At få klimaændringer under kontrol er en formidabel, mangesidig udfordring. Analyse af mine kolleger og mig antyder, at det at forblive inden for et sikkert opvarmningsniveau nu kræver fjernelse af kuldioxid fra atmosfæren samt reduktion af drivhusgasemissioner.

Teknologien til at gøre dette er i sin vorden og vil tage år, ja årtier, at udvikle, men vores analyse tyder på, at dette skal være en prioritet. Hvis det presses, skulle operationelle systemer i stor skala være tilgængelige i 2050.

Vi skabte en simpel klimamodel og så på konsekvenserne af forskellige niveauer af kulstof i havet og atmosfæren. Dette lader os lave fremskrivninger om drivhusopvarmning og se, hvad vi skal gøre for at begrænse den globale opvarmning til inden for 1.5? af præindustrielle temperaturer – en af ​​ambitionerne for 2015 Paris-klimaaftale.

For at sætte problemet i perspektiv er her nogle af nøgletallene.

Mennesker har udsendt 1,540 milliarder tons kuldioxidgas siden den industrielle revolution. For at sige det på en anden måde svarer det til at brænde nok kul til at danne et firkantet tårn 22 meter bredt, der når fra Jorden til Månen.

Halvdelen af ​​disse emissioner er forblevet i atmosfæren, hvilket forårsager en stigning i CO? niveauer altså mindst 10 gange hurtigere end nogen kendt naturlig stigning i Jordens lange historie. Det meste af den anden halvdel er opløst i havet, hvilket forårsager forsuring med sin egen skadelige virkninger.

Selvom naturen fjerner CO?, for eksempel gennem vækst og nedgravning af planter og alger, udleder vi det mindst 100 gange hurtigere end det er elimineret. Vi kan ikke stole på naturlige mekanismer til at håndtere dette problem: folk vil har brug for at hjælpe også.

Hvad er målet?

Paris-klimaaftalen har til formål at begrænse den globale opvarmning til et godt stykke under 2?, og ideelt set ikke højere end 1.5?. (Andre siger, at 1? er det, vi virkelig bør sigte efter, selvom verden allerede når og overtræder denne milepæl.)

I vores forskning overvejede vi 1? en bedre sikker opvarmningsgrænse, fordi nogen mere ville føre os ind i Eem-periodens territorium for 125,000 år siden. Af naturlige årsager, i denne æra Jorden opvarmet med lidt mere end 1?. Når vi ser tilbage, kan vi se de katastrofale konsekvenser af, at globale temperaturer holder sig så høje over en længere periode.

Havniveauet i den Eemiske periode var op til 10 meter højere end nuværende niveau. I dag er zonen inden for 10 m fra havoverfladen hjemsted for 10% af verdens befolkning, og selv en stigning i havniveauet på 2 m i dag ville fordrev næsten 200 millioner mennesker.

Det er klart, at det ikke er sikkert at skubbe mod et Eemian-lignende klima. Faktisk med 2016 at have været 1.2? varmere end det førindustrielle gennemsnitog ekstra opvarmning låst inde takket være varmelagring i havene, har vi måske allerede krydset 1? gennemsnitlig tærskel. For at holde opvarmningen under 1.5? mål med Paris-aftalen, er det afgørende, at vi fjerner CO? fra atmosfæren samt begrænse mængden vi putter ind.

Så hvor meget CO? skal vi fjerne for at forhindre global katastrofe?

Er du pessimist eller optimist?

I øjeblikket udgør menneskehedens nettoudledning omkring 37 gigaton CO? om året, hvilket repræsenterer 10 gigatons kulstof brændt (en gigaton er en milliard tons). Det skal vi reducere drastisk. Men selv med kraftige emissionsreduktioner vil der forblive nok kulstof i atmosfæren til at forårsage usikker opvarmning.

Ved at bruge disse fakta identificerede vi to barske scenarier for fremtiden.

Det første scenarie er pessimistisk. Den har CO? emissioner forbliver stabile efter 2020. For at holde opvarmningen inden for sikre grænser skal vi så fjerne næsten 700 gigatons kulstof fra atmosfæren og havet, som frit udveksler CO?. For at starte kan genplantning og forbedret arealanvendelse låse op til 100 gigatons væk i træer og jord. Dette efterlader yderligere 600 gigatons, der skal udvindes via teknologiske midler inden 2100.

Teknologisk udvinding koster i øjeblikket mindst US $ 150 pr. Ton. Til denne pris, i løbet af resten af ​​århundredet, ville omkostningerne stige til 90 billioner USD. Dette svarer i skala til de nuværende globale militærudgifter, som – hvis de holder sig stabile omkring 1.6 billioner USD om året – vil summere op til omkring 132 billioner USD i samme periode.

Det andet scenarie er optimistisk. Det forudsætter, at vi reducerer udledningen med 6 % hvert år fra og med 2020. Så mangler vi stadig at fjerne omkring 150 gigatons kulstof.

Som før kan genplantning og forbedret arealanvendelse udgøre 100 gigatons, hvilket efterlader 50 gigatons, der skal udvindes teknologisk i 2100. Omkostningerne herfor vil være 7.5 billioner USD i 2100 - kun 6% af de globale militærudgifter.

Selvfølgelig er disse tal en grov guide. Men de illustrerer den korsvej, hvor vi befinder os.

Jobbet der skal udføres

Lige nu er det tid til at vælge: uden handling bliver vi låst fast i det pessimistiske scenarie inden for et årti. Intet kan retfærdiggøre at belaste fremtidige generationer med disse enorme omkostninger.

For at få succes i begge scenarier er vi nødt til at gøre mere end at udvikle ny teknologi. Vi har også brug for nye internationale juridiske, politiske og etiske rammer at håndtere dens udbredte anvendelse, herunder uundgåelige miljøpåvirkninger.

Frigivelse af store mængder jern or mineralstøv ud i havene kunne fjerne CO? ved at ændre miljøkemi og økologi. Men at gøre det kræver revision af internationale juridiske strukturer der i øjeblikket forbyder sådanne aktiviteter.

På samme måde kan visse mineraler hjælpe med at fjerne CO? ved at øge forvitring af sten og berigende jord. Men storstilet minedrift for sådanne mineraler vil påvirke landskaber og samfund, hvilket også kræver juridiske og regulatoriske revisioner.

Og endelig direkte CO? fange fra luften er afhængig af installationer i industriel skala med deres egne miljømæssige og sociale konsekvenser.

Uden nye juridiske, politiske og etiske rammer vil ingen væsentlige fremskridt være mulige, uanset hvor stor den teknologiske udvikling er. Progressive nationer kan gå videre i retning af at levere den kombinerede pakke.

Omkostningerne ved dette er høje. Men lande, der går forrest stå for at vinde teknologi, job, energiuafhængighed, bedre sundhed og international gravitas.

Om forfatteren

Eelco Rohling, professor i hav- og klimaforandringer, Australian National University

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den The Conversation. Læs oprindelige artikel.

Relaterede Bøger:

at InnerSelf Market og Amazon