2015 içinde Paris Anlaşması iklim değişikliğinde, dünyadaki hemen hemen her ülke, küresel sıcaklıkları sanayi öncesi seviyelerin üstünde “2C” in çok altında tutmaya ve “sıcaklık artışını 1.5C ile daha da sınırlandırma çabalarını sürdürmeye” söz verdi.
Bununla birlikte, o zamanlar bilim adamları, 2C hedefine ulaşmak için yalnızca enerji sistemi ve karbon azaltma yollarını modellemişlerdi. Birkaç çalışma, dünyanın ısınmayı 1.5C ile nasıl sınırlayabileceğini incelemiştir.
Şimdi bir kağıt Doğa İklim Değişikliği 2100'teki küresel sıcaklıkları 1.5C'nin altına düşürmek için altı farklı “entegre değerlendirme modeli” (IAM) kullanan yeni bir modelleme çalışmasının sonuçlarını sunar.
Sonuçlar, önümüzdeki birkaç yıl içinde küresel emisyonların zirve yaptığı ve büyük miktarlarda karbonun, karbon tutma ve depolama ile biyoenerji olarak bilinen önerilen bir teknoloji ile yüzyılın ikinci yarısında atmosferden çekilmesi durumunda 1.5C'nin elde edilebileceğini göstermektedir.BECCS).
1.5C hedefini tanımlama
Isınmayı, sanayi öncesi seviyelerin üzerinde 1.5C ile sınırlandırmayı hedefleyen zorluklardan biri, Paris Anlaşması metninde açıkça tanımlanmadı. Örneğin, bilim adamları, endüstriyel öncesi sıcaklıkların tam olarak ne olduğu konusunda aynı fikirde değiller. onları nasıl tanımlayacağınız en iyi, Hem de ne veri kümesi kullanılacak.
Hedefin, dünyanın 1.5 tarafından 2100C ile ısınma şansına ulaşması veya hatta daha düşük bir ısıtma miktarını hedefleyerek sıcaklıkların 1.5C'yi aşmasını önlemek için çaba sarf etmeyi amaçlaması gerektiğine dair net bir görüş birliği yoktur. Çünkü iklim duyarlılığındaki belirsizlikler CO1.5 emisyonlarının iki katına çıkması durumunda 4.5C ve 2C ısınması arasında herhangi bir şeye sahip olabileceğimiz anlamına gelir, bilim adamları iklim duyarlılığının aralığın daha yüksek olduğu durumlarda en kötü durumdan kaçınmayı planlıyorlar.
2C hedefi söz konusu olduğunda, Paris Anlaşması'nın “aşağıda çok iyi” dili,% 33'in% 2C'yi aşma şansının ve dolayısıyla% 66'in altında kalma şansının bulunmamasını sağladığı şeklinde yorumlanmıştır. Ancak 1.5C hedefi yorumlanabilir 50C% 1.5C altında kalma şansı ya da 66C hedefine benzer bir% 2 şansı hedefliyor. Bu, küçük bir ayrım gibi görünebilir, ancak elde edilen karbon bütçesi ve hedefi karşılama kolaylığı.
InnerSelf'ten En Son Haberleri Alın
Yeni makalelerinde, bir 23 enerji araştırmacısı ekibi, 66 yılında 1.5C ısınmasında 2100C'den daha fazla ısınmadan kaçınma şansını hedef alarak, hedefin daha katı yorumunu seçiyor. Ancak, 1.5 yılına kadar sıcaklıkların 1.5C altına düşmesi koşuluyla sıcaklıkların yüzyıl boyunca 2100C'yi aşmasına izin verir. Bu, "aşan" bir senaryo olarak bilinir.
1.5C sadece bazı gelecek yollarda mümkün
Isıtıcıları 1.5C ile sınırlandırmak için uygulanabilir yolları değerlendirmek için araştırmacılar yeni Paylaşılan Sosyoekonomik Yollar (SSP'ler), önümüzdeki on yılın başlarında yapılacak bir sonraki Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) değerlendirme raporunun hazırlanmasında geliştirilmiştir. Karbon Özeti'nin önümüzdeki haftalarda daha derinlemesine keşfedeceği bu SSP'ler, nüfusları, ekonomik büyümeleri, enerji talepleri, eşitlikleri ve diğer faktörleri bakımından farklı olabilecek beş olası gelecek dünyasını sunmaktadır.
Her dünyanın birden fazla farklı iklim yörüngesi olabilir, ancak bazılarının emisyonları azaltması diğerlerinden daha kolay olacaktır. 1.5'te 2100C'den daha fazla ısınmadan kaçınılmasıyla ilgili yeni iklim yörüngesine, sera gazlarından yayılan ışınımın metre kare başına 1.9 watttan daha fazla olmayan su ile sınırlandırılmadığı bir dünya olan Temsilci Konsantrasyon Yolu 1.9 (“RCP1.9”) denir. m2) endüstriyel öncesi seviyelerin üstünde. Bu, daha önce iklim modelleyicileri tarafından kullanılan, 2.6'ten 8.5W / m2'e kadar olan RCP'lerin aralığından daha düşük.
Altı IAM’nin tümü, “kapsayıcı ve sürdürülebilir kalkınmaya” odaklanan bir yol olan SSP1.5’ta geçerli 1C senaryoları buluyor. Altı modelden dördü, eğilimlerin büyük ölçüde tarihsel kalıpları izlediği yol senaryosunun ortası olan SSP2’te yollar buluyor. Hiçbir model, uluslararası bir işbirliği ile “bölgesel rekabet” ve “yeniden dirilen milliyetçilik” dünyası olan SSP1.5’te geçerli 3C yollarını göstermez.
Son olarak, modellerden sadece biri “yüksek eşitsizlik” dünyası olan SSP1.5'te bir 4C yoluna sahipken, iki model “hızlı ekonomik büyüme” ve “enerji yoğun yaşam tarzları” dünyası olan SSP5'ta uygulanabilir yollara sahip.
Emisyonlar hızlı bir şekilde pik yapmalı
Isınmayı 1.5C'nin altına düşürmek için, araştırmacıların incelediği tüm modeller, küresel emisyonların 2020 tarafından en üst seviyeye çıkmasını ve daha sonra yavaşça düşmesini gerektirir. 2050'ten sonra, dünya net CO2 emisyonlarını sıfıra indirmeli ve 21st yüzyılın ikinci yarısında emisyonlar giderek negatif olmalıdır.
Bu hızlı düşüşlerde bile, 1.5’in 2040’in üzerindeki 1.3-1.4C seviyesinin altına düşmesinden önce, 2100’lerde 1C’in ısınmasını hala göz önünde bulunduruyor. Daha hızlı indirgemeye sahip modeller - genellikle SSPXNUMX ile ilişkili - kademeli indirgemelere göre daha düşük sıcaklık aşımına sahiptir.
Aşağıdaki şekilde, incelenen tüm 2C modellerinde hem CO1.5 emisyonları (solda) hem de endüstriyel ön ısıtma (sağda) üzerinde küresel ısınma gösterilmektedir. Çizgiler, kullanılan SSP'ye göre renklendirilir.
COGNUMX emisyonları gigatonlarda (Gt) CO2 (solda) ve tüm RCP2 / 1.9C senaryolarında, endüstriyel öncesi (sağda) göre ortalama yüzey sıcaklığı Rogelj ve diğerleri 2018. Veri mevcut IIASA SSP veritabanı. Kullanarak Karbon Kısa kullanarak Grafik Highcharts.
Geniş ürün yelpazesi, büyük ölçüde, 2'e göre modellerde iki ila üç arasında değişen bir faktörle değişen, CO2100 olmayan sera gazı emisyonları, metan ve azot oksit gibi farklılıkların bir sonucudur. CO2 dışı emisyonları yüksek olan bazı modellerde, sıfırın altında kalan bir karbon bütçesi vardır ve bu, yüzyıl sonunda eklenenden daha fazla CO2'in atmosferden uzaklaştırılmasını gerektirir. Bu simülasyonlarda, 1.5C için karbon bütçesi çoktan kullanılmış.
Modeller arasındaki merkezi tahmin, kalan 2018-2100 karbon bütçesinin 230 GtCO2 civarında olduğu yönündedir. Mevcut emisyon oranında, tüm modellerde sıfır ila 1.5 yıl aralığında tüm 11C bütçesinin tükenmesine kadar kabaca altı yıl sürebilir.
Fosil yakıtların yenilenebilir enerji kaynakları ile değiştirilmesi
Çalışma, küresel enerjinin karşılanması gereken farklı yolları araştırırken, 1.5C hedefine ulaşmak için sera gazı emisyonlarını da azaltıyor. Isınmanın 1.5C altında yapılmasının sınırlandırılması, dünyanın her tür fosil yakıtı - veya en azından beraberinde olmayanları karbon yakalama ve depolama (CCS). Aynı zamanda, dünyanın CO2'i atmosferden çıkarırken enerji üreten BECCS gibi sıfır ve net-negatif karbon enerji kaynaklarının kullanımını hızla arttırması gerekir.
Aşağıdaki şekil tüm 1.5C modellerinde yenilenebilir (solda), net-negatif BECCS (ortada) ve CCS'siz (sağda) kömür kullanımını göstermektedir. Renkler, model simülasyonlarının hangi SSP'leri kullandığını gösterir.
Tüm RCP1.9 / 1.5C senaryolarında biyokütle olmayan yenilenebilir enerji kaynakları (solda), BECCS (ortada) ve CCS olmayan (sağda) kömür için eksantriklerde (EJ) küresel birincil enerji kullanımı. Şekil 2'ten uyarlanmıştır. Rogelj ve diğerleri 2018.
Çoğu modelde, genel enerji kullanımı aslında 2018 ve 2100 arasında, -% 22 ve% 83 arasında, merkezi bir% 22 artıyor.
Bununla birlikte, modeller aynı zamanda enerji verimliliğinin kısa vadede oldukça önemli olduğunu gösteriyor - en azından, çoğu enerji fosil yakıtlardan geliyor. Bu özellikle hızlı dekarbonizasyonun elektrik üretiminden daha zor olduğu ulaşım ve inşaat sektörlerinde önemlidir.
Modeller, global olarak yenilenebilir enerjilerden gelen tüm enerjinin 60 tarafından tahmin edilen% 80-2050 değerini göstermektedir. Bazı modeller aynı zamanda nükleer enerji için çok daha büyük bir rol oynamaktadır, ancak bazıları bunu yapmaz.
Isınmayı 1.5C ile sınırlandırmak için, karbon tutmadan kömür kullanımı 80 tarafından% 2040 civarında azalır, petrol benzer şekilde çoğunlukla 2060 tarafından aşamaz. Bu, çoğu benzinli veya dizel aracın 2060 tarafından aşamalı olarak kaldırılmasını, satışların büyük çoğunluğunu bu tarihten önce oluşturan elektrikli veya diğer düşük karbonlu alternatif yakıtlı araçları gerektiriyor. Gelecekteki doğal gaz kullanımı, bazılarında artış ve bazılarının da yüzyılın ortasında azalmasıyla birlikte modellerde daha karışık.
Emisyonlar negatif olmalı
Olumsuz emisyonlar Ekstra CO2’i atmosferden çıkarmak için yüzyılın ikinci yarısında ihtiyaç duyulur. Bunun nedeni, 1.5C ısınmasını önlemek için izin verilen karbon bütçesini aşmamak için modellerde emisyonların yeterince hızlı düşmemesidir.
Modellerin çoğu, fazladan CO50'i geri çekmeden önce, yüzyıl boyunca izin verilen karbon bütçesinden kabaca 200-2% CO2 yayar.
Modeller, 2030 ve 2040 arasında başlayan ve daha sonra hızla yükselen BECCS'nin yaygın olarak benimsendiğini varsaymaktadır. 2050'e göre, pek çok modelde BECCS, 100 exajoule'den (EJ) daha fazla üretiyor, kabaca bugün dünyadaki kömürün sağladığı enerji ile aynı miktarda enerji üretiyor. 2100 tarafından, BECCS, tüm biyokütle olmayan yenilenebilir enerji için 200EJ ile karşılaştırıldığında 300EJ civarında olacak.
Aşağıdaki şekil, tüm modellerde CCS (hem BECCS'den hem de fosil yakıtlardan) tarafından saklanan CO2 miktarını göstermektedir. Karbon tutma 2020'tan sonra hızlanır ve 20'teki küresel CO2 emisyonlarının yaklaşık yarısı olan 2 GtCO2018 veya daha yüksek olabilir.
Yıllık CO2, yıllara göre gigatonlarda (Gt) CO2 ve tüm RCP1.9 / 1.5C senaryolarında SSP'de karbon yakalama ve depolamayla tutulur. Şekil 3'ten uyarlanmıştır. Rogelj ve diğerleri 2018.
Modeller, günümüzde ve 2 arasında -26% -% 2100 ile% XNUMX arasında değişen küresel orman örtüsü değişimlerinin tahminlerini üretiyor ve çoğu model orman örtüsü bakımından önemli artışlar gösteriyor. Hem BECCS hem de ağaçlandırma çok fazla alan gerektirir. Çoğu model, tüm Avrupa Birliği genelinde tarımda kullanılan alana kabaca eşit küresel ekim alanı senaryolarında bir düşüş göstermektedir.
Bununla birlikte, çalışmada kullanılan modellerin çoğu, açık bir azaltma seçeneği olarak ağaçlandırmayı içermemektedir, bu nedenle ağaçlandırma ve diğer “Doğal” negatif emisyon teknolojileri potansiyel olarak gelecekte daha büyük bir rol oynayabilir. Gelecekteki negatif emisyonlar için kullanılan spesifik teknolojiler BECCS'ye göre farklı ve biraz daha az bağımlı olabilir, ancak BECCS dışı yaklaşımlar, büyük ölçüde maliyet ve etkinlikteki ölçekteki belirsizlikler nedeniyle modellerin dışında bırakılmıştır.
Benzer şekilde, kullanılan BECCS miktarı, modeller arasında ve SSP'ler arasında biraz farklılık gösterir; SSP1 en düşük negatif emisyonu gerektirir ve SSP5, daha düşük emisyon azalması ve daha yüksek toplam enerji kullanımı nedeniyle en fazlasını gerektirir.
Dr Joeri Rogelj, makalenin baş yazarı Uygulamalı Sistemler Analizi Uluslararası Enstitüsü (IIASA), Avusturya’da Carbon Brief’i:
“Bu, enerji talebini sınırlayan sürdürülebilir yaşam tarzlarına odaklanmanın BECCS'ye olan güveni büyük ölçüde azaltabileceğini göstermektedir.”
1.5C hedefinin ilginç bir sonucu, 2C senaryolarında bulunanlara kıyasla CCS ile birleştirilmiş fosil yakıtların azaltılmış kullanımıdır. Bunun nedeni, CCS ile fosil yakıtların hala kömür madenciliği veya gaz kullanımından kaynaklanan metan emisyonlarının yanı sıra kusurlu yakalama ve sızıntı nedeniyle CO2 emisyonlarına yol açmasıdır. Bu ekstra emisyonlar, 1.5C dünyasında büyük ölçekte izin vermek için çok önemli olabilir.
1.5C'ye ulaşmak, 2C'den çok daha zor
Isınmayı sınırlandırmanın 1.5C ile sınırlandırılması konusundaki detayları araştırmanın yanı sıra, kağıt, bir dizi farklı kategorideki mevcut 2C senaryolarıyla karşılaştırır. Aşağıdaki şekil, hem ekonomik hem de CO1.5 azaltma ölçümleri arasındaki 2C ve 2C senaryoları arasındaki farkı göstermektedir. Her kesikli çizgi, bir 100C dünyasına kıyasla bir 1.5C dünyasında maliyet veya çabadaki% 2 artışını temsil eder.
Çeşitli SSP'ler için 2C senaryolarına kıyasla 1.5C senaryoları için maliyet ve CO2 azaltma metriklerinde göreceli artışlar. Her kesikli çizgi,% 100 artışa kadar maliyet veya azalma miktarında% 500 artış gösterir. Şekil 4'ten alınmıştır. Rogelj ve diğerleri 2018.
En büyük artışlar,% 200 ile% 400 arasında daha yüksek olması gereken karbon fiyatlarında ve% 200 ile% 300 arasında daha yüksek olan yakın vadeli maliyetlerdedir. Kısa vadeli maliyetlerdeki bu artışlar, ihtiyaç duyulan daha ciddi yakın vadeli emisyon düşüşlerinden kaynaklanmaktadır. Uzun vadeli maliyetlerin de% 200 civarında daha yüksek olması bekleniyor.
CO2 azaltma metrikleri için, bir 1.5C dünyası, bir 2C dünyasında olduğundan, binalarda ve ulaşımda CO2'te yaklaşık iki ila üç kat daha büyük azalma gerektirir. Bu sektörler, daha az kolay değiştirilebilen fosil yakıtların doğrudan yakılmasını içerdiğinden, elektrik üretiminden karbonu kaldırmak için daha zordur.
Zor, ama mümkün?
Bu çalışmadaki yeni senaryolar önemlidir, çünkü 1.5'te ısınmayı 2100C altına indirmeyi sınırlayabilecek olası yörüngeler ve teknolojik yollar olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, bu modellerin tümü, yüzyılın ortasında ısınan 1.5C'i aştı. En çok büyük miktarlarda güveniyor -Kanıtlanmamış hala yüzyılda olumsuz emisyonlar, yakın vadede emisyonlarda daha uygulanabilir bir şekilde kademeli bir azalma sağlamak için.
“Sıcaklığı 1.5C ile sınırlamak, yalnızca 1.5C yollarına uygun belirli sosyoekonomik, teknolojik ve kaynak varsayımlarıyla modellerin sunabileceği değerlere yaklaşıyor. Modelin nasıl uygulanabilir bir topluma dönüştürüleceği dönüşümü, odadaki fil olarak kalır. 1.5C senaryoları, azaltılmamış fosil yakıt kullanımında radikal düşüşler, fosil olmayan enerji kaynaklarının hızlı bir şekilde genişlemesi ve planet ölçekli karbondioksit giderimi gerektirir. Bu çekirdek yapı taşlarından herhangi birini karşılayamamak, 1.5C’yi çabucak olanaksız kılacaktır. ”
Not: Çalışmanın yayınlanmasına eşlik eden yeni güncellenen SSP emisyonları ve senaryo veritabanıtüm SSP senaryoları için veri içerir.
Rogelj, J. ve diğ. (2018) Küresel ortalama sıcaklık sınırlamasını 1.5C, Doğa İklim Değişikliğinin altına düşürmeye yönelik senaryolar,
doi:10.1038/s41558-018-0091-3
Bu makale ilk olarak göründü Karbon kısa
Yazar hakkında
Zeke Hausfather, ABD odaklı bir iklim iklimi ve enerjisi konusundaki araştırmaları kapsamaktadır. Zeke, çevre bilimi alanında Yale Üniversitesi ve Vrije Universiteit Amsterdam'dan yüksek lisans derecesi aldı ve University of California, Berkeley'de iklim bilimi alanında doktora yaptı. Son 10 yıllarını, cleantech sektöründe veri bilimcisi ve girişimci olarak çalışarak geçirdi.
İlgili Kitaplar:
{amazonWS: searchindex = Kitaplar; anahtar kelimeler = iklim değişikliği çözümleri; maxresults = 3}