden, siden det står i klimarapporten til IPCC. Men hva omfatter landbruket? Iallfall en tredjedel av dette skyldes nedhugging av skog for deretter at tidligere skogarealer blir brukt til jordbruk og husdyrhold. Det utgjør kanskje 4 gigatonn? Og 2 gigatonn kan tilskrives beitende husdyr? Og ytterligere to til tre gigatonn til kan tilskrives jordbruk og rismarker, inkludert gjødsling som er en nødvendighet for matproduksjonen. Våtmarker kan defineres som naturlige utslipp, men (drenering, torv) utgjør et gigatonn til i landbruksregnskapet. Til sammen er dette rundt 10 megatonn CO2-ekvivalenter. Og så kommer en rekke langt mindre kilder i tillegg på et par gigatonn i sum som forbrenning av landbruksavfall, håndtering av dyremøkk generelt, savannebranner og da er vi i mål?? Det er ikke særlige flere tall å finne i klimarapporten (AR5), da utslippene i landbruket totalt er 12 gigatonn CO2-ekvivalenter. Bare 10 gigatonn finnes det fine grafer på som vist.

Å redusere dagens utslipp i landbruket med en tredjedel innenfor skogbruk, særlig avskoging av regnskog verden over, er nok det mest effektive virkemidlet. Og tilsvarende er økt skogmasse på smart vis det mest effektive virkemidlet på sikt. Men det er lite vi kan gjøre med det i Norge. For Norge har jo nesten ikke skog. Noe skog må tas ut og noe må bli stående. Når det gjelder lystgass og metan er det lite som blir gjort, men det utgjør også lite.

Landbruket i Norge har relativt sett høyere utslipp enn i Europa pga vi bor kaldere, men hele OECDs utslipp utgjør veldig lite av landbruksutslippene i verden, kanskje 12 prosent? Norges interne landbruksutslipp utgjør igjen under fire promille av OECDs totale utslipp hvis vi skal marginalisere. Asia, Midtøsten og Afrika har 67 prosent av landbruksutslippene. Asia har alene over 4 milliarder mennesker, mens Afrika har over en milliard og Midtøsten tre hundre millioner. Disse tre sektorene utgjør minst 5,7 milliarder av verdens befolkning på minst 7 milliarder mennesker, altså 81 prosent av befolkningen i verden. Å redde regnskogen i Amazonas er nødvendig, men en stor innsats bare der gjør ikke et stort utslag på landbruksutslippene i verden om man klarte det. Latin-Amerika stod for 16 % av landbruksutslippene i 2010. Det må være skogvern og bevaring av landskap overalt i verden, ikke bare Amazonas. Og da spiller ikke vi en stor rolle. Vi spiser og kaster mer mat enn folk i Afrika og Asia riktignok, men det er bare fordi vi er i et industrialisert, rikt lite land som benytter seg av ulike transportmetoder. Ressursene er skjevt fordelt.

Om Johannes Kepler