zaterdag 1 oktober 2016

Waar komen de broekasgassen vandaan? En waar komt CO2 vooral vandaan?

Ons klimaat veranderd, vooral door het broeikaseffect: de toename van CO2, N2O (298 keer zo sterk als CO2) en CH4 (25 keer zo sterk als CO2) in de atmosfeer leidt tot een verhoging van de temperatuur. CO2 krijgt hierbij de meeste aandacht, mede omdat dit een gas is wat ontstaat bij verbranding van brandstoffen, die we allemaal gebruiken. Hoe is het historische verloop van de broeikasgassen? En als we specifiek kijken naar CO2 waar is dit aan te wijten en hoe ver kan dit stijgen?

Verloop van de broeikasgas concentratie

Op basis van ijskernonderzoeken is inzicht verkregen over het verloop van de CO2, N2O en CH4 concentratie in de laatste 800.000 jaar. Dit dekt de periode waarin de neanderthalers en de mens op aarde woonden/wonen. Uit deze ijskernonderzoeken blijkt dat alle 3 de gassen fluctueerden binnen een bepaalde bandbreedte en een vergelijkbare trend volgen.
De CO2 concentratie fluctueerde tussen de 200 en 300 ppmv. Sinds de industriele revolutie is deze trend doorbroken: de CO2 concentratie is in 200 jaar (een geologisch zeer korte tijsperiode) sterk gestegen tot rond de 400 ppmv.
De CH4 concentratie schommelde over de laatste 800.000 jaar tussen de 400 een de 800 ppmv. Sinds de laatste 200 jaar is deze echter nog sterker toegenomen dan de CO2 concentratie: deze is gestegen van 800 naar 1800 a 1900 ppmv.
De N2O concentratie tenslotte schommelde tussen de 200 en 300 ppmv en is in de laatste 200 jaar gestegen naar ongeveer 330 ppmv.
Kortom, de concentratie van alle 3 de broeikasgassen zijn op dit moment hoger dan de afgelopen 800.000 jaar. 

CO2, N2O en CH4 concentratie in de laatste 800.000 jaar
Bron: https://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/tssts-2-1-1.html
CO2 concentratie in de laatste 800.000 jaar
CH4 concentratie in de laatste 800.000 jaar
N2O concentratie in de laatste 800.000 jaar
Bron: https://www.epa.gov/climate-indicators/climate-change-indicators-atmospheric-concentrations-greenhouse-gases

CO2 emissies

Mede op basis van het ijskernonderzoek, heeft men kunnen vaststellen dat de CO2 concentraties zijn, begonnen met stijgen sinds de industriele revolutie.

CO2 concentratie vanaf 1800
Bron: http://dougrobbins.blogspot.nl/2012/03/long-term-trends-in-atmospheric-co2.html
Tot aan de tweede wereldoorlog werd de stijging van de CO2 concentratie vooral veroorzaakt door de verandering van het landgebruik - zoals het omzetten van bossen in landbouwgronden - en het verbranden van kool.
Sinds de Tweede Wereldoorlog zijn ook andere fossiele brandstoffen in gebruik genomen, voornamelijk olie en gas. Het gebruik van alle fossiele brandstoffen is sinds rond de jaren 60 een belangrijkere CO2 producent, dan de verandering van het landgebruik.

Bronnen van CO2 productie
Bron: http://shrinkthatfootprint.com/explain-carbon-budget

Waar is de CO2 geproduceerd?

Zoals te verwachten werd de CO2 voor de tweede wereldoorlog voornamelijk geproduceerd in Europa en de VS: daar is de mechanisatie van de landbouw en het gebruik van auto's en fabrieken als eerste begonnen. Na de tweede wereldoorlog zijn de emissies in andere delen van de wereld op gang gekomen (let op bij het vergelijken van onderstaande en bovenstaande grafiek, dat de eenheid verschilt, onderstaande is in Gt CO2, bovenstaande is in Gt C)

CO2 productie per regio
Bron: http://visual.ly/energy-related-co2-emissions-country

Totale koolstof voorraad

De jaarlijkse productie van enkele Giga Tonnen (1 GT = 1 Pg) per jaar mag enorm zijn, de totale hoeveelheid koolstof die op aarde beschikbaar is, is enkele duizenden Pg. De meeste koolstof is opgeslagen in de oceanen. In de diepe bodemlagen zit nog voor enkele 100-en jaren aan brandstof in de bodem. Genoeg om voorlopig door te kunnen gaan met onze leefwijze. Echter ook genoeg om allerlei ongewenste effecten op te laten treden als gevolg van de opwarming wat volgt op de stijging van de CO2 concentratie.

Totale wereldwijde koolstof voorraad
Bron: Rattan Lal, World soils and the carbon cycle in relation to climate change and food security, http://globalsoilweek.org/wp-content/uploads/2014/12/GSW-2012_IssuePaper_Soils_in_the_Global_Cycle.pdf

Geen opmerkingen: