Mitigasi perubahan iklim

Mitigasi perubahan iklim terdiri daripada tindakan untuk mengehadkan magnitud atau kadar pemanasan sejagat dan kesan-kesan berkaitan. Ini secara umumnya melibatkan pengurangan pelepasan gas rumah hijau (GHG) serta aktiviti yang mengurangkan kepekatan karbon dioksida di atmosfera.

Tenaga

Sumber tenaga karbon rendah 
Tenaga suria dan angin merupakan salah satu sumber tenaga mesra alam yang boleh menggantikan bahan api fosil. Namun, kos penjanaannya sering berubah-ubah kerana terpengaruh oleh faktor luaran. Masalah ini boleh diatasi dengan memanjangkan grid elektrik atau menyimpan tenaga yang dijana di dalam bateri atau akumulator. Proses pengurusan beban di industri yang menggunakan tenaga yang banyak juga boleh mengimbangkan penjanaan tenaga boleh diperbaharui dan permintaannya. Apabila permintaan tenaga adalah tinggi, penjanaan tenaga biogas dan hidroelektrik boleh digunakan untuk menanggung permintaan tinggi yang sementara. 

Kadar pemasangan tenaga boleh diperbaharui perlu meningkat sebanyak enam kali ganda untuk mencapai sasaran mengehadkan peningkatan suhu bumi di bawah 2 °C.

Permintaan tenaga primer global mencecah 161,000 TWh pada tahun 2018. 

Daya saing tenaga boleh diperbaharui merupakan adalah penting untuk memastikan pemasangan yang meluas dan cepat. Pada tahun 2020, tenaga angin laut dan suria fotovoltan merupakan sumber termurah bagi penjanaan elektrik baharu secara besar-besaran di banyak kawasan. Walaupun penyimpanan tenaga yang dijana memerlukan kos tambahan, harga karbon boleh dikenakan untuk meningkatkan daya saing tenaga boleh diperbaharui.

* Setakat 2018. Nilai lain semua adalah pada 2019.

Pemuliharaan dan kecekapan tenaga

Penambahbaikan dalam kecekapan tenaga di dalam bangunan, proses industri dan pengangkutan boleh mengurangkan keperluan tenaga dunia pada tahun 2050 sebanyak satu pertiga dan membantu mengawal pembebasan gas rumah hijau global.

Label seperti Energy Star memberi maklumat tentang penggunaan tenaga sesuatu produk. Majlis Kepimpinan Pembelian Lestari () telah membangunkan sebuah set peralatan pemerolehan untuk membantu individu dan peniaga membeli produk cekap tenaga yang menggunakan bahan penyejuk yang mempunyai GWP yang lebih rendah.

Kogenerasi tenaga elektrik dan pemanasan daerah juga meningkatkan kecekapan.

Penyelidikan dan pembangunan
Penyelidikan dan pembangunan saintifik boleh menambah baik pilihan teknologi yang sedia ada seperti grid pintar, hidrogen hijau, kecekapan tenaga, penyimpanan tenaga dan sumber tenaga yang berpotensi seperti solar terapung, di samping membantu reka bentuk dan perlaksanaan praktikal strategi penggantian bahan api fosil di peringkat kawasan dan global.

Tadahan dan penangkapan karbon

Pemencilan karbon merupakan kaedah penyimpanan karbon ke dalam kawasan tadahan karbon seperti hutan atau melalui teknologi penangkapan karbon dioksida buatan seperti Direct Air Capture. Proses-proses ini dikira sebagai variasi mitigasi, atau kejuruteraan iklim. Penangkapan karbon dioksida adalah sangat penting dalam mitigasi perubahan iklim walaupun perubahan iklim berjaya dimitigasikan kerana tahap CO2 di atmosfera sudah mencapai tahap bahaya.

Kawasan pemuliharaan yang terlindung boleh meningkatkan kapasiti pemencilan karbonnya. Kesatuan Eropah berhasrat untuk melindungi 30% daripada kawasan laut dan 30% daripada kawasan darat pada 2030 berdasarkan EU Biodiversity Strategy for 2030. Pada tahun 2021, 7 negara (ahli G7) berikrar untuk memelihara atau memulihara sekurang-kurangnya 30% daripada kawasan darat dunia dan 30% daripada kawasan laut dunia untuk menangani kehilangan biodiversiti.

Simpanan karbon di ekosistem daratan

Hutan dikatakan sebagai simpanan kekal CO2. Hal ini dikatakan demikian kerana pokok menyerap karbon dioksida semasa tumbuh. Namun, karbon dioksida akan dibebaskan semula apabila kayu-kayu balak tersebut dibakar. Sekiranya kayu mati dibiarkan sahaja, hanya sebilangan karbon dikembalikan ke atmosfera dalam proses pereputan. Oleh itu, hutan-hutan yang sedia ada masih menangkap lebih karbon berbanding dengan karbon yang dibebaskan olehnya. Pemeliharaan tanah subur dan pemulihan tanah yang terjejas boleh menangkap 5.5 bilion ton karbon dioksida daripada atmosfera pada setiap tahun.
 Penghutanan - Penanaman pokok di kawasan yang sebelumnya tidak mempunyai pokok. Namun, kaedah ini bukan satu kaedah yang baik untuk mengurangkan pembebasan secara agresif kerana projek sedemikian perlu dilakukan secara besar-besaran dan hal ini pula akan menjejas ekosistem semula jadi dan penghasilan makanan.
 Pencegahan penebangan hutan dan penggurunan - Hal ini boleh dicapai dengan mengembalikan hak milik tanah hutan kepada golongan peribumi, mengenakan larangan atau tarif karbon, pemantauan satelit dan pengiktirafan produk mesra alam.
 Pencegahan kebocoran permafrost - Pemanasan global juga menyebabkan pencairan permafrost. Permafrost kini menyimpan dua kali lebih daripada jumlah karbon dioksida yang dibebaskan ke atmosfera dan sekiranya dibebaskan, hal ini menyebabkan lebih banyak pembebasan metana melalui kitaran maklum balas positif yang dikhuatir akan menyebabkan perubahan iklim yang tidak terkawal, di mana peningkatan suhu global telah menyebabkan semua air laut menyejat. 
 Penghutanan semula - Usaha penghutanan semula dijangka akan mengelakkan 1GtCO2 daripada dibebaskan pada setiap tahun, dengan jangkaan kos sebanya $5–15/tCO2. Disebabkan oleh pertanian yang intensif dan urbanisasi, semakin banyak tanah ladang telah dibiarkan. Oleh itu, terdapat pihak yang mencadang untuk menanam semula pokok hutan di tanah-tanahyang terbiar. Rusia, Amerika Syarikat dan Kanada mempunyai tanah yang paling sesuai untuk penghutanan semula.
 Proforestation - Proforestation merujuk kepada usaha menggalakkan hutan yang sedia ada untuk menunjukkan potensi maksimumnya.

Simpanan karbon di ekosistem lautan
Pusat Penyelidikan Koperatif Iklim dan Ekosistem Antartika (, ACE-CRC) mengatakan bahawa satu pertiga pembebasan karbon dioksida tahunan adalah diserap oleh laut. Namun, larutan CO2 dalam air menyebabkan pengasidan lautan dan hal ini menjejaskan organisma marin kerana pengasidan mengurangkan tahap ion karbonate dalam laut bagi organisma pengkapuran seperti plankton untuk membentuk kulit mereka. Pengasidan juga menjejas proses fisiologi dan ekologi yang lain, seperti respirasi ikan, pembangunan larva dan perubahan dalam kebolehlarutan nutrien dan toxin. Istilah Blue Carbon (Karbon biru) merujuk kepada karbon dioksida yang diserap daripada atmosfera oleh ekosistem laut dunia melalui pertumbuhan tumbuhan dan makroalgae serta pengumpulan dan pengebumian bahan organik di tanah.

 Tanah lembap - Kawasan lembap mempunyai tahap oksigen yang lebih rendah berbanding dengan atmosfera. Oleh itu, proses pereputan bahan organik kepada  mengurang kerana proses itu memerlukan oksigen. Hanya 3% daripada permukaan bumi terdiri daripada kawasan gambut, namun kawasan itu dapat menyimpan sebanyak 550 gigaton karbon, yakni 42% daripada kesemua karbon yang disimpan di dalam tanah serta melebihi jumlah karbon yang disimpan oleh hutan. Pemulihan kawasan gambut yang usang boleh dilakukan dengan menyekat saluran longkang ke dalamnya dan mengisytiharkannya sebagai kawasan terpelihara.
 Kawasan pesisir pantai - Hutan bakau, rawang masin dan rumput laut membentuk majoriti habitat tumbuh-tumbuhan lautan namun mereka hanya mempunyai 0.05% daripada biojisim tumbuhan daratan dan menyerap karbon 40 kali lebih cepat berbanding dengan hutan tropika. Kegiatan pukat tunda dasar, pengorekan demi pembangunan kawasan pesisir pantai dan larian baja telah menjejaskan habitat pesisir pantai.

Penangkapan karbon dioksida sintetik
  Direct air capture (DAC) - Direct air capture merupakan sebuah proses penangkapan  secara langsungnya dari atmosfera (berbanding dengan penangkapan  dari sumber setempat) dan menjanakan jaluran asap  untuk dipencilkan atau digunakan untuk menghasilkan bahan api neutral karbon dan windgas (gas yang dihasilkan daripada turbin angin atau sumber boleh diperbaharui yang lain). Terdapat berbagai-bagai jenis proses DAC yang berbeza dan terdapat kekhuatiran terhadap kesan jangka panjang bagi sesetengah proses tersebut. Kewujudan tenaga mesra alam yang murah dan tapak penyimpanan karbon yang sesuai boleh menyebabkan teknologi DAC berdaya maju untuk dikomersialkan. 

 Penangkapan dan penyimpanan karbon (CCS) - Penangkapan dan penyimpanan karbon ialah proses menangkap sisa besar karbon dioksida (CO2) dari sumber setempat seperti kilang simen atau stesen janakuasa biojisim, dan seterusnya menyimpannya dengan cara yang selamat dan bukan membebaskannya ke atmosfera. IPCC menjangka kos untuk menghentikan pemanasan global akan berlipat ganda tanpa CCS. Salah satu contoh aplikasi teknologi CCS ialah medan gas Sleipner, Norway yang telah beroperasi sejak tahun 1996 dan telah menyimpan sebanyak sejuta ton CO2 setiap tahun.

 Luluhawa dipertingkat - Luluhawa dipertingkat ialah luluhawa yang dirancakkan dengan membubuh serbuk batu silikat seperti basalt pada darat atau laut. Hal ini mempercepatkan tindak balas kimia antara batu, air dan udara, dan tindak balas ini menyerap karbon dioksida dari atmosfera serta menyimpannya selama-lamanya dalam bentuk mineral karbonat pepejal atau kealkalian laut yang akan melambatkan pengasidan lautan.

Pengangkutan
 
Pembebasan pengangkutan merupakan 15% daripada pembebasan karbon di seluruh dunia. Peningkatan penggunaan pengangkutan awam, pengangkutan barangan yang rendah karbon dan berbasikal merupakan komponen penting dalam penyahkarbonan pengangkutan.

Kenderaan elektrik dan kereta api mesra alam membantu mengurangkan penggunaan bahan api fosil. Dalam kebanyakan kes, kereta api elektrik adalah lebih cekap berbanding dengan pengangkutan udara dan trak. Kaedah lain untuk meningkatkan kecekapan pengangkutan termasuklah menambah baik sistem pengangkutan awam, mobiliti pintar, perkongsian kereta dan kenderaan hibrid. Kereta berkuasa bahan api fosil boleh ditukar kepada kererta berkuasa elektrik. Penghasilan bahan api alternatifyang tidak membebaskan GHG pula akan menyebabkan kehilangan penukaran () yang tinggi. Tambahan pula, peralihan daripada sistem pengangkutan yang didominasi oleh kereta kepada sistem pengangkutan awam yang rendah karbon adalah penting.

Kenderaan elektrik

Antara satu hingga tiga suku kereta di atas jalan raya pada 2050 dijangka terdiri daripada kenderaan elektrik (EV). EV menggunakan 38 megajoule per 100 km berbanding dengan 142 megajoule per 100 km bagi kereta enjin pembakaran dalam. Bahan api hidrogen boleh menyelesaikan masalah keberatan bateri bagi pengangkutan jauh oleh trak dan kapal.

Pembebasan gas rumah hijau bergantung kepada jumlah tenaga hijau yang digunakan dalam bateri atau penghasilan dan pengecasan sel bahan api. Dalam satu sistem yang kebanyakannya berasaskan tenaga elektrik, pembebasan kenderaan elektrik berkemungkinan untuk melebihi pembakaran diesel.

Satu tinjauan Eropah mendapati bahawa setakat 2022, 39% orang Eropah lebih cenderung untuk membeli kenderaan hibrid, manakala 33% akan membeli kenderaan petrol atau diesel. Jenis kenderaan yang paling kurang digemari oleh orang Eropah ialah kenderaan elektrik, dengan hanya 28% responden mengatakan bahawa mereka akan membelinya.  Selain itu, 44% pembeli kereta China akan membeli sebuah kereta elektrik, manakala 38% orang Amerika akan membeli kereta hibrid, 33% akan membeli kereta petrol atau diesel, dan hanya 29% akan membeli kereta elektrik.

Perkapalan
Dalam industri perkapalan, pengawalan pembebasan telah mendorong pengendali kapal untuk bertukar daripada bahan api bunker atau minyak bahan api berat kepada bahan api berasaskan minyak yang lebih mahal, melaksanakan teknologi pemprosesan gas serombong yang berharga tinggi atau menggunakan enjin gas asli cecair (LNG). Namun, masalah kebocoran metana, satu keadaan apabila gas yang belum dibakar itu bocor daripada enjinnya, merupakan salah satu keburukan penggunaan LNG. Maersk, syarikat perkapalan kontea dan pengendali kapal terbesar di dunia, telah mengingatkan bahawa keputusan untuk melabur dalam bahan api peralihan seperti LNG telah mewujudkan risiko aset terbiar (). Syarikat tersebut menjadikan ammonia hijau sebagai pilihan bahan api mereka pada masa depan dan telah mengumumkan bahawa kapal neutral karbon yang pertama di dunia akan mula beroperasi pada 2023. Kapal tersebut akan menggunakan metanol yang neutral karbon sebagai bahan api.

Selain LNG, terdapat juga cadangan untuk menggunakan bahan api bio sebagai bahan api alternatif. Namun, bidang perkapalan memerlukan isi padu bahan api bio yang sangat besar dan penghasilan bahan api bio masih terhad. Satu kapal kontena yang sangat besar akan menggunakan semua bahan api bio yang dihasilkan dalam setahun oleh satu kilang bahan api bio bersaiz sederhana. Wallenius Marine, sebuah syarikat penghasilan kapal Sweden, juga sedang meneroka kemungkinan untuk berbalik kepada kapal berkuasa angin, namun dengan menggunakan teknologi yang lebih canggih untuk meningkatkan laju kapal. Walaupun kapal elektrik tidak sesuai untuk pengangkutan barang, teknologi tersebut boleh digunakan untuk feri jarak pendek. Norway telah menyasar untuk mengelektrifikasi kesemua kapal ferinya pada 2025.

Pengangkutan udara
Dalam bidang penerbangan, pembebasan  mutakhir yang sebanyak 180 Mt (11% daripada pembebasan bidang pengangkutan) dijangka akan meningkat dalam kebanyak unjuran, sekurang-kurangnya hingga 2040. Bahan api bio dan hidrogen hanya dapat menjana tenaga untuk sebilangan kecil kapal terbang sahaja dalam beberapa tahun yang akan datang. Kapal terbang hibrid untuk penerbangan serantau dijangka akan mula beroperasi selepas 2030, dan selepas 2035 bagi kapal terbang berkuasa bateri.

Pada Oktober 2016, 191 anggota negara dalam ICAO telah menubuhkan Skim Pengurangan dan Mengimbangi Karbon bagi Penerbangan Antarabangsa (, CORSIA). Skim tersebut mewajibkan pengendali kapal terbang untuk membeli imbangan karbon untuk mengimbangkan pembebasan mereka yang lebih tinggi daripada tahap 2020, bermula dengan 2021. Skim ini adalah secara sukarela sehingga 2027. 

Selain pembebasan gas rumah hijau daripada kapal terbang, jejak wap juga mempunyai impak terhadap perubahan iklim.

Pemanasan dan penyejukan

Pemanasan
Sektor bangunan merangkumi 23% daripada pembebasan  global yang berkaitan dengan tenaga. Sebanyak separuh tenaga tersebut digunakan untuk pemanasan ruang dan air. Dengan menggabungkan pam haba dan teknik penebatan bangunan, permintaan tenaga primer boleh dikurangkan. Secara umumnya, proses elektrifikasi pemanasan dan penyejukan hanya dapat mengurangkan pembebasan GHG jika tenaga elektrik tersebut berasal daripada sumber rendah karbon. Sebuah stesen janakuasa bahan api fosil hany dapat membekalkan 3 unit tenaga elektrik bagi setiap 10 unit tenaga bahan api yang dibebaskan.

Satu pam haba yang moden lazimnya menjana kira-kira dua hingga enam kali ganda lebih tenaga haba berbanding dengan tenaga elektrik yang digunakan. Hal ini menyebabkan keberkesanannya berada antara 200 hingga 600%, bergantung kepada koefisen prestasinya dan suhu luar. Pam haba menggunakan sebuah pemampat elektrik untuk mengoperasikan kitaran penyejukan yang mengeluarkan tenaga haba dari udara luar dan membawa haba tersebut ke dalam ruang yang perlu dipanaskan. Semasa musim panas, kitaran ini boleh diterbalikkan dan pam haba tersebut boleh digunakan sebagai penghawa dingin. Di kawasan yang mempunyai suhu musim sejuk purata yang kurang daripada 0°C, pam haba sumber tanah (yang menggunakan tenaga geoterma) adalah lebih efisen berbanding dengan pam haba sumber udara. Harga pam haba yang lebih tinggi berbanding dengan pemanas rintangan boleh diimbangkan sekiranya pengguna tersebut juga memerlukan penghawa dingin semasa musim panas.

Dengan bahagian pasaran sebanyak 30%, pam haba yang beroperasi dengan tenaga boleh diperbaharui boleh mengurangkan pembebasan  global sebanyak 8% pada setiap tahun. Penggunaan pam haba sumber tanah boleh mengurangkan sebanyak 60% daripada permintaan tenaga primer dan 90% daripada  yang dibebaskan oleh dandang gas asli di Eropah pada 2050 dan secara tidak langsungnya, meningkatkan bahagian pasaran bagi tenaga boleh diperbaharui. Penggunaan tenaga boleh diperbaharui yang berlebihan dalam pam haba telah dianggap sebagai langkah paling efektif yang boleh dilakukan oleh orang umum dalam mengurangkan pemanasan global dan pengurangan bahan api fosil.

Penyejukan
Penyejukan dan sistem penghawa dingin merangkumi 10% daripada pembebasan  global kerana menggunakan tenaga elektrik yang dijanakan oleh bahan api fosil serta penggunaan gas terfluorin (). Mengurangkan penggunaan HFC sebanyak 80% pada tengah abad boleh mengelakkan peningkatan suhu lebih daripada 0.4 °C pada akhir abad ke-21. Sebanyak 90% daripada pembebasan yang berasal daripada penyejukan dibebaskan pada akhir hayat peralatan tersebut. Antara solusi termasuknya melabur dalam pembuangan yang betul serta penyejuk yang kurang membebaskan gas rumah hijau.

Penggunaan tenaga oleh penyejukan dijangka akan meningkat secara nyata disebabkan oleh suhu yang lebih tinggi serta produk penyejukan telah menjadi lebih murah dan mampu dibeli oleh penduduk negara yang lebih miskin. Antara 2.8 bilion orang yang meninggal di kawasan yang terpanas di dunia, hanya 8% kini mempunyai penyaman udara, berbanding dengan 90% penduduk di AS dan Jepun. Dengan menggabungkan penambahbaikan kecekapan tenaga dengan peralihan daripada penyejuk yang lebih mencemarkan udara, manusia boleh mengelakkan pembebasan gas rumah hijau kumulatif sebanyak 210-460 Gte dalam empad dekad yang akan datang. Peralihan kepada tenaga boleh diperbaharui dalam sektor penyejukan boleh membawa dua kebaikan: Penjanaan tenaga suria dengan puncak penggunaan tenaga pada tengah hari adalah sama dengan beban yang diperlukan untuk penyejukan. Tambahan pula, penyejukan juga mempunyai potensi yang besar untuk pengurusan beban dalam grid elektrik.

Pemanasan rintangan elektrik
Pemanas sinaran untuk kegunaan rumah tangga adalah murah dan digunakan secara meluas tetapi kurang cekap berbanding dengan pam haba. Di kawasan seperti Norway, Brazil, dan Quebec yang kaya dengan hidroelektrik, haba elektrik dan air panas adalah biasa. Tangki air panas berskala besar boleh digunakan untuk pengurusan sisi permintaan dan menyimpankan pelbagai tenaga boleh diperbaharui selama beberapa jam atau hari.

Pemulihan hutan dan penghutanan semula 
Kempen Setrilion Pokok (Trillion Tree Campaign) ialah sebuah projek yang menyasar untuk menanam setrilion pokok di seluruh dunia untuk menangani perubahan iklim. 

Antara prinsip-prinsip kempen ini termasuklah:
 Pemulihan hutan dan penghutanan semula hanya berkesan sekiranya pembebasan bahan api fosil dikurangkan pada masa yang sama.
 Memulihara ekosistem yang sedia ada
 Pemulihan mestilah bertanggungjawab dari segi sosial dan ekologi

Satu kajian mengatakan bahawa penghutanan semula dan pemuliharaan hutan boleh menyerap dua pertiga gas rumah hijau yang dibebaskan oleh manusia ke atmosfera. Namun ramai ahli sains mempersoalkan kajian tersebut, dan penulis kajian tersebut akhirnya mengakui bahawa penanaman pokok hanya boleh menyerap separuh daripada apa yang mereka unjurkan. Menurut satu kajian yang berbeza, pokok boleh mengurangkan suhu dunia sebanyak 0.5°C tanpa mengambil kira  yang diserap olehnya. Ramai ahli sains dan aktivis khuatir penekanan terhadap penamaman pokok akan mengalihkan perhatian orang ramai daripada pengurangan pembebasan dan pemulihan hutan semula jadi.

Lihat juga
 Adaptasi perubahan iklim
 Ekonomi rendah karbon
 Perjanjian Iklim Paris
 Tindakan individu terhadap perubahan iklim

Rujukan

Bacaan lanjut
 National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine (2019) Negative Emissions Technologies and Reliable Sequestration: A Research Agenda.
E McGaughey, M Lawrence and Common Wealth, 'The Green Recovery Act 2020', akta United Kingdom yang dicadangkan, dan pdf
Bernie Sanders, Green New Deal (2019) usul akta di United States
Green New Deal for Europe (2019) Edition II, prakata oleh Ann Pettifor dan Bill McKibben

Pautan luar
UNFCCC Mitigation
Intergovernmental Panel on Climate Change – Termasuk Laporan Kumpulan Kerja III "Mitigasi Perubahan Iklim" yang merupakan sebahagian daripada Laporan Penilaian Keempat
Why Black Carbon and Ozone Also Matter, pada September/October 2009 Foreign Affairs with Veerabhadran Ramanathan and Jessica Seddon Wallack.
The Climate Club 
The Radical Emission Reduction Conference

Negara dan wilayah
EU Climate Action
U.S. Mayors Climate Protection Agreement yang ditandatangani oleh 178 datuk bandar mewakili hampir 40 juta rakyat Amerika.
UK Committee on Climate Change

Akademik
Rivington M, Matthews KB, Buchan K and Miller D (2005) "An integrated assessment approach to investigate options for mitigation and adaptation to climate change at the farm-scale", NJF Seminar 380, Odense, Denmark, 2005.

Living On a New Earth, Scientific American April 2010
Global Warming Newswire – kajian saintifik mengenai pemanasan global yang telah diterbitkan.

Kitaran biokimia
Biogeografi
Karbon
Oseanografi kimia
 
Dasar perubahan iklim
Geokimia
Model cuaca dan iklim numerik
Tanah