Drivhuseffekten og karbonsyklusen - Energi og Klima

Les mer om drivhuseffekten og karbonsyklusen.

Drivhuseffekten


Det er forskjell på vær og klima. Været varierer fra dag til dag, mens klima er været over lang tid.

I Bergen i juli vet vi at vi kan forvente mellom 14 og 19 grader, og regn 14 av de 31 dagene. I Roma i Italia regner det vanligvis bare én dag i juli, og temperaturen varierer mellom 18 og 28 grader. De to byene har forskjellig klima; definert som gjennomsnittlig værmønster på et sted over tretti år.

Klimaet til et bestemt sted på jorden påvirkes av breddegrad, høyde, terrenget, og avstand til hav og innsjøer. Det at noen områder har likt klima er lett å se på kloden; de varme og tørre ørkenene, de varme og våte tropiske regnskogene, og de kalde og tørre polare områdene.

Drivhuseffekten på jorden fungerer som et varmende teppe:

Tenk på deg selv under et teppe i et kaldt rom. Du representerer jorden, en varm kropp som stråler ut energi, det vi vanligvis kaller “varme”. Teppet representerer det atmosfæriske laget av klimagasser. Når varmeenergien forlater kroppen din, blir den tatt opp av fibrene i teppet.  Jo tykkere teppet er, jo varmere blir du. På samme måte er det med atmosfæren: Jo høyere nivå av drivhusgasser i atmosfæren, jo mer av varmen fra solen beholdes på jorden.


CO2-nivået i atmosfæren har gått opp og ned i jordens historie som en del av en naturlig syklus når platene på jorden beveger seg og istider kommer og går.

Økningen i CO2-konsentrasjon målt i ppm (parts per million, deler per million) i løpet av de siste 10 000 år. Se hvordan grafen øker dramatisk rundt år 1850 helt til høyre på x-aksen. Kilde: Scripps Institution of Oceanography 

Den industrielle revolusjon

Gjennom den industrielle revolusjon ble industrialisering spredd, først i Europa og deretter til resten av verden. Industri, transport og landbruk utviklet seg og populasjonen vokste. Dette var i hovedsak drevet av økt forbruk av fossile brensler. Fossile brensler som kull, olje og gass drev den nye teknologien og maskinene som ble bygget og brukt. Dette bidro igjen til å øke utslippene av klimagasser, eller drivhusgasser.

Men fra og med den industrielle revolusjon, har CO2-nivået økt dramatisk. Det skyldes forbrenning av kull, olje og gass som frigjør store mengder CO2. Dette har ført til at temperaturen har steget med 1°C i løpet av de siste 150 årene. Dette er mulig å vite fordi man har målt temperaturen forskjellige steder på jorden i flere hundre år. I løpet av de siste 150 årene eksisterer det såpass gode målinger at forskerne kan finne ut hvor mye den globale gjennomsnittstemperaturen endres. Samtidig bruker man andre type verktøy for å teste hvor varmt det har vært tidligere, som pollen, sedimenter og iskjerner. Derfor vet vi at temperaturen har vært veldig stabil i løpet av de siste ti tusen årene.

Økningshastigheten har akselerert siden CO2-målingene startet, fra omtrent 0,7 ppm per år på slutten av 1950-tallet til 2,1 ppm per år i løpet av de siste 10 årene. Dagens økningstakt er mer enn 100 ganger raskere enn økningen som skjedde da den siste istiden endte.

Et tilbakevendende argument blant klimaskeptikere er at bare 4,2 prosent av CO2 i atmosfæren er menneskeskapt. Men de som fremmer det argumentet glemmer noe helt avgjørende, skriver forsker Siv Kari Lauvset i denne artikkelen.

Les mer om temperaturøkningen – og hvordan den måles og beregnes i denne artikkelen fra klimaforsker Helge Drange.

Karbonkretsløpet


Tekst og figur utarbeidet i samarbeid med klimaforsker Siv Kari Lauvset, Bjerknes/UiB/Norce

Karbonkretsløpet på jorda er omfattende og komplekst. Det består av mange små og store kretsløp med tidsskalaer fra timer til millioner av år. Veldig forenklet kan vi dele disse inn i to karbonkretsløp. Et hurtig, og et langsomt.

Det hurtige kretsløpet

Dette består av alle utvekslinger på kortere tidsskala enn noen år. Kretsløpet foregår i atmosfæren, på landjorden, og i den øverste delen av havet. Alt som lever på jorden, inkludert oss mennesker, er del av dette kretsløpet. CO2 i atmosfæren omfattes av det hurtige kretsløpet, og et CO2-molekyl vil i snitt oppholde seg der i fem år før det sirkulerer videre.

Det langsomme kretsløpet

Den geologiske karbonsyklusen er drevet av bevegelsen av jordens tektoniske plater og tilhørende prosesser som skjer på tidsskalaer fra tusen til millioner av år. I dette kretsløpet inngår all karbon på jorden som er bundet opp i  bergarter og sedimenter.

Ett eksempel på dette langsomme kretsløpet er at organisk materiale som er produsert gjennom fotosyntese avsettes i havet og blir transportert ned i jordskorpen når to plater kolliderer. I dypet blir dette til magma som under vulkanutbrudd strømmer ut som lava og frigjør CO2 til atmosfæren (og kretsløpet drives videre). Dette er en prosess som tar mange millioner år.

De to kretsløpene sammen – og menneskelig påvirkning

Disse to kretsløpene snakker med hverandre og er i balanse. Når vi utvinner og brenner kull, olje eller gass, lager vi en kunstig kobling mellom de to kretsløpene. Da forskyver vi balansen.

Karbonet i de fossile brenslene blir til CO2 og slippes ut i atmosfæren. Vi fyller altså på med mer og mer CO2 i atmosfæren. Denne kunstige koblingen, eller lekkasjen, er det vi mennesker som har skapt. Den skaper problemer, fordi vi foreløpig ikke har noen kunstig kobling tilbake til det langsomme kretsløpet.

Cirka en fjerdedel av CO2 produsert ved bruk av fossile brensler blir tatt opp av planter og gjør jorden grønnere. Cirka 1/4 går i havet, som av den grunn blir surere – noe som skaper store problemer der. Resten blir igjen i atmosfæren og fører til økt drivhuseffekt. Og dermed får vi global oppvarming.

Naturen kan rydde opp i dette selv, men det vil ta fryktelig lang tid. Hvis vi slutter å slippe ut fossil CO2 i morgen, vil mye være borte i løpet av 1 000 år. Men selv etter 100 000 år vil 10 prosent av utslippene våre være igjen i atmosfæren. Sporene etter vår aktivitet vil forbli i mange millioner år.