Den här veckan kom nyheter om att atmosfäriska koldioxidnivåer (CO₂) vid Mauna Loa atmosfäriska observatorium på Hawaii har stigit brant för sjunde året i rad, nådde i maj 2019 ett genomsnitt på 414,7 delar per miljon (ppm).

Det var det högsta månadsmedelvärdet på 61 år av mätningar vid det observatoriet, och kommer fem år efter att CO₂-koncentrationerna först översteg milstolpen på 400 ppm.

Men i sanning, mängden växthusgaser i vår atmosfär är ännu högre. Om vi ​​tar hänsyn till närvaron av andra växthusgaser förutom koldioxid, vi finner att världen redan har tickat förbi ännu en milstolpe:500 ppm av vad vi kallar "CO₂-ekvivalent, " eller CO2-e.

I juli 2018, kombinationen av långlivade växthusgaser uppmätt i "världens renaste luft" vid Cape Grim Baseline Atmospheric Pollution Station översteg 500 ppm CO₂-e.

Eftersom atmosfären på södra halvklotet innehåller mindre föroreningar än den norra, detta innebär att den globala genomsnittliga atmosfäriska koncentrationen av växthusgaser nu ligger långt över denna nivå.

Vad är CO₂-e?

Även om CO₂ är den vanligaste växthusgasen, dussintals andra gaser – inklusive metan (CH₄), lustgas (N₂O) och de syntetiska växthusgaserna — fångar också värme. Många av dem är mer kraftfulla växthusgaser än CO₂, och en del dröjer sig kvar längre i atmosfären. Det betyder att de har ett betydande inflytande på hur mycket planeten värms upp.

Atmosfärsforskare använder CO₂-e som ett bekvämt sätt att aggregera effekten av alla långlivade växthusgaser.

Som alla stora växthusgaser (CO₂, CH4 och N2O) ökar i koncentration, så är också CO₂-e. Den har klättrat med en genomsnittlig takt på 3,3 ppm per år under detta decennium – snabbare än någon gång i historien. Och det visar inga tecken på att sakta ner.

Denna milstolpe, som så många andra, är symboliskt. Skillnaden mellan 499 och 500 ppm CO₂-e är marginell när det gäller klimatets öde och det liv det upprätthåller. Men det faktum att den renaste luften på planeten nu har överskridit denna tröskel borde väcka djup oro.

Värmer på väg

Klimatavtalet från Paris syftar till att begränsa den globala uppvärmningen till mindre än 2℃ över förindustriella nivåer, för att undvika de farligaste effekterna av klimatförändringarna. Men uppgiften att förutsäga hur mänskliga växthusutsläpp kommer att störa klimatsystemet i en skala från decennier till århundraden är komplex.

Den bästa uppskattningen av den långsiktiga globala uppvärmningen som förväntas från 500 ppm CO₂-e är cirka 2,5 ℃. Men hittills, sedan förindustriell tid, det globala klimatet (inklusive haven) har bara värmts upp med 0,7 ℃.

Detta beror delvis på att industriell smog och andra små partiklar (tillsammans kallade aerosoler) reflekterar solljus ut i rymden, kompensera en del av den förväntade uppvärmningen. Vad mer, klimatsystemet reagerar långsamt på stigande koncentrationer av växthusgaser i atmosfären eftersom mycket av överskottsvärmen tas upp av haven.

Mängden värme som varje växthusgas kan fånga beror på dess absorptionsspektrum – hur starkt den kan absorbera energi vid olika våglängder, speciellt inom det infraröda området. Trots sin enkla molekylstruktur, det finns fortfarande mycket att lära om de värmeabsorberande egenskaperna hos metan, den näst största komponenten i CO₂-e.

Studier publicerade 2016 och 2018 ledde till att uppskattningen av metans uppvärmningspotential reviderades upp med 15 %, vilket betyder att metan nu anses vara 32 gånger effektivare för att fånga värme i atmosfären än CO₂, per molekyl över en 100-årig tidsperiod.

Med tanke på dessa nya bevis, vi beräknar att växthusgaskoncentrationerna vid Cape Grim passerade 500 ppm CO₂-e-gränsen i juli 2018.

Detta är högre än den officiella uppskattningen baserad på den tidigare formuleringen för beräkning av CO₂-e, som fortfarande används i stor utsträckning. Till exempel, US National Oceanic and Atmospheric Administration rapporterar 2018 CO₂-e som 496 ppm.

Grafen nedan visar de två kurvorna för tidsutvecklingen av CO₂-e i atmosfären mätt vid Cape Grim, med de gamla och nya formlerna.

Vissa växthusgaser, såsom klorfluorkolväten (CFC), även bryter ned ozonskiktet. CFC är på tillbakagång tack vare Montrealprotokollet, som förbjuder produktion och användning av dessa kemikalier, trots rapporter som tyder på en del nyligen producerad CFC-11 i Kina.

Men tyvärr deras ozonsäkra ersättare, fluorkolväten (HFC), är mycket potenta växthusgaser, och är på uppgång. Det nyligen antagna Kigali-tillägget till protokollet innebär att förbrukningskontroller på HFC nu är på plats, och detta kommer att se till att HFC-tillväxten saktas avsevärt och sedan vända under de kommande decennierna.

Vi kan förändras

Australien ligger i framkant när det gäller att initiera åtgärder för att stävja HFC:s inverkan på klimatförändringarna.

Metan är en annan lågt hängande frukt för klimatåtgärder, medan vi åtar oss den långsammare och svårare övergången bort från CO₂-avgivande energikällor.

De betydande mänskliga metanemissionerna från läckor i retikulerade gassystem, deponier, avloppsrening, och flyktiga utsläpp från kolbrytning och olje- och gasproduktion kan övervakas och minskas. Vi har vetenskapen och tekniken för att göra detta nu.

Både inom olje- och gassektorerna och i stadsområden, det finns många exempel på hur metan "hot spots" kan identifieras och hanteras.

Det är en klassisk win-win som sparar pengar och minskar klimatförändringarna, och något vi borde implementera i Australien inom en snar framtid.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.