Cape Grim-stationen mäter den renaste luften i världen. Kredit:Bureau of Meteorology
COVID-19 har begränsat verksamheten för miljontals människor över hela världen och med det, Växthusgasutsläpp. Som klimatforskare vid Cape Grim Baseline Air Pollution Station, Vi får rutinmässigt frågan:betyder det att koldioxidkoncentrationerna i atmosfären har sjunkit?
Svaret, besvikelse, är nej. Under hela pandemin, nivåerna av koldioxid (CO₂) i atmosfären fortsatte att stiga.
Faktiskt, våra mätningar visar att mer CO₂ ackumulerats i atmosfären mellan januari och juli 2020 än under samma period 2017 eller 2018.
Utsläppen från förra sommarens skogsbränder kan ha bidragit till detta. Men det finns flera andra anledningar till att COVID-19 inte har sänkt CO₂-koncentrationerna vid Cape Grim – låt oss ta en titt på dem.
Mäter den renaste luften i världen
Cape Grim ligger på Tasmaniens nordvästra spets. Forskare vid stationen, drivs av CSIRO och Bureau of Meteorology, har övervakat och studerat den globala atmosfären under de senaste 44 åren.
Luften vi övervakar är den renaste i världen när den blåser från sydväst, utanför södra oceanen. Mätningar som tas under dessa förhållanden är kända som "baslinjekoncentrationer, " och representerar den underliggande nivån av koldioxid i atmosfären på södra halvklotet.
En droppe i CO₂-havet
Utsläppsminskningar på grund av covid-19 började i Kina i januari, och nådde en topp globalt i april. Våra mätningar visar att atmosfärens CO₂-nivåer steg under den perioden. I januari 2020, baslinjens CO₂ var 408,3 ppm vid Cape Grim. I juli hade det stigit till 410 ppm.
Baslinje CO₂-rekord från Cape Grim. Författare tillhandahålls
Sedan stationen började mäta första gången 1976, koldioxidhalten i atmosfären har ökat med 25 %, som visas i grafen nedan. Nedgången i takten för koldioxidutsläpp under pandemin är bara ett drag mot denna övergripande uppåtgående trend.
CO₂-ökningen beror på förbränning av fossila bränslen för energi, och förändrad markanvändning som avskogning som lämnar färre träd att absorbera CO₂ från luften, och förändrar upptaget och frigörandet av kol i marken.
Atmosfärisk transport
Stora luftcirkulationsmönster i atmosfären sprider gaser som CO₂ runt om i världen, men denna process tar tid.
De flesta utsläppsminskningar på grund av covid-19 skedde på norra halvklotet, eftersom det är där de flesta av världens befolkning bor. Direkta mätningar av CO₂ i städer där strikta låsningsåtgärder infördes visar utsläppsminskningar på upp till 75 %. Detta skulle ha minskat CO₂-koncentrationerna i atmosfären lokalt.
Men det kommer att ta många månader för denna förändring att manifestera sig i atmosfären på södra halvklotet – och när den gör det, effekten kommer att spädas ut betydligt.
Årlig ökning av CO₂ vid Cape Grim sedan 1976. Röda horisontella staplar visar den genomsnittliga tillväxttakten i ppm/år varje decennium. Författare tillhandahålls
Naturliga upp- och nedgångar
Utsläppsminskningar under covid-19 är en liten del av en mycket stor kolcykel. Denna cykel är så dynamisk att även när utsläppen avtar är återspeglas i atmosfäriska CO₂-nivåer, minskningen kommer att ligga väl inom cykelns naturliga ebb och flod.
Här är varför. De globala koldioxidutsläppen har ökat med cirka 1 % per år under det senaste decenniet. Detta har utlöst en ökning av atmosfäriska CO₂-nivåer på mellan 2 och 3 ppm per år under den tiden, som visas i grafen nedan. Faktiskt, sedan våra mätningar började, CO₂ har ackumulerats snabbare i atmosfären för varje decennium, i takt med att utsläppen har ökat.
Men även om CO₂-utsläppen har ökat konsekvent, den resulterande ackumuleringshastigheten i atmosfären varierar avsevärt varje år. Detta beror på att ungefär hälften av de mänskliga utsläppen torkas upp av ekosystemen och haven, och dessa processer förändras från år till år.
Till exempel, i sydöstra Australien, förra sommarens omfattande och långvariga skogsbränder släppte ut ovanligt stora mängder CO₂, samt att förändra ekosystemens förmåga att absorbera det. Och under starka El Niño-evenemang, minskad nederbörd i vissa regioner begränsar produktiviteten hos gräsmarker och skogar, så de tar upp mindre CO₂.
Grafen nedan visualiserar denna variation. Den visar baslinjens CO₂-koncentrationer för varje år, i förhållande till 1 januari. Notera hur baslinjenivån förändras genom en naturlig säsongscykel, hur den förändringen varierar från år till år och hur mycket CO₂ som har tillförts atmosfären i slutet av året.
Tillväxttakten har varit så mycket som 3 ppm per år. Den svarta linjen representerar 2020 och linjerna för de föregående fem åren är färgade. Alla visar den senaste årliga tillväxttakten på cirka 2-3 ppm/år – en variation i intervallet cirka 1 ppm/år.
Dagliga baslinjevärden för CO2 för varje år från 1977 i förhållande till 1 januari för det året. Författare tillhandahålls
Forskning i maj uppskattade att på grund av covid-19-låsningarna, De globala årliga genomsnittliga utsläppen för 2020 skulle vara mellan 4,2 % och 7,5 % lägre än för 2019.
Låt oss förenklat anta att CO₂-koncentrationstillväxten minskar med samma mängd. Det skulle finnas 0,08-0,23 ppm mindre CO₂ i atmosfären i slutet av 2020 än om ingen pandemi inträffade. Denna variation ligger väl inom den naturliga årliga variationen på 1 ppm/år i CO₂-tillväxt.
Vägen framför
Det är uppenbart att COVID-19 inte har löst klimatförändringsproblemet. Men detta faktum hjälper oss att förstå omfattningen av förändringar som krävs om vi ska stabilisera det globala klimatsystemet.
Det centrala målet med klimatavtalet från Paris är att begränsa den globala uppvärmningen till långt under 2℃, och fortsätta ansträngningar för att hålla den under 1,5 ℃. För att uppnå detta, De globala CO₂-utsläppen måste minska med 3 % och 7 % varje år, respektive, till 2030, enligt United Nations Emissions Gap Report.
Tack vare COVID-19, vi kan uppnå denna minskning 2020. Men för att låsa in utsläppsminskningar från år till år som kommer att återspeglas i atmosfären, vi måste agera nu för att göra djup, betydande och permanenta förändringar av globala energi- och ekonomiska system.
Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.