Historisch perspectief CO2 productie mensheid

DATA - Deze week kwam naar buiten dat de mens een nieuw record CO2 produceren had gevestigd. In 2010 maar liefst 30,6 GigaTon CO2. 5% meer dan het vorige record in 2008. Het neerwaartse effect van de kredietcrisis heeft dus maar kort geduurd. En als je bedenkt dat de Kyoto doelstellingen voor 2020 op 32Gt staan, hebben we een “uitdaging”.

Maar ik vroeg me af hoe dit zich verhoudt met de historische ontwikkeling van de CO2 productie door de mensheid. Dat leverde een stevige zoektocht op langs verschillende bronnen. Er blijken namelijk diverse categorieën CO2 (of Carbon) productie te zijn. En niet allemaal worden ze altijd door iedereen bijgehouden. Het grootste deel komt voor rekening van het verbranden van fossiele brandstoffen. Maar de cementindustrie kan er ook aardig wat van. En dan is er nog het effect van verandering in landgebruik (zeg maar, verbranden van bossen). Ik heb de getallen bij elkaar gebracht en met wat conservatieve aannames alles op 1 lijn gebracht. En dan krijg je het volgende overzicht vanaf 1860:


Aannames: CO2 uit verandering in landgebruik voor 1959 is lineair vanaf 1860 tot 1959 ongeveer in verhouding met de trend van CO2 productie uit fossiele brandstoffen. En 2010 getallen zijn iets minder dan 5% boven 2008 getallen, dus aan de conservatieve kant van de trend als gemeld door IEA.

Update (2-6-2011): grafiek met cumulatief CO2 geproduceerd door mensheid sinds 1860.

  1. 1

    Wat ik ook wel, ter indicatie, interessant vindt om te weten is: hoe verhoudt zich deze menselijke CO2 productie zich tot het vulkanisme, en de paleovulkanische activiteit?

    Ik bedoel, we hebben het in de hele CO2 discussie wel maar over 0,04% van de totale atmosfeer, en dat is vroeger _veel_ meer geweest (95% oid).

    Dat we als mensen structureel C02 produceren, en dat dat steeds meer wordt (records kunnen uiteindelijk alleen maar verbeterd worden namelijk), staat buiten kijf. Ik ken geen serieuze wetenschapper die dat ontkent.

    Maar hoeveel C02 kwam er in hoeveel tijd vrij toen we van snowball earth werden verlost? Zijn vast wel slimme klimatologen of hogere fysisch geografen die daar wat vanaf weten hier.

  2. 2

    Wat verwacht je voor de komende 5 jaar, Steeph?
    Nieuwe records of een nieuwe recessie?

    Als de kredietcrisis nu in werkelijkheid en energiecrisis (of oliecrisis) was. Dan kunnen we al heel snel de volgende energiecrisis verwachten.
    Olieprijs boven de $100 per vat.
    China en India moeten de industriële produktie beperken vanwege energietekorten

  3. 3

    Vorig record stamt uit 2008, ook toen stond de olie geruime tijd boven de honderd dollar.
    Hoge olieprijs heeft wel remmende effect op lange termijn. Maar ik denk dat er nog zeker 20% stijging in zit voor de afvlakking en mogelijk daling inzet. Over een jaar of vijf tot zes.
    Behoudens een extreme crisis of extreme omstandigheden (olie consequent boven de 160 dollar)

  4. 4

    @Daniël Hoenderdos

    “Volcanic activity releases about 130 to 230 teragrams (145 million to 255 million short tons) of carbon dioxide each year” link.

    Vulkanen dus ~1% t.o.v. van menselijke emissie

    CO2 fluctuaties worden ook beïnvloed door temperatuur, seizoenen, enso zie bijv. http://tamino.wordpress.com/2011/04/11/co2-shame/ saillant is de dip die je ziet bij alle grote vulkaanuitbarstingen van de afgelopen 50 jaar, kan door de afkoeling komen die geassocieerd is met aerosolen die vrijkomen tijdens deze uitbarstingen.

    En verder is de menselijke flux in absolute zin op jaarbasis klein t.o.v. van de natuurlijke flux in en uit oceanen en land/vegetatie. Echter de laatste zijn min of meer in evenwicht, waardoor er netto in de loop van de tijd geen significante toe- of afname optreedt. De menselijke bijdrage komt bovenop het al bestaande evenwicht, hiervan blijft ongeveer 55% voor langere tijd in de atmosfeer en 45% wordt relatief snel opgenomen in de natuurlijke fluxen, zie bijv http://tamino.wordpress.com/2011/04/29/airborne-fraction/ . Als we zouden stoppen met CO2 emissie zal de overmaat (de 55%) nog verder afnemen maar dat duurt relatief lang.

    Steeph heeft de productie geplot per jaar, de cumulatieve grafiek zou een indicatie van de totale toename over deze periode geven. Vergelijk die maar eens met de natuurlijke componenten.

  5. 5

    @3 Ik zie de CO2 emissie de komende 30 tot 50 jaar gewoon door stijgen. Die 30 tot 50 jaar is de periode die de BRIC’s en uiteindelijk ook Afrika nodig hebben om op ons welvaartsniveau te komen.

    Kwantitatief betekend dit grofweg 35Gton/a x 7 miljard mensen / 4 miljard mensen = 60 Gton/a.

    Tussen de jaren 80 en de jaren 00 is de olieprijs een keertje of 4 over de kop gegaan zonder effect op de CO2 emissie. Hoge en fluctuerende olieprijzen hebben een tijdelijk effect, vooral als gevolg van economische crisis. Op de langere termijn betekend het alleen een verschuiving naar kolen, gas en een beetje naar duurzaam.

    Kortom stabilisering van de CO2 emissies kunnen we pas in de 2de helft van deze eeuw verwachten op een niveau wat bijna 2x zo hoog is als het huidige niveau.

  6. 6

    @1, Ik bedoel, we hebben het in de hele CO2 discussie wel maar over 0,04% van de totale atmosfeer, en dat is vroeger _veel_ meer geweest (95% oid).

    Vergelijkbare argumenten hoor je wel vaker. Vroeger was de concentratie veel hoger dan nu. En alles doet het nog. Interessant gegeven is echter dat de zon gedurende zijn leven steeds krachtiger is gaan stralen. De hoeveelheid energie die de aarde 500 miljoen jaar geleden opving, was dan ook een stuk lager dan nu het geval is. Meer broeikasgassen, om die energie vast te houden, was dus in feite onontbeerlijk, maar zou nu zeer onwenselijk zijn.

  7. 7

    @5: Zijn er wel voldoende fossiele brandstoffen om daar aan te voldoen? Let op, je hebt het over bijna een verdubbeling van de consumptie daarvan. Ik zie olie, kolen en gas niet op die snelheid uit de grond gehaald worden, temeer omdat we naar steeds moeilijker bereikbare voorraden moeten gaan graven.

  8. 8

    @MP: Een teraton is toch meer dan een gigaton? Althans, een terabyte is 1000 gigabyte. Is dat met tonnen niet zo?

    @Schuur: Ik weet dat van die minder felle zin wel, en ik gebruik die 95% enzo niet als argument om meer C02 uit te stoten. Ik wil gewoon een referentie, want absolute getallen zeggen mij niet zo veel, als ik geen vergelijkingsmateriaal heb.

  9. 9

    @7, Kolen zijn nog in ruime hoeveelheden voorhanden. Met een flinke dosis TNT worden bergtoppen aan puin geblazen en daarna ‘leeggelepeld’. Olie en gas is er ook nog voldoende, doch datgene dat makkelijk kon worden gewonnen is aanzienlijk minder. Zolang prijzen daarvan stijgen en technieken verbeteren zal het rendabel blijven en zal men alles in het werk stellen om die laatste druppel te winnen (schaliegas, teerzanden, diepe zeebodems en straks onder de noordpool en in de permafrost).

  10. 13

    @5 Wat @7 zegt. Winning is het punt, niet de voorraden. De winning van olie wordt snel duurder omdat de makkelijk winbare voorraden op hun eindje lopen. De prijs van olie zal de komende jaren naar verwachting daarom sneller stijgen dan de inflatie.Een prijs van Eur 160 vind ik niet extreem ik denk dat we binnen 10 jaar wel een keer een piek van Eur 400 zullen zien.

  11. 15

    Ah mooi Steeph, ik was ook al even aan het rekenen geslagen :)

    @Daniel, ik heb het zelf nog even nagerekend, de “airborn fraction” is niet 55% maar ~45%, in de bovenstaande link was “Land Use Change” niet meegenomen, verder maakt het niet zoveel uit.

    Ik heb de historische “Fossil fuel” data hier gedownload. De data voor “Land Use Change” kun je hier vinden. En de atmosferische CO2 data kun je hier vinden.

    Ik heb het zowel in Gt als ppm uitgedrukt. De omrekeningsfactor is 7.77 Gt/ppm. De omrekeningsfactor om van Carbon naar CO2 te gaan is 44/12 = 3.67.

    Hieronder de productie van CO2 door Fossiele brandstoffen, landgebruik en totaal:

    Hieronder hetzelfde maar dan cumulatief vanaf 1850:

    Hieronder de “airborn fractie”, dit is het deel van de geproduceerde CO2 die vrij in de atmosfeer terecht komt, de rest wordt opgenomen in oceanen en dergelijke:

    Hieronder de cumulatieve emissie van CO2 vergeleken met de atmosferische CO2. De rode lijn is de totale emissie vermenigvuldigd met de gemiddelde “airborn fraction”. Ik heb de concentratie van CO2 in 1850 (~282 ppm) bij de cumulatieve reeksen opgeteld zodat de alle reeksen consistent zijn. Zoals je ziet is de overeenkomst treffend.

    Een meer uitgebreide analyse kun je in dit Nature geoscience artikel vinden:

    Trends in the sources and sinks of carbon dioxide

  12. 22

    Het plaatje is duidelijk genoeg. CO2 stijgt en dat is antropogeen. De temperatuur stijgt, gletsjers en ijskappen smelten, zeespiegels stijgen en op den duur (wanneer ?) hebben we een probleem dat onze dijken niet meer hoog genoeg zijn en we opnieuw kapitalen moeten uitgeven om de voeten droog te houden.
    Geloof me, klimaatverandering is niet een of ander acedemisch vraagstuk voor onz land. Het is echt.

  13. 23

    De goede verstaander heeft aan een half woord genoeg @notendopje. Ik wil in een notedop toch nog ff iets toevoegen op “kapitalen uitgeven om de voeten droog te houden” mag dat? Laatste is letterlijk, droog…

    Extremen in neerslag zoals we dat nu zien in grote delen van ons land. Door de aanhoudende droogte moeten waterschappen allerlei maatregelen treffen om verzilting en vooral inklinking van dijken te voorkomen. Enkele gevolgen: boeren kunnen (mogen) hun akkers niet meer beregenen (oogst verloren, toplaag verstuift, droogtescheuren) en recreatiegebieden onder water (Bergschenhoek). Naast toename blauwalgen en laatste natuurgebieden die affikken…

    In de 20e eeuw is het in een periode van 12 maanden slechts eenmaal nog droger geweest: van september 1920 tot en met augustus 1921 (370 mm).