Om klimaatsverandering onder beheer te kry, is 'n formidabele, veelsydige uitdaging. Ontleding deur my kollegas en ek dui daarop dat die verblyf binne veilige verwarmingsvlakke nou koolstofdioksied van die atmosfeer verwyder, sowel as die vermindering van kweekhuisgasvrystellings.
Die tegnologie om dit te doen is in sy kinderskoene en sal jare, selfs dekades, ontwikkel, maar ons analise dui daarop dat dit 'n prioriteit moet wees. As dit gedruk word, moet operasionele grootskaalse stelsels deur 2050 beskikbaar wees.
Ons het 'n eenvoudige klimaatmodel geskep en gekyk na die implikasies van verskillende vlakke van koolstof in die see en die atmosfeer. Dit laat ons projeksies maak oor kweekhuisverwarming en sien wat ons moet doen om die opwarming van die aarde binne 1.5 ℃ van pre-industriële temperature te beperk - een van die ambisies van die 2015 Parys-klimaatooreenkoms.
Om die probleem in perspektief te stel, is hier enkele sleutelnommers.
Mense het uitgestraal 1,540 miljard ton koolstofdioksiedgas sedert die industriële rewolusie. Om dit op 'n ander manier te stel, is dit gelykstaande aan die verbranding van genoeg steenkool om 'n vierkantige toring 22 meter wyd te vorm wat van Aarde tot Maan kom.
Die helfte van hierdie uitstoot het in die atmosfeer gebly, wat 'n styging van CO₂-vlakke tot gevolg het ten minste 10 keer vinniger as enige bekende natuurlike toename gedurende die Aarde se lang geskiedenis. Die meeste van die ander helfte het in die see ontbind, wat veroorsaak het versuring met sy eie nadelige impak.
Alhoewel die natuur CO₂ verwyder, byvoorbeeld deur groei en begrawing van plante en alge, gee ons dit uit ten minste 100 keer vinniger as wat dit uitgeskakel is. Ons kan nie staatmaak op natuurlike meganismes om hierdie probleem te hanteer nie: mense sal moet help as well.
Die Parys-klimaatooreenkoms het ten doel om die aardverwarming tot onder 2 ℃ te beperk, en ideaal nie hoër as 1.5 ℃ nie. (Ander sê dat 1 ℃ is waarna ons werklik moet mik, hoewel die wêreld hierdie mylpaal reeds bereik en oortree.)
In ons navorsing het ons oorweeg 1 ℃ 'n beter veilige opwarmingsgrens omdat ons meer in die Eemiese tydperk, 125,000 jaar gelede, in die grondgebied sou kom. Vir natuurlike redes, tydens hierdie era is die Aarde warm met 'n bietjie meer as 1 ℃. As ons terugkyk, sien ons die katastrofale gevolge van globale temperature wat oor 'n lang tydperk so hoog bly.
Seevlakke gedurende die Eemiese tydperk was tot 10 meter hoër as huidige vlakke. Vandag is die sone binne 10m van seevlak 10% van die wêreld se bevolking, en selfs 'n 2m seevlak styging vandag sou verplaas amper 200 miljoen mense.
Dit is duidelik dat dit nie veilig is om na 'n Eemiese klimaat te stoot nie. Trouens, met 2016 was 1.2 ℃ warmer as die pre-industriële gemiddelde, en ekstra verwarming toegesluit in dankie aan hitte berging in die oseane, kan ons reeds die 1 ℃ gemiddelde drumpel oorskry het. Om opgewarm te bly onder die 1.5 ℃ doel van die Paryse ooreenkoms, is dit noodsaaklik dat ons CO₂ uit die atmosfeer verwyder asook die hoeveelheid wat ons inskakel, beperk.
So hoeveel CO₂ moet ons verwyder om wêreldwye rampe te voorkom?
Is jy 'n pessimistiese of 'n optimis?
Tans is die netto emissies van die mensdom sowat 37 gigatonnes CO₂ per jaar, wat verteenwoordig 10 gigatonnes van koolstof verbrand ('n gigatonne is 'n miljard ton). Ons moet dit drasties verminder. Maar selfs met sterk uitstootvermindering sal genoeg koolstof in die atmosfeer bly om onveilige verwarming te veroorsaak.
Deur hierdie feite te gebruik, het ons geïdentifiseer twee rowwe scenario's vir die toekoms.
Die eerste scenario is pessimisties. Die CO₂-emissies bly stabiel na 2020. Om warm te bly binne veilige grense, moet ons byna 700 gigatonne koolstof uit die atmosfeer en die see verwyder, wat CO₂ vrylik uitruil. Om te begin kan herbebossing en verbeterde grondgebruik sluit tot 100 gigatonnes weg in bome en gronde. Dit laat 'n verdere 600 gigatonnes deur 2100 op tegnologiese wyse onttrek.
Tegnologiese ekstraksie kos tans ten minste VS $ 150 per ton. Teen hierdie prys, oor die res van die eeu, sal die koste tot US $ 90 triljoen bydra. Dit is soortgelyk in die skaal van huidige globale militêre besteding, wat - as dit stabiel bly US $ 1.6 triljoen per jaar - sal oor dieselfde tydperk tot ongeveer $ VS $ X triljoen bydra.
Die tweede scenario is optimisties. Dit veronderstel dat ons elke jaar die uitstoot met 6% verminder in 2020. Ons moet dan nog ongeveer 150 gigatonnes van koolstof verwyder.
Soos voorheen kan herbebossing en verbeterde grondgebruik vir 100 gigatonnes verantwoordelik wees, en laat 50 gigatonnes tegnies deur 2100 onttrek word. Die koste hiervoor is $ 7.5 triljoen deur 2100 - slegs 6% van die globale militêre besteding.
Hierdie getalle is natuurlik 'n rowwe gids. Maar hulle illustreer die kruispad waarop ons onsself bevind.
Die werk wat gedoen moet word
Op die oomblik is die tyd om te kies: sonder aksie, sal ons toegesluit word in die pessimistiese scenario binne 'n dekade. Niks kan die toekomstige geslagte met hierdie enorme koste regverdig nie.
Vir sukses in enige scenario, moet ons meer doen as om nuwe tegnologie te ontwikkel. Ons het ook nodig nuwe internasionale regs-, beleids- en etiese raamwerke om te gaan met sy wydverspreide gebruik, insluitende die onvermydelike omgewingsimpakte.
Vrystelling van groot hoeveelhede van yster or minerale stof In die oseane kan CO₂ verwyder word deur omgewingschemie en ekologie te verander. Maar dit vereis om hersiening van internasionale regstrukture wat tans sulke aktiwiteite verbied.
Net so kan sekere minerale CO₂ help verwyder deur die verwering van rotse en verrykende gronde. Maar grootskaalse mynbou vir sulke minerale sal impak hê op landskappe en gemeenskappe, wat ook regs- en regulatoriese hersiening vereis.
En laastens, direkte CO₂-opvang uit die lug staatmaak op industriële skaal installasies, met hul eie omgewings- en sosiale gevolge.
Sonder nuwe wetlike, beleids- en etiese raamwerke sal geen beduidende vooruitgang moontlik wees nie, ongeag hoe groot die tegnologiese ontwikkelinge is. Progressiewe nasies kan vorentoe beweeg om die gekombineerde pakket te lewer.
Die koste hiervan is hoog. Maar lande wat die voortou neem staan ​​om te wen tegnologie, werk, energie onafhanklikheid, beter gesondheid en internasionale gravitas.
Jy is hier: Tuis > Sosiale en politieke > omgewing > klimaat > Oplossings > Hoekom moet ons ook die hoeveelheid koolstof in die atmosfeer verminder