Klimaatverandering onder controle krijgen is een formidabele, veelzijdige uitdaging. Analyse door mijn collega's en ik suggereert dat een verblijf binnen veilige opwarmingsniveaus nu het verwijderen van koolstofdioxide uit de atmosfeer vereist, evenals het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen.

De technologie om dit te doen staat nog in de kinderschoenen en zal jaren, zelfs decennia duren om zich te ontwikkelen, maar onze analyse suggereert dat dit een prioriteit moet zijn. Als ze worden ingedrukt, moeten operationele grootschalige systemen beschikbaar zijn door 2050.

We hebben een eenvoudig klimaatmodel gemaakt en gekeken naar de implicaties van verschillende koolstofniveaus in de oceaan en de atmosfeer. Hierdoor kunnen we projecties maken over de opwarming van de aarde en zien wat we moeten doen om de opwarming van de aarde te beperken tot 1.5 graden Celsius. van pre-industriële temperaturen – een van de ambities van de 2015 Parijs klimaatovereenkomst.

Om het probleem in perspectief te plaatsen, hier zijn enkele van de sleutelnummers.

Mensen hebben uitgestoten 1,540 miljard ton kooldioxidegas sinds de industriële revolutie. Om het anders te zeggen, dat staat gelijk aan het verbranden van voldoende steenkool om een ​​vierkante toren 22 meter breed te vormen die reikt van de aarde tot de maan.

De helft van deze uitstoot is in de atmosfeer gebleven, waardoor de CO2-uitstoot is gestegen? niveaus dus minstens 10 keer sneller dan elke bekende natuurlijke toename tijdens de lange geschiedenis van de aarde. Het merendeel van de andere helft is in de oceaan opgelost en veroorzaakt verzuring met eigen nadelige gevolgen.

Hoewel de natuur CO2 verwijdert, bijvoorbeeld door de groei en begraving van planten en algen, stoten wij het uit minstens 100 keer sneller dan is het geëlimineerd. We kunnen niet rekenen op natuurlijke mechanismen om dit probleem aan te pakken: mensen wel moet helpen .

Wat is het doel?

Het klimaatakkoord van Parijs heeft tot doel de opwarming van de aarde te beperken tot ruim onder de 2°C, en idealiter niet hoger dan 1.5°C. (Anderen zeggen dat 1? is waar we echt naar moeten streven, hoewel de wereld deze mijlpaal al bereikt en overtreedt.)

In ons onderzoek hebben we overwogen 1? een betere veilige opwarmlimiet omdat we ons nog meer zouden begeven naar het grondgebied van de Eemian-periode, 125,000 jaar geleden. Om natuurlijke redenen, tijdens dit tijdperk de aarde opgewarmd met iets meer dan 1?. Als we terugkijken, kunnen we zien dat de catastrofale gevolgen van wereldwijde temperaturen zo hoog blijven gedurende een langere periode.

Zeeniveaus tijdens de Eemian-periode waren tot 10 meter hoger dan de huidige niveaus. Tegenwoordig is de zone binnen 10m op zeeniveau de thuisbasis 10% van de wereldbevolkingen zelfs een 2m zeespiegelstijging zou dat vandaag zijn verdringen bijna 200 miljoen mensen.

Het is duidelijk dat het niet veilig is om naar een Eemian-achtig klimaat te streven. In feite, met 2016 zijn geweest 1.2? warmer dan het pre-industriële gemiddelde en extra warmte opgesloten dankzij warmteopslag in de oceanen, zijn we misschien al de 1 gepasseerd? gemiddelde drempel. Om de opwarming onder de 1.5 te houden? doelstelling van het Akkoord van Parijs is het essentieel dat we COXNUMX verwijderen? uit de atmosfeer en beperken we de hoeveelheid die we erin stoppen.

Hoeveel CO2 dan? Moeten we deze verwijderen om een ​​mondiale ramp te voorkomen?

Ben je een pessimist of een optimist?

Momenteel bedraagt ​​de netto-uitstoot van de mensheid grofweg 37 gigaton CO? per jaar, wat neerkomt op 10 gigaton van koolstofverbranding (een gigaton is een miljard ton). We moeten dit drastisch verminderen. Maar zelfs met sterke emissiereducties blijft er genoeg koolstof in de atmosfeer achter om een ​​onveilige opwarming te veroorzaken.

Aan de hand van deze feiten hebben we geïdentificeerd twee ruwe scenario's voor de toekomst.

Het eerste scenario is pessimistisch. Heeft het CO? De uitstoot blijft na 2020 stabiel. Om de opwarming binnen veilige grenzen te houden, moeten we vervolgens bijna 700 gigaton koolstof uit de atmosfeer en de oceaan verwijderen, die vrijelijk COXNUMX uitwisselen. Om te beginnen kunnen herbebossing en verbeterd landgebruik vastlopen tot 100 gigatonnes weg in bomen en gronden. Dit laat nog een 600 gigatonnes achter die via 2100 technologisch kunnen worden geëxtraheerd.

Technologische extractie kost momenteel minstens US $ 150 per ton. Tegen deze prijs zouden de kosten in de rest van de eeuw oplopen tot US $ 90 biljoen. Dit is vergelijkbaar in omvang met de huidige wereldwijde militaire uitgaven, die - als het stabiel rond blijft US $ 1.6 biljoen per jaar - zal in dezelfde periode oplopen tot US $ 132 biljoen.

Het tweede scenario is optimistisch. Er wordt van uitgegaan dat we de emissies elk jaar met 6% verminderen, te beginnen bij 2020. We moeten dan nog steeds ongeveer 150 gigaton van koolstof verwijderen.

Zoals eerder, kunnen herbebossing en verbeterd landgebruik de 100-gigatonnes verklaren, waardoor 50-gigatonnes technologisch worden geëxtraheerd door 2100. De kosten hiervoor zijn US $ 7.5 biljoen van 2100 - slechts 6% van de wereldwijde militaire uitgaven.

Natuurlijk zijn deze cijfers een ruwe handleiding. Maar ze illustreren wel het kruispunt waar we ons bevinden.

De klus die moet worden gedaan

Op dit moment is het tijd om te kiezen: zonder actie worden we opgesloten in het pessimistische scenario binnen een decennium. Niets kan rechtvaardigen toekomstige generaties belasten met deze enorme kosten.

Voor succes in beide scenario's moeten we meer doen dan alleen nieuwe technologie ontwikkelen. We hebben ook nodig nieuwe internationale juridische, beleids- en ethische kaders om te gaan met het wijdverspreide gebruik ervan, inclusief de onvermijdelijke milieueffecten.

Het vrijgeven van grote hoeveelheden ijzer or mineraalstof in de oceanen CO kan verwijderen? door de milieuchemie en ecologie te veranderen. Maar om dit te doen is herziening van de regelgeving nodig internationale juridische structuren die momenteel dergelijke activiteiten verbieden.

Op dezelfde manier kunnen bepaalde mineralen helpen bij het verwijderen van CO2? door het vergroten van verwering van rotsen en verrijkende bodems. Maar grootschalige mijnbouw voor dergelijke mineralen heeft invloed op landschappen en gemeenschappen, waarvoor ook wettelijke en regelgevende herzieningen nodig zijn.

En tenslotte directe CO? vangen vanuit de lucht is afhankelijk van installaties op industriële schaal, met hun eigen ecologische en sociale repercussies.

Zonder nieuwe wettelijke, beleidsmatige en ethische kaders zullen er geen noemenswaardige vorderingen mogelijk zijn, hoe groot de technologische ontwikkelingen ook mogen zijn. Vooruitstrevende naties gaan wellicht verder met het leveren van het gecombineerde pakket.

De kosten hiervan zijn hoog. Maar landen die het voortouw nemen te winnen technologie, banen, energieonafhankelijkheid, betere gezondheid en internationale gravitas.

Over de auteur

Eelco Rohling, hoogleraar Oceaan en klimaatverandering, Australian National University

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.

Related Books:

at InnerSelf Market en Amazon