Geoengineering Kan vi teknologi redde oss fra klimaendringer?

Transkript

1 Geoengineering Kan vi teknologi redde oss fra klimaendringer? Norsk klimanettverk, Bjørn H. Samset - Forsker, CICERO b.h.samset@cicero.uio.no kollokvium.no

2

3 Jordens energibalanse Alt vi egentlig trenger for å forstå klimaendringer

4 Ubalansen i energi per 2007 IPCC det internasjonale klimapanelet: Etablert i 1988, består av flere tusen forskere Mandatet er å vurdere og rapportere Den største og mest enige gruppen av forskere i verdens historie!!! Ny rapport i 2013/ /13/ipcc-femte-rapport/ 1.6 W/m2

5 Vi endrer energibalansen ved å øke drivhuseffekten G. Peters et al., Nature Climate Change (2011) men å «gjøre noe med det» viser seg å være utfordrende

6 Ubalansen i energi per 2007 IPCC det internasjonale klimapanelet: Etablert i 1988, består av flere tusen forskere Mandatet er å vurdere og rapportere Den største og mest enige gruppen av forskere i verdens historie!!! Ny rapport i 2013/ /13/ipcc-femte-rapport/ 1.6 W/m2

7 Vi endrer energibalansen ved å slippe ut aerosoler som skjermer mot sollys, og i tillegg kan påvirke skyene:

8 Ubalansen i energi per 2007 IPCC det internasjonale klimapanelet: Etablert i 1988, består av flere tusen forskere Mandatet er å vurdere og rapportere Den største og mest enige gruppen av forskere i verdens historie!!! Ny rapport i 2013/ /13/ipcc-femte-rapport/ 1.6 W/m2

9 Vi kan fortsatt bestemme hvor vi vil gå Kutter vi aldri så øker temperaturen 4-5 grader dette hundreåret, 6-8 grader innen år 2200 Resultatene her er basert på «mellomkompliserte» modeller Usikkerhetene er høyst reelle Spredningen gir likevel en god pekepinn på hvor vi kan havne Hvis det da ikke skjer noe helt spesielt? M. Meinhausen et al., Climatic Change (2011) 109:

10 Skjeletter i jordens skap ting som kan påvirke klimaet mye og raskt: Tippepunkter

11 Mulige svar på klimaproblemet: Reduksjoner (Mitigation) Tilpasning (Adaptation) MAG Teknologi (Geoengineering)

12 Hva kan vi gjøre for å flikke på klimaet?

13 SRM: «Solar Radiation Management» CDR: «Carbon Dioxide Removal Techniques» Jordens energibalanse Hva kan vi prøve å flikke på her?

14 The radiative forcing potential of different climate geoengineering options T. M. Lenton and N. E. Vaughan Atmos. Chem. Phys., 9, , 2009 Solar Radiation Management: Endre overflatens reflektivitet «Cool roof»: Billig, lett å gjennomføre Minker behov for airconditioning Effekt på energibalansen: ~0.2 W/m2 Reflektive overflater i ørkenen: Dekke ~2% av jordens overflate Dyrt, men ikke teknisk vanskelig Regional effekt, usikkert globalt Effekt på energibalansen: ~2.0 W/m2 Reflekterende avlinger: Genmodifisert korn og gress som er hvite, d.v.s. reflekterer godt Krever mye FOU, usikkert, Effekt på energibalansen: ~0.5 W/m2

15 The radiative forcing potential of different climate geoengineering options T. M. Lenton and N. E. Vaughan Atmos. Chem. Phys., 9, , 2009 Solar Radiation Management: Refleksjon i atmosfæren Utslipp av sulfater fra fly i stratosfæren: Vi «leker vulkan». Relativt enkelt, krever bare litt forskning på spredning fra fly. Andre stoffer enn sulfater kan også brukes (f.eks. TiO2). Relativt billig. Må opprettholdes jevnt. Effekt på energibalansen: >3 W/m2 Sjøspray som lager skyer: Krever år med FoU, dyrere enn fly-løsninger. Bruker bare sjøsalt og skyer, ingen kjemikalier. Usikre effekter på været. Må oppretholdes jevnt. Effekt på energibalansen: >3 W/m2

16 Solar Radiation Management: Hindre sollyset høyere oppe Solspeil: Effekt på energibalansen: Så mye vi vil, i prinsippet

17 Solar Radiation Management: Problemer Hindrer ikke havforsuring Bare balanserer økt drivhuseffekt, fjerner den ikke, så vi må fortsette og antakelig øke tiltakene etter hvert som CO2-konsentrasjonen øker Aerosoler og sjøspray til skyer, de antakelig «beste» mulighetene her, må hele tiden holdes ved like

18 Carbon Dioxide Reduction: Øke opptak i biosfære og hav Plante trær: Trær binder CO2 jo mer trevekst, jo mer CO2 ut av luften. Lett, billig, har andre fordeler men tar mye plass Effekt på energibalansen: ~0.3 W/m2 Gro plankton m.m. i havene: Biomateriale i havene kan også binde CO2. Fosfor, jern og nitrogen tilsatt i havene kan øke veksten. Ukjent effekt på biosfæren. Effekt på energibalansen: ~1.0 W/m2 Biochar: Brenn planteavfall til kull, lagre kullet i bakken. Anti-gruvedrift Effekt på energibalansen: ~0.5 W/m2

19 Carbon Dioxide Reduction: Luftskrubbing Bio-energy with carbon capture and storage (BECCS): Standard CCS-teknologi (tenk Månelandingen), kombinert med bruk av biomasse til energiprod. Hente CO2 direkte fra luft:??? Effekt på energibalansen: ~1-2 W/m2??

20 Grundig statusrapport fra 2009: Geoengineering the climate: Science, governance and uncertainty /geoengineering-climate/

21 Grundig statusrapport fra 2009: Geoengineering the climate: Science, governance and uncertainty /geoengineering-climate/

22 Grundig statusrapport fra 2009: Geoengineering the climate: Science, governance and uncertainty Geoengineering må kun sees som en «plan B», men vi kan komme til å trenge en «plan B» så vi må derfor forske på det i dag /geoengineering-climate/

23 Hacking the planet: The only climate solution left? New Scientist 2697 (2009)

24 Er det teknologisk mulig?

25 Et dramatisk eksempel som illustrerer problemene: Nuclear winter? Climatic consequences of regional nuclear conflicts A. Robock et al., 2007, ACP We use a modern climate model and new estimates of smoke generated by fires in contemporary cities to calculate the response of the climate system to a regional nuclear war between emerging third world nuclear powers using 100 Hiroshima-size bombs (less than 0.03% of the explosive yield of the current global nuclear arsenal) on cities in the subtropics. We find significant cooling and reductions of precipitation lasting years, which would impact the global food supply. Dette er såklart ikke regnet som geoengineering men effekten er akkurat den samme. Vi kan om vi vil med alt det innebærer

26 Noen (flere) problemer «Science, governance and uncertainty»

27 Problemer med geoengineering: Usikkerheter Hver enkelt klimarespons har en til tider ganske stor usikkerhet. Hvordan vet vi hvor mye «fiksing» som trengs? Global vs lokal effekt: En klimapåvirkning i Afrika har helt ukjent virkning på Amerika, Antarktis, Innvirkning av temperaturendringer på nedbørsmønstre, stormbaner, matproduksjon, Noen teknologier er «trygge» (som Cool Roof), andre kan ha uforutsette effekter på biologi og naturlige kretsløp hvordan kan vi bevise at så omgripende inngrep er «trygge»? Hvem står til ansvar hvis det skjer noe uforutsett?

28 Problemer med geoengineering: Styring («governance») Geoengineering er, til dels, både enkelt og billig Et enkelt land kan sette i gang tiltak som påvirker hele verden Selv godt planlagte globale tiltak vil ha negative effekter noen steder Hvis vi ikke en gang klarer å bli enige om utslippskutt, hvordan skal vi bli enige om noe vi VET kommer til å innvirke negativt på deler av verden? Hvis teknologien først eksisterer, hva hindrer et enkeltland i å f.eks. beskytte seg selv med et lag sulfater og bare gi blaffen i effekten på monsunregnet et annet sted?

29 Problemer med geoengineering: Mulige militære koblinger? Så lenge noen vifter med dette flagget er det enda vanskeligere for politikerne å stole på hverandre Tillit er et fundamentalt problem for geoengineering!

30 Hva skjer i dag?

31 Det skrives populærvitenskap

32 Det møtes

33 Det forskes og eksperimenteres New Scientist 2011: 09.09: Geoengineering trials get under way 03.10: Political backlash to geoengineering begins 05.10: Would-be geoengineers must listen to the public 25.10: Strong public support for planet-hacking research

34 Konklusjoner og spørsmål til diskusjonen Geoengineering er et aktivt forskningsfelt i 2012 MAG: Mitigation, Adaptation, Geoengineering er vanskelig å komme unna som idé To hovedretninger: Solar Radiation Management CO2 Removal Vi vet at vi vet for lite til å gjøre noe i dag Forskning kan hjelpe mye men så fort teknologien eksisterer kan alle som vil benytte den Kan vi, ut fra det vi i dag vet, tillate oss å gjøre felteksperimenter? Hvor godt må vi kjenne effekten av en klimateknologi før vi eventuelt gjør storskala-tester? Hvis noe går galt, hvem har ansvaret? Hva slags organ, hvis noe, skal regulere bruken av slik teknologi? (Er det mulig å regulere bruken, all den tid at å starte en bil i prinsippet er med på å drive geoengineering?) Hvor varmt må det bli før vi begynner å vurdere løsninger vi i dag helst vil avvise blankt?

35