Morgunblaðið - 05.03.2016, Blaðsíða 32
32 UMRÆÐAN
MORGUNBLAÐIÐ LAUGARDAGUR 5. MARS 2016
Kolefnisbúskapur
jarðar, eins og Baldur
Elíasson eðlisfræð-
ingur skilgreinir hann,
er mjög einfölduð
mynd af kolefn-
ishringrásinni og
byggist á ófullkomnum
upplýsingum þess
tíma. Eitt af stórum
verkefnum Loftslags-
ráðs Sameinuðu þjóð-
anna hefur verið að greina kolefn-
ishringrásina betur og áætla magn
koltvíoxíðs í henni. Vinnuhópur 1
hjá ráðinu sér um þetta verkefni, og
hefur hópurinn einnig skoðað nátt-
úrlegar hringrásir annarra höf-
uðefna andrúmslofts. Í kafla 6.1 í 5.
Stöðuskýrslu IPCC frá 2013/2014
(auðvelt er að nálgast allar skýrslur
ráðsins á heimasíðu þess, http://
www.ipcc.ch/) er fjallað um kolefn-
ishringrásina. Þar er gerð grein fyr-
ir öllum uppsprettum koltvíoxíðs á
jörðu svo og óvirkum forðabúrum
þess, og hvernig samspili lands,
sævar og lofthjúps er háttað. Mynd-
in í skýrslunni sýnir kolefn-
ishringrásina. Hún er birt hér í ís-
lenzkri útgáfu með góðfúslegu leyfi
Vinnuhóps 1. Hefur myndin frá
2013 verið leiðrétt af vinnuhópnum.
Skýringarmynd IPCC
Eins og á mynd Baldurs er kol-
tvíoxíð umreiknað í magn hreins
kolefnis C. Tölurnar gefa til kynna
kolefnismagn í forðabúrum jarðar
(t.d. olíu- og kolabirgðir í jörðu) í
PgC (1 petagram (1015 g) af kolefni
samsvarar einum milljarði tonna
eða einu gígatonni Gt) og árlega
skiptistrauma kolefnis í PgC/ári.
Svartar tölur og örvar tákna magn í
forðabúrum og árlega strauma kol-
efnis fyrir iðnbyltingu, um 1750.
Svartir straumar sýna því hina nátt-
úrulegu hringrás kolefnis. Rauðar
örvar og tölur tákna árlega strauma
af manna völdum sem meðaltal ár-
anna 2000-2009. Þeir sýna þannig
þá truflun sem hefur orðið á kolefn-
ishringrásinni vegna mannlegra at-
hafna frá 1750 til 2011. Þessir
straumar (rauðar örvar) eru: Losun
koltvíoxíðs, CO2, vegna jarðelds-
neytis og sementsframleiðslu (kafli
6.3.1 í skýrslu WG1), vegna breyt-
inga á landi af völdum breyttrar
notkunar (kafli 6.3.2), vegna með-
alaukningar á CO2 í andrúmslofti,
einnig kallað „vaxtarhraði CO2“
(kafli 6.3). Gleypni CO2 af sjó og
vistkerfum á landi, oft kölluð kolefn-
issökkbrunnur, er sýnd með rauðu
örvunum fyrir verga land- og sjáv-
arstrauma.
Rauðar tölur í forðabúrum tákna
samanlagðar breytingar á kolefn-
isbúskapnum af manna völdum yfir
iðnaðartímabilið 1750–2011 (2. dálk-
ur í töflu 6.1. í skýrslunni). Sam-
kvæmt viðtekinni reglu
táknar pósitíf sam-
anlögð breyting, að
forðabúr hefur bætt
við sig kolefni síðan
1750. Heildarbreyting
á kolefnisforða af
manna völdum á landi
er summa þess kol-
efnis sem hefur tapazt
vegna breyttrar land-
notkunar og þess sem
hefur bætzt við síðan
1750 í öðrum vistkerf-
um á landi (tafla 6.1).
Breytingar á vergum lands-
traumum (rauðar örvar fyrir heild-
artillífun plantna, heildarútöndun
og bruna) hafa verið áætlaðar eftir
niðurstöðum loftslagsreiknilíkana
sem eru hluti af CMIP5 verkefninu
(e. Climate Modelling Intercomp-
arison Project, Phase 5, kafli 6.4 í
skýrslu WG1).
Kolefnisstraumar frá eldgosum,
bergrofi (hvörfun silikata og karbó-
nata leiðir til smávegis gleypni
CO2), framburður kolefnis úr jarð-
vegi sem berst út í ár, greftrun kol-
efnis í náttúrulegum vötnum og
vatnslónum og framburður kolefnis
í ám til sjávar eru allir taldir vera
náttúrulegir og því óbreyttir tíma-
bilið 1750–2011. Birgðahald kolefnis
í andrúmslofti er reiknað með því að
nota umbreytingarstuðulinn 2,12
PgC til að fá eininguna ppmv (e.
parts per million volume).
Þannig fæst lokaniðurstaðan, að
árleg meðalaukning kolefnis í and-
rúmslofti frá 1750–2011 nemur 4
GtC. Það er ívið meira heldur en
Baldur Elíasson setti fram í grein
sinni 1994, en ekki svo langt frá
mati hans sem var rúmlega 3 GtC.
Það er þessi árlega viðbót sem kem-
ur fram á Keeling-ferlinum og hefur
hækkað styrk koltvíoxíðs í and-
rúmslofti úr u.þ.b. 280 ppmv fyrir
iðnbyltingu í rétt tæplega 400 ppmv
2015.
Hvað verður um CO2 í lofti?
En hvað verður svo um upp-
safnað koltvíoxíð í andrúmsloftinu?
Þessari spurningu er svarað í kafla
6.4 í skýrslu vinnuhópsins. Fyrst
breiðist það hratt um loftið og deilir
sér síðan milli þess, grunnsjávar og
gróðurs. Í kjölfarið heldur kolefni
áfram að flytjast milli mismunandi
forðabúra í kolefnishringrásinni, svo
sem í jarðvegi, á djúpsævi og í
bergi, og gerist það yfirleitt mjög
hægt. Allt eftir því hversu mikið
koltvíoxíð berst upp í loftið, verða
milli 15 og 40% eftir í andrúmsloft-
inu í allt að 2000 ár, en þá næst nýtt
jafnvægi milli andrúmslofts, lífríkis
á land og hafs.
Ferli, sem endurdreifa kolefni
milli jarðfræðilegra forðabúra, geta
varað allt frá tugum til hundraða
þúsunda ára, jafnvel lengur. Það má
því vera ljóst, að aukinn styrkur
koltvíoxíðs í lofti, og þær loftslags-
breytingar sem tengjast núverandi
losun af manna völdum, munu verða
viðvarandi langt inn í framtíðina.
Mælingar á hita sjávar
Mælingar á hita sjávar sýna, að
varmainnihald hans hefur aukizt
verulega á síðustu 30 árum, sem
rennir stoðum undir niðurstöður
reiknilíkananna. Um 64% þeirra
breytinga, sem hafa orðið á varma-
orku jarðar, hafa átt sér stað í efri
hluta sjávar (0-700 m). Bráðnun íss
(hafís á norðurslóðum, ísalög og
jöklar) hefur valdið 3% af heild-
arbreytingunni og hlýnun land-
massans öðrum 3%. Hlýnun and-
rúmslofts á svo 1% hlutdeild í
orkubreytingunni. Það er nú talið
fullvíst, að hitaorka jarðarinnar hafi
vaxið verulega á árunum 1971 til
2010, eða um 274 ZJ (1 ZettaJoule
= 1021Joule = 2,78x108 TWh).
Það skal enn og aftur ítrekað, að
Loftslagsráð Sameinuðu þjóðanna
stendur ekki fyrir neinum sjálf-
stæðum rannsóknum, eða skrifar
skýrslur sínar á eigin forsendum.
Stöðuskýrslurnar byggjast einvörð-
ungu á birtum, ritrýndum vís-
indagreinum, sem vinnuhópar ráðs-
ins hafa farið yfir og síðan fengið
höfunda þeirra til að leggja til sem
efni í þær. Skýrslur IPCC byggjast
því á samvinnu fleiri hundruð vís-
indamanna um allan heim.
Eru áhrif hafíss vanmetin?
Hér heima hafa heyrzt raddir
sem gagnrýna loftslagsreikningana
fyrir þær sakir, að ekki hafi verið
reiknað með áhrifum hafíss í norð-
urhöfum. Þetta virðist byggt á mis-
skilningi skv. upplýsingum frá Ceci-
líu Bitz, prófessor í loftslagsfræðum
við Háskólann í Washingtonríki.
Hún bendir á, að meira en 90% af
þeim reiknilíkönum er taka þátt í
CMIP5 verkefninu, sem Loftslags-
ráðið og vinnuhópur 1 hafa skoðað,
taka tillit til áhrifa hafíss. Á ráð-
stefnu loftslags- og veðurfræðinga á
Svalbarða 2008, hélt Cecilia erindi,
þar sem hún lýsir meira en tug
reiknilíkana, þar sem hafís er meðal
þeirra áhrifaþátta er þau byggjast
á.
Björn Erlingsson, loftslagsfræð-
ingur hjá Veðurstofu Íslands, hefur
rannsakað áhrif hafíss og mikla
þynningu hans undanfarna áratugi.
Hann telur að ísbráðnunin verði
ekki skýrð með gróðurhúsaáhrif-
unum einum saman, og núverandi
líkön nái ekki að skýra á fullnægj-
andi hátt hvað veldur þessari miklu
eyðingu á hafísbreiðunni. Það er því
ennþá verk fyrir höndum að fá
þennan þátt rétt metinn í reiknilí-
könunum. Hann mun þó ekki breyta
heildarmyndinni sem er orðin mjög
skýr.
Hlýnun jarðar er staðreynd
Það þarf ekki annað en horfa á
Vostok-ferilinn til að gera sér grein
fyrir, að meðalhiti á yfirborði jarðar
er í nánu samhengi við styrk kolt-
víoxíðs í andrúmslofti. Á honum má
nefnilega sjá ísaldirnar, þegar
styrkur CO2 var lágur (180 ppmv),
og hlýnunarskeiðið sem hófst í lok
síðustu ísaldar. Styrkur koltvíoxíðs í
lofti verður mestur u.þ.b. 280 ppmv
á fyrri hlýskeiðum milli ísalda.
Hann komst í rúmlega það gildi
(284 ppmv) rétt fyrir lok nítjándu
aldar, nokkru minni en það sem
Högbom áætlaði á sínum tíma (300
ppmv). Hann er nú um 400 ppmv og
hefur því hækkað um rúmlega 40%
á 125 árum frá 1890.
Vísindamenn hafa haldið áfram
að þróa loftslagslíkön sín sem verða
æ viðameiri og flóknari og taka orð-
ið tillit til allra þeirra þátta, er geta
haft áhrif. Þau eru vistuð á of-
urtölvum stærstu rannsóknarstofn-
ana á þessu sviði víða um heim. All-
ar niðurstöður þeirra benda til hins
sama, að meðallofthiti við yfirborð
jarðar fari hækkandi. Þannig kom-
ast flestir að þeirri niðurstöðu, að
hækkun meðalhita á 20. öld hafi
verið nærri 0,75 gráður.
Fyrir efasemdarmenn
Þeir sem eiga erfitt með að trúa
hugmyndinni um hlýnun andrúms-
lofts af völdum sívaxandi styrks
koltvíoxíðs í lofti og telja allar kenn-
ingar og rannsóknir þar að lútandi
vera bábiljur einar, ættu að skoða
vefsíðuna http://www.skeptical-
science.com/. Þar er hægt að fá svör
við öllum spurningum. Farið er yfir
hefðbundnar athugasemdir og efa-
semdir vantrúaðra, ástæða þeirra
útskýrð og einnig hvers vegna þær
eru rangar. Hægt er að taka vef-
námskeið um gróðurhúsaáhrifin á
vefsíðunni. Aðstandendur hennar
eru ungir vísindamenn og áhugafólk
um allan heim.
Lokaorð
Það verður að teljast vafasamt, að
þjóðum heims takist að halda aftur
af hlýnun andrúmslofts með því að
minnka losun koltvíoxíðs, eins og
stefnt er að með Parísarsam-
komulaginu. Skaðinn er þegar skeð-
ur, og loft mun halda áfram að
hlýna, líklega sama hvað við gerum.
Sjálfsagt er þó að reyna allt sem
hægt er til að halda aftur af þessari
þróun og draga úr losun koltvíoxíðs
eins og framast er unnt. Var-
úðarreglan sem samþykkt var á
Ríóráðstefnunni 1992 segir okkur
beinlínis að gera það, hvort sem það
muni duga eður ei. Kannski verða
Ragnarök af völdum hlýnunarinnar
með þeim hætti sem segir í Völuspá:
Sól tér sortna,
sígr fold í mar,
hverfa af himni
heiðar stjörnur;
geisar eimi
við aldrnara,
leikr hár hiti
við himin sjálfan.
Þakkir
Að lokum eru þeim Baldri Elías-
syni, Ara Ólafssyni og Sveinbirni
Björnssyni, fv. rektor Háskóla Ís-
lands, færðar þakkir fyrir yfirlestur
á greininni. Greinarhöfundur ber
einn alla ábyrgð á villum, sem
kunna að hafa farið framhjá þeim.
Jafnframt er ritstjórn Morgun-
blaðsins þakkað fyrir að taka svona
flóknar greinar til birtingar.
Greinar þessar má lesa í heild
með neðanmálsathugasemdum á
eftirfarandi slóð:
Meira: mbl.is/greinar
Um kolefnisbúskap jarðar og kolefnislíkan IPCC
Eftir Júlíus
Sólnes
» Skaðinn er þegar
skeður, og loft mun
halda áfram að hlýna,
líklega sama hvað við
gerum.
Júlíus Sólnes
Höfundur er prófessor emeritus og
fv. umhverfisráðherra.
Kolefnisbúskapur jarðar Leiðrétt mynd 6.1 í Stöðuskýrslu vinnuhóps 1, 2013. (Ciais, P., C. Sabine, G. Bala, L.
Bopp, V. Brovkin, Brovkin, J. Canadell, A. Chhabra, R. DeFries, J. Galloway, M. Heimann, C. Jones, C. Le Quéré,
R.B. Myneni, S. Piao and P. Thornton, 2013. Carbon and Other Biogeochemical Cycles (Í Climate Change 2013: The
Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the 5th Assessment Report of the IPCC [Stocker, T.F.,
D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex og P.M. Midgley (ritstjórar)],
bls. 465–570. Cambridge University Press.)
Yfirborð
sjávar
900
Miðbik d
ýpis
og djúps
ævi
37.100
+155 ±30
Uppleyst
lífrænt
kolefni
700
Lífríki
sjávar
3
90 10
1
50
11
0,2
37
2
2
Veðrun
bergs 0,1
Jarðeldsn
eyti birgð
ir
Gas: 383-
1135
Olía: 173
-264
Kol: 446-5
41
-375 ±30
Andrúms
loft 589 +
240±10 (
PgC/ári)
(meðalta
lsaukning
í andrúm
slofti: 4 (P
gC/ári))
2,3 ±0.7
0,7
G
as
st
re
ym
iú
rf
er
sk
u
va
tn
i
1,
0
N
et
tó
br
ey
tt
la
nd
no
tk
un
1,
1
±
0,
8
Ja
rð
el
ds
ne
yt
i(
ko
l,
ol
ía
,g
as
)
se
m
en
ts
fr
am
le
ið
sl
a
7,
8
±
0,
6
H
ei
ld
ar
m
ag
n
ljó
st
ill
ífu
na
r
12
3
=
10
8,
9
+
14
,1
El
dv
irk
ni
0,
1
Fljót
0,9 Gre
fst
niður 0,2
Jarðvegu
r
berst út í
ár
1,7
Ve
ðr
un
be
rg
s
0,
3
11
8,
7
=
10
7,
2
+
11
,6
2,6 ±1,2
1,7
78
,4
=
60
,7
+
17
,7
80
=
60
+
20
H
af
-l
of
t
G
as
st
ra
um
ar
Gróðurlen
di
450-650
-20 ±45
Jarðvegu
r
1500-240
0
Sífreri
~1700
Nettó str
aumur fr
á höfunu
m
Einingar
Strauma
r: PgC/ár
i
Birgðir: P
gC
PgC: Peta
grömm k
olefnis (1
015 g)
eða einn
milljarðu
r tonna, G
tC
Hafsbotn
: lífræn
yfirborðs
setlög
1.750
Nettó str
aumur fr
á landi
H
ei
ld
ar
út
ön
du
n
og
br
un
i
Laugavegur 59, 2. hæð • Sími 551 8258 • storkurinn.is
Opið:
Mán.-F
ös.
11-18
Lau. 12
-16
Ný sending komin af
nýtt garn og nýir litir