Antropogeen CO2 – Aanvulling

Antropogeen CO2 – Aanvullingen

Inleiding

Er zijn nog een aantal punten die afgehandeld dienen te worden voor de serie antropogeen CO2. Punt 1 gaat om de juiste grafiek voor de toets welke variant van CO2-uitval beter voldoet op grond van de data. Punt 2 is een nadere uitwerking over de theorie van CO2-uitval. Het begrip partiële druk staat hier centraal plus een kleine uitweiding hoe men in de wereld van de wetenschap omgaat met het toetsen van een theorie. Punt 3 is een illustratie over het verschil tussen beide varianten van CO2-uitval aan de hand van een extreem scenario. Deze punten dienen te zijner tijd hun plaats te krijgen in een nieuw artikel over antropogeen CO2.

Punt 1 – Juiste grafiek

In het vorige stukje over het toetsen welke variant beter is, heb ik een grafiek opgenomen die door loopt tot het eind van de eeuw. Dat is niet erg zinvol. De datareeks van mijn onderzoek loopt niet verder dan tot 2016. De jaren erna kunnen niets vertellen over welke variant juister is. We weten nog niet wat het CO2-gehalte gaat doen. We weten ook niet welk scenario de Wereld gaat volgen. Tot nu ging het volgens het Business as Usual scenario maar of het hier mee door wenst te gaan? Geen idee, vandaar alsnog het juiste plaatje.

Figuur 1 – Welke variant van CO2 – uitval is juister.

Het is duidelijk dat de werkelijke waarden van het CO2-gehalte (Keeling-curve) beter wordt weer gegeven door het tijdpad van de FA-variant. De FE-variant overschat de ontwikkeling aanzienlijk. Wat ook opvalt is dat de werkelijke waarden van het CO2-gehalte zelfs nog onder de FA-variant uitkomen. De stand per 2016 is voor de Keeling-curve 405 ppm CO2, volgens de FA-variant is het 410 ppm en volgens de FE-variant 425 ppm. Het is duidelijk de FA-variant voldoet beter. Is hier een reden voor. Of anders geformuleerd is er een theoretische onderbouwing voor te geven? Hierover gaat de volgende paragraaf.

Punt 2 – Theoretische onderbouwing CO2-uitval

In deel 4 van de serie over antropogeen CO2 ben ik er vanuit gegaan dat de FA-variant beter is doordat de wereld groener is geworden. Dat wil zeggen dat er meer biomassa wordt aan gemaakt door extra fotosynthese. Dat is inderdaad het geval maar zorgt er slechts voor dat het CO2-gehalte van de atmosfeer zelfs nog iets onder de FA-variant uitkomt. Het verklaart echter niet waarom het CO2-gehalte de FA-variant heeft gevolgd en niet de FE-variant. Om dit te verklaren dienen we uit te gaan van het begrip partiële druk. Voor een gasmengsel als de atmosfeer geldt dat de totale druk ervan gelijk is aan de partiële druk van de componenten ervan zoals stikstof, zuurstof maar ook CO2. Het gehalte van CO2 is over de onderzochte periode flink gestegen van 315 ppm naar het huidige niveau (stand 2016) 405 ppm. Dit is een stijging van maar liefst 29 procent. Dit betekent dat ook de partiële druk van CO2 in het gasmengsel van de atmosfeer flink is gestegen. Processen die CO2 uit de atmosfeer verwijderen worden hierdoor versterkt. Aangezien het CO2-gehalte ieder jaar nog is gestegen, is ook de CO2-uitval ieder jaar gestegen. De CO2-uitval zal pas gaan dalen als het CO2-gehalte van de atmosfeer zal dalen. Uit de definitie van de FE-variant van CO2-uitval kun je opmaken dat dit niet kan gebeuren. Immers zelfs als de CO2-emissie nul wordt zal de CO2-uitval dit ook worden. Immers volgens de FE-variant van CO2-uitval is dit een fractie van de jaarlijkse emissie. Dus zal de CO2-uitval in deze variant ook nul worden. Het antropogeen CO2 zit voor altijd opgesloten in de atmosfeer. Dit is waar de klimatologie vanuit gaat. Antropogeen CO2 zal nog 1000en jaren zelfs wel 100.000 jaar opgesloten blijven. Zelfs de volgende IJstijd zal niet doorgaan zodat ook deze mogelijkheid om het CO2-gehalte te laten dalen vindt dan niet plaats. Dit is een inktzwart scenario. Maar zoals mijn onderzoek laat zien zal dit niet plaatsvinden. De FA-variant waarin de CO2-uitval van antropogeen CO2 is gedefinieerd als een fractie van antropogeen CO2 voldoet veel beter. Dit blijkt niet alleen uit de toets maar ook uit de theorie. En dit laatste is in de wetenschap veel belangrijker. Mijn eigen ervaring in de wereld van de wetenschap hebben me duidelijk gemaakt dat als een theorie in botsing komt met de feiten, het meestal de feiten en of de onderzoeker is die de schuld krijgt van deze onfortuinlijke gebeurtenis. Men zal zelden of nooit de theorie laten schieten. Men heeft te veel geïnvesteerd in de theorie en is er te veel aan gehecht geraakt om het te laten vallen enkel en alleen omdat er een toets is die verteld dat de theorie niet deugt.

Punt 3 – extreem scenario als illustratie

In dit scenario gaan we er van uit dat de CO2-emissies per 1 januari 2017 zijn stop gezet. Dat is niet gebeurd maar dat is juist het leuke van scenario’s, je kunt net doen alsof en kijken wat het op levert. Wat het plaatje op levert is een illustratie die als op geen andere manier het verschil benadrukt tussen beide varianten van CO2-uitval namelijk de FE-variant en de FA-variant. In de FE-variant blijft antropogeen 1000en jaren opgesloten in de atmosfeer. Het kan er niet meer uitvallen als we de CO2-emissie terug brengen naar nul. Voor de FA-variant gelden heel andere regels. Zolang er nog antropogeen CO2 in de atmosfeer zit zal er ieder jaar een fractie van uitvallen. Deze fractie is geen  constante. Het heeft flink gevarieerd over de onderzochte periode. Processen als el Nino en la Nina spelen daarin een grote rol en zullen dat in de toekomst net zo goed blijven doen maar trendmatig zal het plaatje gaan zoals in figuur 2 is aangegeven.

Figuur 2 – Extreem scenario CO2-reducties

Het verschil tussen beide varianten van CO2-uitval is goed te zien. Bij de FE-variant van CO2-uitval zal het CO2-gehalte blijven steken op het huidige hoge niveau. Bij de FA-variant van de antropogene CO2-uitval zal het CO2-gehalte meteen gaan dalen. Daardoor zal het gehalte aan antropogeen CO2 ook dalen. Hierdoor zal de CO2-uitval ook dalen en het CO2-gehalte iets minder dalen. Uiteindelijk zal het CO2-gehalte het nieuwe natuurlijke niveau bereiken. Dit zal in ca. 2070 het geval zijn geweest. Doordat de temperatuur iets van 1,5 °C zal zijn gestegen zal het nieuwe natuurlijk CO2-gehalt iets hoger uitvallen. Het zal 275 + 1,5 * 22 = 308 ppm bedragen. Hierna zal de temperatuur en dus het CO2-gehalte langzaam maar zeker dalen doordat we in de richting gaan van de volgende IJstijd. Dit zal in dit scenario namelijk wel plaats vinden. Of we dit leuk zullen vinden weet ik niet maar dat zal pas over een heel lange tijd het geval zijn. Dit zullen wij niet meer mee maken.

Conclusies

Het maakt een groot verschil hoe je CO2-uitval definieert. Het gangbare concept airborn-fraction, dat wil zeggen de fractie van de emissie die in de atmosfeer blijft, overschat de ontwikkeling van het CO2-gehalte in de atmosfeer. Hierdoor zal het ook de opwarming van de Aarde overschatten. CO2-uitval gedefinieerd als fractie van het antropogene CO2 voldoet veel beter. Dit blijkt niet alleen uit de toets maar ook uit de theorie. Dit laatste is veel belangrijker in de wetenschap. In het extreme scenario dat ik presenteer is goed te zien wat het verschil is tussen beide varianten van CO2-uitval. Het gangbare begrip gaat uit van een inktzwart scenario. Klimaatverandering is onomkeerbaar. Mijn definitie van CO2-uitval levert een optimistisch scenario. Klimaatverandering is omkeerbaar. Natuurlijk zal dit niet vanzelf gaan. Problemen laten zich nu eenmaal niet oplossen door het wijzigen van definities. Daar zijn maatregelen voor nodig. Maar als we bereid zijn om de noodzakelijke stappen te zetten zullen we zien dat ook het probleem van de opwarming van de Aarde zoal niet oplosbaar dan toch op het minst beheersbaar is. Maar hier komen we op het domein van de politiek. Daar zullen de noodzakelijke besluiten genomen dienen te worden.

 

Literatuurlijst

Wikipedia – Partiële druk

Wikipedia – De wet van Dalton

Wikipedia – Fotosynthese

NASA Features – The Carbon Cycle

Klimaatverandering – Het vroeg antropoceen en het voorkomen en uitstellen van de IJstijd

Klimaatverandering – Toekomstige CO2-concentraties

Science Daily – Is the Airborn fraction of Anthropogenetic Carbon Increasing

Wikipedia – Airborn fraction

Scientias.nl – CO2-concentratie in de atmosfeer groeit niet meer zo snel dankzij planten

Skeptical Science – Climate Change Cleudo: Antropogenetic CO2