100 ΜΗΝΕΣ Τεχνικό υπόμνημα

100 months: Technical note http://www.onehundredmonths.org/

100 μήνες: Τεχνικό υπόμνημα

Περίληψη
Οι 100 μήνες μετράνε από την 1η Αυγούστου 2008, οι ατμοσφαιρικές συγκεντρώσεις του θερμοκηπίου θα αρχίσουν να υπερβαίνουν το όριο από το οποίο πιθανά δεν θα είναι δυνατόν να αποτρέψουμε την αμετάκλητη αλλαγή του κλίματος. Ο όρος πιθανά αναφέρετε στον ορισμό του ρίσκου που χρησιμοποιείται από Διακυβερνητικό Οργανισμό για την Κλιματική Αλλαγή που δημιούργησε ο Ο.Η.Ε (στα αγγλικά Intergovernmental Panel on Climate Change) το οποίο σημαίνει ότι σε αυτό ειδικά το επίπεδο συγκέντρωσης των αερίων του θερμοκηπίου, υπάρχουν μόνο 66-90% πιθανότητες του παγκόσμιου μέσου όρου ανόδου της θερμοκρασίας της γης να σταθεροποιηθεί στους 2ο βαθμούς Κελσίου πάνω από τα επίπεδα της προ-βιομηχανικής εποχής. 1 Την στιγμή που αυτή η συγκέντρωση θα επιτευχθεί, θα γίνεται όλο και περισσότερο πιο πιθανό ότι θα ξεπεράσουμε το επίπεδο των 2ο Κελσίου σε θερμότητα. Αυτό είναι το μεγαλύτερο αποδεκτό όριο αύξησης της θερμοκρασίας το οποίο έχει συμφωνηθεί από την Ευρωπαϊκή Ένωση και άλλους ως απαραίτητο για να παραμείνει σίγουρα σε λογικά επίπεδα η θερμοκρασία της γης και μακριά από μια ανεξέλεγκτη και τελικά καταστροφική υπερθέρμανση. Επίσης πιστεύουμε ότι αυτός ο υπολογισμός είναι συντηρητικός. Οι λόγοι και οι υποθέσεις πίσω από αυτά τα συμπεράσματα αναλύονται παρακάτω.

Περιεχόμενα: Η κλιματική αλλαγή που δημιουργείται από τον άνθρωπο
Παρουσιάζοντας τις συγκεντρώσεις του διοξειδίου του άνθρακα, το πιο διαδεδομένο αέριο του θερμοκηπίου είναι στο υψηλότερο επίπεδο από τα προηγούμενα 650.000 χρόνια. Στο διάστημα των 250 ετών τα καύσιμα ορυκτά από την εποχή της βιομηχανικής επανάστασης και σε συνδυασμό με τις επιλογές χρήσης της γης όπως επίσης με την αστικοποίηση και την αποψίλωση των δασών έχουνε απελευθερώσει στην ατμόσφαιρα συνολικά περισσότερο από 1.800 δισεκατομμύρια τόνους διοξειδίου του άνθρακα.2 Γενικά περίπου 1000 τόνοι διοξειδίου του άνθρακα απελευθερώνονται στην γήινη ατμόσφαιρα κάθε δευτερόλεπτο από την ανθρώπινη δραστηριότητα. 3
Τα αέρια του θερμοκηπίου παγιδεύουν την ηλιακή ακτινοβολία. Αν υπάρξουν περισσότερο από αυτά τα αέρια, περισσότερη θερμότητα θα παγιδευτεί προκαλώντας υπερθέρμανση στον πλανήτη. Αν μια συγκεκριμένη ποσότητα συγκεντρωθεί στην ατμόσφαιρα (ο όρος είναι «σημείο αιχμής») η υπερθέρμανση του πλανήτη θα επισπευτεί. Ένας αριθμός θετικά ενισχυμένων αναστροφών (αναστροφή της ηλιακής ακτινοβολίας που αντανακλά η γη), αυξάνει το φαινόμενο της θέρμανσης με μια φυσική διαδικασία που προκαλείται από την αρχική θερμότητα ή αυξάνεται από το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Ένα παράδειγμα είναι το λιώσιμο των πάγων το οποίο μειώνει την ικανότητα αντανάκλασης της γήινης επιφάνειας και αφήνοντας μια σκουρότερη επιφάνεια γης να αυξάνει την θερμότητα που απορροφάται από τη γη.
Άλλο φαινόμενο που συντελεί στην επιδείνωση της κατάστασης είναι η μείωση της ικανότητας των ωκεανών να απορροφούν το διοξείδιο του άνθρακα λόγω της αύξησης της δύναμης των ανέμων που συνδέονται με τις κλιματικές αλλαγές όπως έχει παρατηρηθεί στον Νότιο και Βόρειο Ατλαντικό ωκεανό. 4 Αυτές οι αυξήσεις του όγκου του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, προκαλούν περαιτέρω κλιματικές αλλαγές.
Λόγω των αυτό-ανατροφοδοτούμενων ενισχύσεων από την αναστροφή της ηλιακής ακτινοβολίας , όταν η συγκέντρωση αερίων του θερμοκηπίου ξεπεράσει ένα κρίσιμο σημείο, ακόμα και εάν η ανθρωπότητα σταματήσει να απελευθερώνει επιπλέον αέρια του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα, η παγκόσμια υπερθέρμανση πιθανά θα συνεχιστεί. Το κλίμα της γη θα μεταβληθεί σε μία κατάσταση
( π.χ. διαφορετική κίνηση των ωκεανών, των ανέμων και των βροχοπτώσεων) με πιθανές καταστροφικές συνέπειες για τη ζωή πάνω στη γη. Αυτή η αλλαγή στην υπάρχουσα ισορροπία του κλιματικού συστήματος συχνά αναφέρεται σαν ‘αμετάκλητη κλιματική αλλαγή’.

100 μήνες από τον Αύγουστο του 2008
Χρησιμοποιώντας τα καλύτερα συστήματα υπολογισμού των σημερινών συγκεντρώσεων των αερίων του θερμοκηπίου, του ρυθμού αύξησης των εκπομπών, το συντηρητικό υπολογισμό για την ικανότητα καταστροφής από τις περιβαλλοντολογικές αντεπιστροφές που εκτονώνονται από την παγκόσμια υπερθέρμανση και τη μέγιστη συγκέντρωση των αερίων του θερμοκηπίου που μπορούν να δημιουργήσουν την αμετάκλητη κλιματική αλλαγή, μπορούμε να υπολογίσουμε το χρόνο που θα χρειαστεί μέχρι να φτάσουμε στο κατώφλι αυτής της αλλαγής.
Το διοξείδιο του άνθρακα δεν είναι, φυσικά, το μόνο αέριο που επιδρά στο κλίμα. Οι αριθμοί συγκέντρωσης συχνά αναφέρονται για να υπολογιστούν και άλλοι παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων και των άλλων αερίων ρύπων. Αυτός ο αριθμός δίνει το αντίστοιχο του διοξειδίου του άνθρακα ή CO2e. Υπάρχουν δύο διαφορετικοί αριθμοί για το CO2e : ο ένας έχει σχέση με αυτά τα αέρια που αναφέρονται στο πρωτόκολλο του Κιότο, το οποίο όμως δεν είναι πλήρες και ο άλλος όλων όσων συμβάλουν στην ‘συμπίεση της ακτινοβολίας’5 και επηρεάζουν την ενέργεια που λαμβάνει το κλιματικό σύστημα και από τα οποία θερμαίνεται ή ψύχεται.
Το CO2e είναι ο υπολογισμός των αποτελεσμάτων που θα επιφέρει το διοξείδιο του άνθρακα ο οποίος θα δώσει τα ίδια αποτελέσματα με την ‘συμπίεση της ακτινοβολίας’ που προκαλούν το σύνολο των άλλων αερίων που συμπιέζουν την ατμόσφαιρα. Πιο απλά, έξι αέρια του θερμοκηπίου που περιλαμβάνονται στο πρωτόκολλο του Κιότο έχουν χρησιμοποιηθεί για να υπολογιστεί το CO2e. 6 Εντούτοις, αν όλες οι ανθρωπογενείς ενέργειες που ‘συμπιέζουν την ακτινοβολία’ υπολογιστούν ΄και όχι μόνο αυτές που αναφέρονται στο πρωτόκολλο του Κιότο, ένα πιο αξιόπιστο σύστημα θα μπορεί να δημιουργηθεί.7 Χρησιμοποιήσαμε τα πιο ενημερωμένα συστήματα υπολογισμού από την αναφορά του Intergovernmental Panel on Climate Change από το Working Group One8 στο σύνολο των ανθρωπογενών ενεργειών που ‘συμπιέζουν την ακτινοβολία’ για να υπολογίσουμε το υπάρχων CO2e. Αυτός ο προσδιορισμός περιλαμβάνει επίσης αυτά που λειτουργούν αρνητικά στην συμπίεση της ακτινοβολίας ( πιέσεις που έχουν σαν αποτέλεσμα την ψύξη και όχι την θέρμανση, αλλά τα αποτελέσματα των οποίων έχουν μικρή διάρκεια). 9
Στην ανάλυσή μας, έχουμε υπολογίσει σαν την αρχή της μη αναστρέψιμης αλλαγής τη συγκέντρωση στην ατμόσφαιρα τα 400 ppm (μέρη στο εκατομμύριο) εκφραζόμενο σαν την πιο ολοκληρωμένη μέτρηση του ισοδύναμου του διοξειδίου του άνθρακα. 10Μόνο σταθεροποιώντας τις εκπομπές σ’ αυτήν την συγκέντρωση είναι πιθανό να σταθεροποιήσουμε το μέσο όρο της παγκόσμιας ανόδου της θερμοκρασίας στους 2 βαθμούς πάνω από τα προβιομηχανικά επίπεδα. Τον Δεκέμβριο του 2007, η πιθανή συγκέντρωση CO2e υπολογίστηκε ότι ήταν λίγο πιο κάτω από τα 377 ppm βασιζόμενο στην συγκέντρωση του CO2 στα 383 ppm -αυτή η μέτρηση εξηγείται από τον καλύτερο συνυπολογισμό του αριθμού του CO2e από όλες τις εκπομπές του επηρεάζουν την συμπίεση της ακτινοβολίας με άλλα λόγια και των δύο που προκαλούν ψύξη και θέρμανση.
Στην ανάλυσή μας, έχουμε υποθέσει ότι η αύξηση των εκπομπών θα είναι 3,3% ετησίως. Αυτό βασίζεται στον μέσο όρο αύξησης των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα την περίοδο 2000-2006.11Υποθέσαμε ότι τα υπόλοιπα που συμπιέζουν την ακτινοβολία θα μείνουν σταθερά.
Η 3,3% αύξηση περιλαμβάνει την αντεπιστροφή που δημιουργεί ο άνθρακας (μειώνοντας την αποτελεσματικότητα της απορρόφησης του CO2 από την γη και τους ωκεανούς) όπως επίσης και τις άμεσες ανθρωπογενείς εκπομπές. Από την αύξηση του 3,3%, το 18 +-15% από την ετήσια αύξηση είναι λόγω των αντεπιστροφών του άνθρακα. Ενώ το 17 +-6% είναι λόγω της αύξησης της χρήσης του άνθρακα από την παγκόσμια οικονομία (δείκτης του άνθρακα ανά μονάδα οικονομικής δραστηριότητας π.χ.GDP). Το υπόλοιπο 65% +-16% είναι λόγω της αύξησης της παγκόσμιας οικονομικής δραστηριότητας. 12
Όσο αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2e στην ατμόσφαιρα, θα δυναμώνουν οι αντεπιστροφές του κύκλου του άνθρακα. Δεδομένου αυτού έχουμε επίσης περιλάβει την συντήρηση, δηλαδή λιγότερες δεσμεύσεις υπολογίζονται για την εκτόνωση του κύκλου αντεπιστροφής του άνθρακα. 13
Η ανάλυση μας βασίζεται στην υπόθεση ότι οι άλλες ανθρωπογενείς ενέργειες συμπίεσης της ακτινοβολίας παραμένουν σταθερές και ο δείκτης αύξησης των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα (λόγω της οικονομικής ανάπτυξης και της αύξησης της χρήσης του άνθρακα στην οικονομία) θα παραμένει στάσιμος, τότε μέχρι το τέλος του 2016 θα επιτευχθεί η ατμοσφαιρική συγκέντρωση του CO2e στα 400 ppmv.
Οι υπολογισμοί είναι προσεκτικοί. Χρησιμοποιήσαμε τους χαμηλότερους υπολογισμούς των επανατροφοδοτήσεων του κύκλου του άνθρακα. Ακόμα περισσότερο, ιστορικά μια αύξηση του μέσου όρου της παγκόσμιας θερμοκρασίας της γης λίγο πιο κάτω από τους 2C έχει υπολογιστεί σαν ‘ασφαλές’14 επίπεδο υπερθέρμανσης. Αλλά, η πρόοδος των παγκόσμιων κλιματικών μοντέλων με τρισδιάστατη μορφή και τους αυξανόμενους χωρικούς μετασχηματισμούς, μας κάνει να αντιληφθούμε ότι οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής είναι περισσότερο από μία τοπική αλλαγή στην θερμοκρασία. Για παράδειγμα με το λιώσιμο των πάγων στην επιφάνεια της Γροιλανδίας, είναι περισσότερο πιθανή η αλλαγή θερμοκρασίας σε τοπικό επίπεδο να είναι 2,7οC η οποία μπορεί να ισοδυναμεί με παγκόσμια αύξηση της θερμοκρασίας κατά 2οC ή και λιγότερο. 15 Η τήξη των πάγων στην Γροιλανδία θα συνεργήσει στη άνοδο της στάθμης της θάλασσας κατά 7 μέτρα.


Contacts:
Dr Victoria Johnson, Climate Change Programme, nef (the new economics foundation), victoria.johnson@neweconomics.org;
Andrew Simms, Policy Director and Climate Change Programme, nef, andrew.simms@neweconomics.org.

Endnotes
1 Hence, even at this level, there is still a one-third chance of exceeding the 2 degree C threshold.
2 A total of 488 billion tonnes of carbon has been emitted since the beginning of the Industrial Revolution. This has been
converted to carbon dioxide multiplying the units of carbon by 44 and dividing by 12 [Canadell J, Le Quéré C, Raupach M, Field
C, Buitenhuis E, Ciais P, Conway T, Gillett N, Houghton R, Marland G (2007) ‘Contributions to accelerating atmospheric CO2
growth from economic activity, carbon intensity, and efficiency of natural sinks’ Proceedings of the National Academy of
Sciences 104 (47) 18866-18870.]
3 Approximately 8 Gigatonnes of carbon are emitted each year. This has been converted to carbon dioxide by using the
standard conversion of multiplying the units of carbon by 44 and dividing by 12.
4 See for example Le Quéré C, Rödenbeck C, Buitenhuis E, Conway T, Langenfelds R, Gomez A, Labuschagne C, Ramonet
M, Nakazawa T, Metzl N, Gillett N and Heimann M (2007) ‘ Saturation of the Southern ocean CO2 sink due to recent climate
change’ Science 316 (5832): 1735-1738.
5 Radiative forcing is defined by the IPCC as a radiative flux (flow of energy) change evaluated at the tropopause. The
tropopause is the discontinuity between the troposphere (the portion of the atmosphere that reaches from the surface to a
height of between 10 and 20km where most of the weather occurs) and the stratosphere (the layer of the atmosphere that
extends from the tropopause to a height of approximately 50km and absorbs most of the harmful ultraviolet radiation from the
Sun). Positive radiative forcings lead to a global mean surface warming and negative radiative forcings lead to a global mean
surface cooling.
6 CO2 – Carbon Dioxide, CH4 – Methane, N2O – Nitrous Oxide, SF6 – Sulphur Hexafluoride, HFCs – Hydrofluorocarbons and
PFCs – Perfluorocarbons.
7 For example ozone, sulphate aerosols, and black carbon.
8 IPCC (2007) Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment
Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge: Cambridge University Press.
9 An important caveat is that particulate emissions which often have a net negative radiative forcing, such as the smogs over
industrialising Asia, have a much shorter atmospheric lifetime than the dominant greenhouse gas, CO2 (which has a lifetime of
100 years or more) .This means that the real extent of the warming is being masked. [See for example, Andreae M, Jones C
and Cox P (2005) ‘Strong present-day aerosol cooling implies hot future’ Nature 435: 1187-1190.]
10 In 2006, an analysis by Malte Meinhausen suggested that stabilisation of greenhouse gas concentrations (defined as CO2e)
at 550ppm is accompanied by the 68-99% risk of overshooting a warming of 2 degrees. According to the IPCC, this is defined
as “likely” to “very likely”. His analysis also showed that only by stabilising emissions at 400ppm is it “likely” that global average
temperature change will stabilise at 2 degrees. [Meinhausen, M. (2006), What does a 2°C target mean for greenhouse gas
concentrations? A brief analysis based on multi-gas emission pathways and several climate sensitivity uncertainty estimates (
Avoiding dangerous climate change, in H.J. Schellnhuber et al. (eds.), Cambridge, Cambridge University Press, pp.265 – 280)].
This assessment has been supported by findings from two further analyses; an analysis by Baer P and Mastrandrea M (2006)
[High Stakes: Designing emissions pathways to reduce the risk of dangerous climate change London: Institute for Public Policy
Research]. However, top NASA scientist James Hansen and his colleagues form Columbia University in New York published a
paper in early 2008 http://www.citebase.org/abstract?id=oai:arXiv.org:0804.1126 to say that, rather than deciding on a future,
higher level at which to stabilise the amount of CO2 in the atmosphere, we need to reduce CO2 concentrations to 350ppm – the
level they were in 1988.
11 Canadell J, Le Quéré C, Raupach M, Field C, Buitenhuis E, Ciais P, Conway T, Gillett N, Houghton R, Marland G (2007)
‘Contributions to accelerating atmospheric CO2 growth from economic activity, carbon intensity, and efficiency of natural sinks’
Proceedings of the National Academy of Sciences 104 (47) 18866-18870.
12 Ibid.
13 Friedlingstein P, Cox P, Betts R, Bopp L, von Bloh W, Brovkin V, Cadule P, Doney S, Eby M, Fung I, Bala G, John J, Jones
C, Joos F, Kato T, Kawamiya M, Knorr W, Lindsay H, Matthews H, Raddatz T, Rayer P, Reick C, Roeckner E, Schnitzler K-G,
Schnur R, Strassman K, Weaver A, Yoshikawa C and Zeng N (2006) ‘Climate-Carbon Cycle Feedback Analysis: Results from
the C4MIP Model Intercomparison’ Journal of Climate, 19:3337-3353.
Friedlingstein et al (2006) analysed the output of eleven climate-carbon cycle models (climate models linked to the biological
and geophysical carbon cycle) over the period 1850-2100. The models calculate the Airborne Fraction (AF), the ratio of
atmospheric CO2 increase in a given year to that year’s total emissions from fossil fuels and land-use change. AF is a function
of the biological and physical processes governing land-atmosphere and ocean- atmosphere CO2 exchanges. It has a large
interannual variability, and is linked to large ocean-atmosphere regimes such as ENSO (El Nino Southern Oscillation). This
ratio has been around 0.45 over the period 2000 through 2006; however, the efficiency of the natural sinks in recent years has
started to fall. The intercomparison analysis suggested a total increase of additional CO2 emitted due to carbon-cycle
feedbacks could lie in the range 19 and 220ppm by the end of the 21st century. While the majority of the eleven models
analysed suggest the increase will lie between 50 and 150ppm, we have used the output of the most conservative climatecarbon
cycle model output in our calculation – i.e. 19ppm additional CO2 by the end of the 21st century. We have used their
time series of data for our calculation.
14 A ‘safe’ level of warming although appears to be a technical quantity, in fact, this is a highly political figure due to the
asymmetries of the potential impacts of climate change.
15 For example, P. Huybrechts et al. (1991) ‘The Greenland Ice-Sheet and Greenhouse Warming’, Global and Planetary
Change 89, 399–412, and J. Gregory et al., 2004, ‘Climatology: Threatened loss of the Greenland ice-sheet’, Nature 428, 616.