Ekspertintervjuet: Havets opptak av karbon – Energi og Klima

Ekspertintervjuet: Havets opptak av karbon

Om lag en fjerdedel av menneskeskapte CO2-utslipp havner i havet. Men det har sin pris.

Omlag 25 prosent av de menneskeskapte CO2-utslippene havner i havet. Resultatet er at havet blir surere. – Vi kjenner ikke helt konsekvensene av forsuringen ennå, sier professor Are Olsen ved Universitetet i Bergen og Bjerknessenteret for klimaforskning. Illustrasjonsfoto: www.piqsels.com

Havet hjelper til med å begrense økningen av CO2-konsentrasjonen i atmosfæren. Og havets evne til å ta opp CO2 vil ikke minske på lang tid fremover.

Ekspertintervjuet

Are Olsen er professor ved Geofysisk institutt ved UiB og Bjerknessenteret for klimaforskning. Han er en av forskerne som har bidratt til årets Global Carbon Budget.

Samtidig gjør CO2-opptaket havet surere. Det påvirker alt liv i havet, og vi vet ikke hva konsekvensene kan bli i det lange løp.

Men hvordan vet vi hvor mye CO2 havet tar opp? Og hvor mye vet vi om konsekvensene av det? Vi spør Are Olsen ved Bjerknessenteret.

<2°C: – Først: Når CO2-konsentrasjonen øker, tar havet opp mer CO2 da? Eller er det like mye hvert år?

Are Olsen: – Forholdstallet – at om lag en fjerdedel av utslippene ender i havet – har vært nokså likt ganske lenge. Så lenge vi har holdt rede på dette – siden 1990-tallet – har det vært lite variasjon.

Havopptaket har altså steget jevnt med utslippene, og graden av opptak er drevet av økningen av CO2-konsentrasjonen i atmosfæren og havets sirkulasjon. Så lenge utslippene øker og havets sirkulasjon er noenlunde konstant, tar det opp en så stor andel.

Ad
Vi støtter Tograder-prosjektet:

Likevekten og havopptaket

– Men dette kommer i tillegg til det naturlige opptaket?

Global Carbon Project

Siden 2007 har forskere tilknyttet Global Carbon Project gitt ut Global Carbon Budget (GCB) – en årlig rapport med oppdaterte data over CO2-utslipp forårsaket av menneskelig aktivitet og hvordan disse tas opp i naturen. I 2020 gir vi for første gang ut en norsk oppsummering av denne viktige rapporten.

Dette intervjuet med Are Olsen gjort i forbindelse med denne rapporten.

– Ja, eller mer presist – det er en naturlig utveksling av CO2 mellom havet og atmosfæren. Lokalt avhenger den av forskjeller i CO2-konsentrasjonen i hav og sjø: Noen ganger vil havet avgi CO2 til atmosfæren, andre steder vil havet ta opp CO2 fra atmosfæren. Det er en likevektsreaksjon, så når du jevnt over øker konsentrasjonen av CO2 i atmosfæren, vil det drive et nettoopptak inn i havet.

– Hvilke konsekvenser får dette for havet?

– Når du løser CO2 i vann, blir det surere. Det kan påvirke livet i havet på ulike måter. Mest alvorlig er kanskje at det endrer karbonatlikevekten i havet. Mange marine organismer er avhengige av fritt karbonat i vannet. Løser vi opp mer CO2, blir det mindre fritt karbonat, og det kan ramme disse organismene. Da snakker vi om organismer som befinner seg langt nede i næringskjeden.

Dersom det blir mindre av dem, forplanter konsekvensene seg gjennom hele næringskjeden. Havforsuring er prisen vi betaler for at havopptaket begrenser den globale oppvarmingen, men vi kjenner ikke helt konsekvensene av forsuringen ennå. Det er veldig foruroligende.

En fiffig beregningsmetode

– Hvordan observerer og beregner vi havopptaket av CO2?

– Vi bruker flere metoder: Vi kan beregne ut fra utslippsdata og målinger av konsentrasjonen til CO2 og oksygen i atmosfæren, vi kan måle direkte fra fartøyer og vi kan bruke matematiske modeller.

Den første metoden er ganske fiffig. Da bruker vi forholdet mellom CO2 og oksygen i atmosfæren for å spore hvor utslippene fordeler seg. Når du brenner fossile brennstoff, bruker du oksygen og slipper ut CO2. Så dersom vi vet hvor mye fossile brennstoff som er brukt ett år – og det har vi gode tall på – endrer du forholdet mellom CO2 og O2 i atmosfæren. Den endringen kan vi måle.

– Hvordan får du vite CO2 i havet fra det?

– Fordi du ser at den endringen i det forholdet ikke er helt som forventet ut fra den forbrenningsreaksjonen. Det foregår andre prosesser som påvirker det. Den første av disse, er biosfæren på land – der bindes CO2 av fotosyntesen. Men da frigjøres samtidig mer oksygen, og da stemmer regnskapet for oksygenet. Men da ser vi at det er en rest av CO2 som det ikke er regnskap for. Det er den som tas opp av havet.

Denne metoden krever imidlertid at du har lange tidsserier av data, så den fungerer best til å beregne opptak i gjennomsnitt over lengre tid. Dette er en av de viktigste metodene som brukes i IPCC-rapportene. Vi bruker den også indirekte i karbonbudsjettet ved at vi kryssjekker metodene vi bruker der mot det som brukes av IPCC.

Et nettverk av skip som måler CO2

– Og så bruker dere også kontrollmålinger for å se om det stemmer?

– Vi gjør mye målinger av CO2 i havet, ja, også i Norge. Det finnes et globalt målenettverk, som består av instrumenter som er montert på ulike forskningsskip, rigger, lastefartøy, til og med cruiseskip. Dette kommer i tillegg til det målenettverket som finnes for CO2 i atmosfæren.

Alle disse målingene kan vi bruke til å beregne CO2-konsentrasjonene verden over, så vi får et globalt kart. Det kan vi bruke til å se hvordan konsentrasjonen i luften og i sjøen varierer, og da kan vi finne ut hva fluksen er. Altså i hvilken retning og i hvor stort monn CO2 beveger seg.

Dette gjør oss også i stand til å se hvor mye havopptaket varierer fra ett år til et annet, og hvor denne variasjonen finner sted. Det ser vi ikke med atmosfæremetoden, den gir bare et globalt middel over lang tid. Mye av forskningen handler om dette, hvorfor CO2 opptaket varierer, om det kan skyldes naturlige variasjoner eller klimaendringer, for eksempel.

Den siste måten er modeller. Modeller er matematisk representasjoner av virkeligheten, der vi setter inn ligninger som beskriver de ulike prosessene – havsirkulasjon, bevegelsene i havet ut fra fordeling av salt og temperatur, og så videre. Disse modellene driver vi med atmosfæriske observasjonsdata, og så kan vi beregne hvor mye CO2 som tas opp.

– Krever dypvannsdannelse

– Finnes det noen grense for hvor mye CO2 havet kan ta opp? Eller hvor lenge det vil vare? Kan vi risikere at det mister evnen?

– I prinsippet, så lenge havet sirkulerer, vil det ta opp CO2. Det er forutsetningen, siden det bare er i overflatelaget denne utvekslingen skjer og det fylles raskt opp med CO2 fordi volumet er relativt lite. Vi er avhengig av at CO2en trenger ned i dypet for å opprettholde opptaket. Dannelsen av dypvann er helt sentral for denne sirkulasjonen, og det skjer to steder på planeten – i våre farvann, og i Sørishavet. Og så får vi en oppvelling av gammelt dypvann til overflaten i Stillehavet.

– Og hvis den sirkulasjonen stopper opp, får vi problemer?

– Det er nok ingen fare for at den vil stoppe helt opp, men den vil begynne å gå saktere, fordi havet blir varmere, og fordi vi får mer tilførsel av ferskvann fra innlandsisen Grønland og Vest-Antarktis, der vi ser nedsmelting. Dette mer ferskvannet er spesielt viktig, fordi ferskvann er mindre tett enn saltvann, det legger seg oppå det saltere vannet, og vil i mindre grad synke ned. Da mister vi litt av kraften på «motoren» som driver dypvannsdannelsen og sirkulasjonen, da blir det mindre omrøring, og da blir det også mindre CO2-opptak.

I hvor stor grad dette faktisk vil skje, og hvilken effekt det vil ha, vet vi ikke nøyaktig ennå. Men dette er noe vi må følge nøye med på.

– Viktig å holde rede på havopptaket

– Hvilket tidsperspektiv snakker vi om?

– Det vil ikke skje i dag eller i morgen, men kanskje i løpet av de neste par tiårene er det fare for at det bli såpass langsommere at det kan få betydning, dersom vi ikke begrenser utslippene av CO2 til atmosfæren, som er det som driver klimaendringene.

Men det er uansett viktig at vi holder nøye rede på havopptaket. Også fordi det i motsetning til opptaket på land er relativt lett å få oversikt over. Det som er vanskeligst å måle her, er opptaket på land – du kan liksom ikke måle opptaket av hvert tre på planeten. Havet, derimot, er mer homogent.

Derfor – jo mer nøyaktig oversikt vi får over havopptaket, jo mer oversikt har vi over opptaket på land – fordi vi da begrenser utfallsrommet mer. Da kan vi lettere kontrollere de andre beregningene vi gjør i karbonbudsjettet.

<2°C eies av

I samarbeid med