為什麼我們還需要減少大氣中的碳量

還需要減少大氣中的碳量

控制氣候變化是一項艱鉅而多方面的挑戰。 分析 我的同事和我 表明,保持安全升溫水平現在需要從大氣中去除二氧化碳,以及減少溫室氣體排放。 談話

實現這一目標的技術還處於起步階段,需要數年甚至數十年的時間來開發,但我們的分析表明,這必須是一個優先事項。 如果推動,2050應該可以使用可操作的大型系統。

我們創建了一個簡單的氣候模型,並研究了不同水平的碳在海洋和大氣中的影響。 這讓我們可以對溫室變暖進行預測,看看我們需要做些什麼來將全球變暖限制在工業化前溫度的1.5℃之內 - 這是其中的一個目標。 2015巴黎氣候協議.

為了正確看待問題,這裡有一些關鍵數字。

人類已經排出 1,540十億噸二氧化碳氣體 自工業革命以來。 換句話說,這相當於燃燒足夠的煤以形成從地球到月球的寬22米的方形塔。

這些排放物中有一半留在大氣中,導致二氧化碳濃度升高 至少快10倍 在地球悠久的歷史中,任何已知的自然增長都比 大部分另一半已經溶解到海洋中,導致 酸化 有自己的 有害影響.

雖然大自然確實去除了二氧化碳,例如通過植物和藻類的生長和埋藏,我們會排放它 至少快100倍 比它被淘汰了。 我們不能依靠自然機制來解決這個問題:人們會 需要幫助 以及。


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目標是什麼?

巴黎氣候協議旨在將全球變暖限制在遠低於2℃,理想情況下不高於1.5℃。 (別人說1℃ 這是我們應該真正瞄準的目標,儘管世界已經達到並超越了這個里程碑。)

在我們的研究中,我們考慮過 1℃ 一個更好的安全升溫限制,因為更多的將帶我們進入XMUMX年前的Eemian時期的領土。 出於自然原因,在這個時代的地球 溫度略高於1℃。 回顧過去,我們可以看到全球氣溫長期處於如此高位的災難性後果。

在Eemian時期的海平面是 高於當前水平的10米。 今天,海平面10m區域是家園 10%的世界人口,甚至今天的2m海平面上升也會 取代了幾乎200萬人.

顯然,推向類似Eemian的氣候並不安全。 事實上,已經有了2016 1.2比前工業平均溫度更高由於海洋中的蓄熱,額外的變暖鎖定了,我們可能已經超過了1℃的平均閾值。 為了使變暖低於巴黎協議的1.5℃目標,我們必須從大氣中去除二氧化碳並限制我們投入的量。

那麼我們需要消除多少二氧化碳以防止全球災難?

你是悲觀主義者還是樂觀主義者?

目前,人類的淨排放量大約相當於每年的二氧化碳37千兆噸,這代表了 10千兆噸碳燃燒 (gigatonne是十億噸)。 我們需要大幅減少這種情況。 但即使減排量很大,大氣中仍會留有足夠的碳來引起不安全的變暖。

使用這些事實,我們確定了 兩個粗略的場景 的未來。

第一種情況是悲觀的。 在2020之後,它的二氧化碳排放量保持穩定。 為了使溫度保持在安全範圍內,我們需要從大氣和海洋中去除幾乎700千兆噸的碳,它們可以自由地交換二氧化碳。 首先,重新造林和改善土地使用可以鎖定 高達100千兆噸 遠離樹木和土壤。 這留下了600通過技術手段提取的更多2100千兆噸。

技術提取目前至少是成本 每噸150美元。 按照這個價格,在本世紀剩下的時間裡,成本將達到90萬億美元。 這與目前的全球軍費開支的規模相似,如果它保持穩定在周圍 每年1000萬億美元 - 在同一時期內,總計約為132萬億美元。

第二種情況是樂觀的。 它假設我們每年從6開始減少2020%的排放量。 然後,我們仍然需要刪除大約150千兆噸碳。

與以前一樣,重新造林和改善土地利用可以解釋100千兆噸,使50千兆噸在技術上被2100提取。 7.5的成本為2100萬億美元 - 僅佔全球軍費開支的6%。

當然,這些數字是一個粗略的指南。 但它們確實說明了我們發現自己的十字路口。

要完成的工作

現在是時候選擇:沒有行動,我們將陷入悲觀情景 十年之內。 沒有什麼能夠證明以這巨大的代價給後代造成負擔。

為了在任何一種情況下取得成功,我們需要做的不僅僅是開發新技術。 我們也需要 新的國際法律,政策和道德框架 處理其廣泛使用,包括 不可避免的環境影響.

釋放大量的 or 礦物粉塵 進入海洋可以通過改變環境化學和生態來去除二氧化碳。 但這樣做需要修改 國際法律結構 目前禁止此類活動。

同樣,某些礦物質可以通過增加CO 2來幫助去除二氧化碳 風化岩石和豐富的土壤。 但是,對這些礦物的大規模開採將對景觀和社區產生影響,這也需要法律和監管修訂。

以及最後, 直接從空氣中捕獲二氧化碳 依賴於工業規模的設施,具有自身的環境和社會影響。

沒有新的法律,政策和道德框架,無論技術發展多麼偉大,都不可能取得重大進展。 進步國家可能會朝著提供綜合方案的方向前進。

這個成本很高。 但是那些帶頭的國家 獲利 技術,工作,能源獨立,更好的健康和國際的莊嚴。

關於作者

Eelco Rohling,海洋與氣候變化教授, 澳大利亞國立大學

這篇文章最初發表於 談話。 閱讀 原創文章.

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