måndag, september 27, 2010

En ökad växthuseffekt måste begränsas - innan nästa istid


Svenskarna är väl medvetna om allvaret i nuvarande klimatförändringen. Nästan nio av tio svenskar (87 procent) uppfattar klimatförändringen som ett allvarligt hot mot mänskligheten, och nästan lika många är oroliga för hur Sverige kommer att drabbas, enligt en ny opinionsmätning från vindkraftsbolaget O2. Dessutom tror nästan tre av fyra (73 procent) att de själva kan göra något för att bromsa klimatförändringen.

Klimatet har dock förändrats många många gånger, bl a på grund av mängden växthusgaser och de cykler som Milankovic beskrev. Vi lever i slutet av en "kort" värmeperiod (brukar vara ung 15 000 år) i en lång ishustid.  Wolfarth och Björck (2007) har skrivit artikeln "Vart är klimatet på väg" och Björck  (2008) "Jordens ständigt föränderliga klimat". Både dessa tar på ett utmärkt sätt upp just jordens ständigt föränderliga klimat. Med denna vetskap kan det lätt bli så att man som Torbjörn Sassersson underskattar dagens ökade växthuseffekt. Läs t ex gärna Torbjörn Sasserssons artikel: "Klimathotalarmisterna missar kurvan som pekar rakt ner i en ny istid".

Innan vi går långt tillbaka i tiden för att fånga en del av alla klimatsvängningar som förekommit vill jag referera till olika artiklar som tar upp vad den globala medeltemperaturen förväntas stiga till vid en fördubbling av koldioxidhalten, vilket tas upp inom begreppet klimatkänslighet. IPCC-rapporten från 2007 anges att klimatkänsligheten - den långsiktiga globala uppvärmningen vid en fördubbling av koldioxidhalten - ligger mellan 2 och 4,5 grader.


En annan fråga, som liknar ovanstående, är vad den globala  medeltemperaturen förväntas stiga till år 2100. En rad forskare skriver i DN den 25 januari 2013:
Att vi kan gå en fyragradersvärld till mötes är alltså inte särskilt kontroversiellt. I Världsbankens rapport uttrycktes detta som att det finns 20 procent sannolikhet för en uppvärmning på fyra grader till år 2100 och en viss möjlighet för att det kan inträffa redan tidigare, mycket beroende på vilka klimatåtgärder som vidtas framöver, men också klimatkänsligheten
Här antas koldioxidhalten fördubblats (jämfört med förindustriell nivå) till år 2100 och att klimatkänsligheten är 4 grader vid en fördubbling av koldioxidhalten. Det första antandet skriver säkert många under på, men fyra forskare skriver i DN den 21 januari i en artikel ”Misstolkad klimatrapport hotar forskares trovärdighet”:
Då en uppvärmning på 4°C under innevarande sekel är ytterst oroande är det viktigt att försöka bedöma hur rimlig en så kraftig uppvärmning är. Enskilda modellsimuleringar har räknat fram en global uppvärmning till år 2100 på 6°C eller ännu mer, men dessa har bedömts som mycket osannolika av FN:s klimatpanel (IPCC 2007). Den långsamma globala uppvärmningen, särskilt under de senaste 15 åren, har förstärkt denna uppfattning.
Sedan 1800-talet har koncentrationen av koldioxid, tillsammans med andra växthusgaser, ökat med cirka 75 procent. Samtidigt har jordens medeltemperatur ökat med cirka 0,8°C. En sådan temperaturökning är betydligt mindre än vad de modellberäkningar ger som bara tar hänsyn till ökningen av växthusgaserna. Detta kan bero på en kompenserande avkylning från aerosolpartiklar, men systematiska fel i modellberäkningarna kan heller inte uteslutas.

Det råder stor osäkerhet om hur känsligt klimatsystemet är för mänsklig påverkan och därmed om hur hög koldioxidhalten måste bli för att ge en uppvärmning på 4°C. Även med en hög klimatkänslighet fordras det troligen en halt på minst 1.000 ppmv. Detta skulle kräva årliga koldioxidutsläpp avsevärt högre än dagens.

Två forskare i Lund, Markku Rummukainen och Marianne Hall, skriver:
Enligt IPCC:s kunskapssammanställning från 2007 ligger klimatkänsligheten troligen mellan 2 och 4,5 grader, med ett troligaste värde på 3 grader (IPCC 2007)... En klimatkänslighet på 3 grader innebär att en fördubbling av atmosfärens koldioxidhalt ökar den globala medeltemperaturen med 3 grader på lång sikt.
Att debatten hettat till sista tiden beror på att en norsk studie kommit fram till att en klimatkänslighet snarare är 2 grader, vilket innebär att en fördubbling av atmosfärens koldioxidhalt ökar den globala medeltemperaturen med 2 grader på lång sikt. Rapporten refererades i DN den 27 januari 2013 och i SvD den 26 januari 2013. En rapport som dock ironiskt betraktats som en norgehistoria.

Men innan vi går längre tillbaka i tiden, drygt 500 miljoner år, så vill jag kort beskriva en dagsaktuell  rörelse 350.org som menar (de hänvisar till olika forskare, se filmen nedan) att koldioxidhalten bör/måste ligga under 350 ppm. Här en artikel som beskriver deras tankar  och nedan en "kampanjfilm" på 45 minuter, som är mycket informativ, från 350.org:

Nu tar vi oss riktigt långt tillbaka i tiden, 542 miljoner år (då den kambriska explosionen av liv inträffade):

Vi kan ovan se att det för 450 miljoner år sedan var en kall period. I diagrammet ovan är det också möjligt att se att det var mycket varmare för 100 miljoner år sedan (då dinosaurierna levde). På annan plats har jag skrivit om denna mycket varma period, kritaperioden.  En "detalj" som lundaforskare har fördjupat sig i är att temperaturen steg kraftigt för 55 miljoner år sedan. Det var då 8-10 grader, varmare än idag.  Sedan började temperaturen sjunka (dock skedde en "tillfällig" temperaturökning för 25 miljoner år sedan). Under hela perioden paleogen (65-23 miljoner år sedan) hade vi en temperatur som i genomsnitt var fyra grader varmare (18 grader Celsius) och en koldioxidhalt i atmosfären som i genomsnitt var dubbelt så hög jämfört med den nivå som vi brukar referera till som normal/förindustriell (500 ppm koldioxid i stället för "normala" 280 ppm). Under perioden därefter, neogen (23-2,6 miljoner år sedan), hade vi i genomsnitt samma temperatur och koldioxidhalt i atmosfären som vi brukar refererar till som normal/förindustriell (14 grader Celsius och 280 ppm koldioxid). Vi har med andra ord haft en temperatur som legat kring 14 grader Celsius och en koldioxidhalt som legat kring 280 ppm under de senaste 23 miljoner åren (i genomsnitt...). Under istiderna de sista 2 miljoner åren har temperaturen och koldioxidhalten varit lägre. Idag är den globala medeltemperaturen knappt en grad högre (15 grader jämfört med "referensnivån" 14 grader Celsius) och koldioxidhalten närmar sig idag 400 ppm (ökar med 2 ppm/år). Se även Wolfarth och Björcks (2007) artikel "Vart är klimatet på väg" och Björcks artikel (2008) "Jordens ständigt föränderliga klimat".

Nedan visas vad som hänt med temperaturen sedan dinosaurierna dog ut för 65 miljoner år sedan:

Låt oss ändå i denna text främst fokusera på den "senaste" tiden. För även om man beaktar klimatet många miljoner år tillbaka, så ska denna text, liksom andra, komma fram till att dagens ökade växthuseffekt bör beaktas och begränsas. Vi är sedan flera miljoner år tillbaka inne i en kall tid som geologer, enligt tidigare, kallar ishustid. Mer om klimatvarationer under långa (många miljoner år) tidsperider här. Klimatet har med andra ord varierat mycket under långa tidsperioder (dessa stora svängningar får en del att komma till slutsatsen att dagens uppvärmning är helt "naturlig").

Sedan 2,6 miljoner år är vi inne i en istidsperiod som kallas kvartär eller rättare sagt epoken pleistocen (om man inte tar med de senaste "varma" 11000 åren som kallas holocen). Det är under kvartärperioden människan utvecklas (vi, Homo sapiens, har funnit under de senaste 200 000 åren):


Det kan vara en fördel att först se till hur temperaturen har varierat under under de senaste 2,6 miljoner åren, under den tid som geologiskt kallas kvartär. Det är under kvartärperioden vi kan se växlingar mellan långa (först ung 40 000 år, sen 100 000 år) kalla och korta (1000 tals år, men kort i ett geologiskt perspektiv) varma perioder. Först (mellan 2,6 miljoner år till för 800 000 år sedan) var periodiciteten 40 000 år mellan topparna av varmt klimat. Därefter ändades periodiciteten successivt till 100 000 år mellan de varma perioderna.
Many studies have produced evidence that the two strongest orbital cycles (obliquity, 41 kyr and precession, 26 kyr) probably drive changes in ice volume.

De sista 500 000 år har vi haft ett klimatmönster med långa (ung 100 000 år) istider (glacialer) och "korta" (ung 15 000 år) värmeperioder (interglacialer) (se t ex s 29 i "En varmare värld"). Detta mönster kan förklaras med Milanković-cyklerna (se även om dessa cykler på Wikipedia). Ett klimatmönster som t ex kan visas med hjälp av isborrning i Vostok:

Samma iskärna (från Vostok) och en annan iskärna (EPICA),  i en annan källa visar samma sak:
Det ska sägas att inom istiderna så var det inte jämnt jättekallt, även då varierade klimatet mycket. Det kunde till och med mitt under istiden vara riktigt varmt, enligt Martina Hättestrand, forskare i kvartärgeologi vid Stockholms universitet. Med detta sagt så är ändå klimatmönstret de sista 500 000 åren tämligen entydigt. En tredje källa som visar samma sak:


En anmärkningsvärd "detalj" som man kan se i ovanstående diagram är att vi under de sista 11 000 åren (under holocen) har haft en förvånansvärd jämn temperatur. Temperaturen har dock varierat även under denna (korta-geologiskt sett) period som geologer kallar holocen. Maxtemperaturen nåddes redan i inledning av nuvarande mellanistid (interglacialen, om vi nu antar att det kommer en ny istid, vilket som sagt är naturligt), för ung 7000-8000 år sedan (någon källa säger mellan 9000-5000 år sedan). Denna varma period under holocen kallas Holocene Climate Optimum (HCO) (perioden har även kallats: Hypsithermal, Altithermal, Climatic Optimum, Holocene Optimum, Holocene Thermal Maximum och Holocene Megathermal). Det var framförallt varmare (ung 3 grader) på somrarna och höga latituder. Ett konkret exempel på att det vara varmare på "stenåldern" är att då fanns kärrsköldpaddan i Sverige (en "relik" finns att beskåda i en monter på Geologiska Institutionen i Lund). Sedan dess har temperaturen successivt sjunkit ung tre grader! (bl a Leif Kullman har skrivit om detta). Nedan visas klimatutvecklingen under senaste 15 000 åren i nordvästra Europa:

Ungefär samma kurva, men en annan källa:
Temperature variations during the Holocene from a collection of different reconstructions and their average. The most recent period is on the right. Note that the recent warming is not shown on the graph.
Temperature variations during the Holocene from a collection of different reconstructions and their average. The most recent period is on the right. Note that the recent warming is not shown on the graph.

Ovan visas att det var som varmast för ung 7-8000 år sedan. Det är vidare möjligt att se "lilla istiden" mellan 1300 talet till slutet av 1800-talet (som en liten "dipp" i slutet på kurvan). Nationalekonom Danne Nordling skriver om ovanstående rätt så bra, men förstorar upp de "naturliga" variationerna till dagens ökade medeltemperatur.

Klimatet har med andra ord varierat kraftigt även under de senaste 2,6 miljoner åren (under den tid som geologer kallar kvartär). Under de senaste 500 000 åren har havsytan varit såväl 140 meter under nuvarande nivå som 20 meter över nuvarande. Den istid vi hade sist, för mellan år 116 000 år sedan till för 11 700 år sedan kallas Weichsel. Den förra, innan Weichsel, mellanistiden (eller "värmeperioden") kallas Eem, varade för cirka 130 000 till 116 000 år sedan. Och innan Eem hade vi en istid som geologerna kallar Saale, som var större än senaste istiden Weichsel.

Iskärnor visar på en variation i CO2-halten mellan 200 ppm under istiderna och cirka 260-270 ppm under de interglaciära ("värme-") perioderna. Rörande sambandet mellan temperatur och koldioxid under växlingarna mellan istid och värmeperiod så började temperaturen sjunka vid inledningen till en ny istid tusen år innan koldioxidhalten börjar sjunka. Det är inte koldioxidhalten som är drivande vid växlingen mellan värmeperiod och istid (utan det är med stor sannolikhet det som beskrivs med hjälp av astronomiska variationer, Milankovitchs (Sv) teori). Dagens koldioxidnivå är drygt 380 ppm, dvs över den nivå som gällt de senaste 500 000 åren. Data från iskärnorna stöder alltså tesen om att den nuvarande uppvärmningen inte kan förklaras inom de "normala" cykliska variationerna de senaste 500 000 åren. Samtidigt finns det teorier om att det nu i nutid, de sista 50 åren, fortfarande är så att det är temperaturförändringar som driver koldioxidförändringarna.

Artikeln har förts fram bl a på "klimatskeptikernas" hemsida www.theclimatescam.se, under rubriken Humlum ger svar på tal.

Nuvarande värmeperiod, eller mellanistid, geologerna kallar den för Holocen, anses börja för 11700 år sedan (men då fanns det fortfarande is kvar norr om det som senare blev Stockholm!). Men isen började dra sig tillbaka från sitt maxläge "redan" för 20 000 år sedan. Sedan blev isen mindre och mindre, vilket visas här. Så här långt sträckte sig istäcket för 20 000 år sedan:


Beaktar vi hur långa mellanistiderna brukar vara under de fyra sista gångerna, se diagram ovan, så ser vi att vi befinner vi oss i slutet av en värmeperiod/mellanistid. Om några 1000-tals år är det "normalt" att vi åter börjar närma oss en ny istid. Eller, man skulle faktiskt kunna hävda att vi sedan 7000 år tillbaka har fått det kallare och kallare (ung två grader, 3-1 (dvs sista 100 årens uppvärmning på knappt en grad)), dvs vi håller på att närma oss en ny istid redan nu.

Även om det därmed är naturligt att det både har varit mycket kallare och mycket varmare på jorden så är det enligt IPCC 95% säkert att människan under senaste 100 åren påverkat klimatet. Det var en del som på 60 och 70-talet skrev att vi inom relativt "kort" närmar oss en ny istid (dock inte så många som vissa vill ge sken av, vilket utretts av Peterson). Senaste 100 åren har medeltemperaturen på jorden ökat med 0,74 grader (mer vid polerna). Denna ökning har till stor del skett de senaste 40 åren. Det finns dock mycket "detaljer", det har gått en del både upp och ned de sista 40 åren, vilket visas här.

Klimatfrågan de närmaste 100 åren, gäller i grunden hur världens framtida energisystem ska utformas. En smart användning av energiresurser sparar både pengar och miljö. Eller skulle man som Dark Mountain rörelsen kunna hävda att det redan är försent att rädda vår komplexa civilisation, vi bör anpassa oss till ett enklare och mindre komplext samhälle redan nu. Kan tilltalas av detta anslag.

Det kan vara svårt att hålla dagens uppvärmning (vad som skett de sista 100 åren) och vad som hänt med klimatet under mycket lång tid, 100 000-tals år, eller till och med 100-tals miljoner år, samtidigt i tanken. Med kunskap från bland annat iskärnor borde vi, enligt ovan, befinna oss i slutet av en "värmeperiod" mellan två istider. Sista värmeperioden började för ung 11 000 år sedan och ser man till de fem värmeperioder som varit innan (med ung 100 000 års mellanrum, Milankovic cykler) så brukar en värmeperiod vara ung 15000 år, vilket leder till slutsatsen att vi med stor sannolikhet befinner oss i slutet av en värmeperiod/mellanistid/interglacial.

Tror inte det är ovanstående tankar kring de långa cyklerna som gör att det i artikel i DN den 7 maj 2012 uppmärksammades att 70 % av kommunpolitikerna tvivlar starkt på klimatförändringarna, och drygt 60 % är tveksamma till om människan orsakat jordens uppvärmning. Nyheten baseras på en undersökning FOI gjort, där 2 389 politiker och chefer i svenska kommuner svarat. Nu fick denna undersökning kritik när det gäller hur resultatet presenterades, men det är klart att det finns motstånd. Det är säkert bra med kritiska argument, kritiska bloggar.

Vad kan vi förvänta oss av framtiden? Om vi fortsätter att tänka i geologisk (1000 tals år fram i tiden) tid ska vi nog förvänta oss en ny istid.  När kommer då nästa istid? Tidigast om 60000 år säger en källa:
Wolfarth och Björck (2007) säger i artikeln "Vart är klimatet på väg" att vi får "vänta" 100000 år på nästa istid:
Först om 55 000 år tycks solinstrålningen nå så låga värden att en nedisning kan börja. Den avbryts antagligen ganska snabbt igen på grund av ett instrålningsmaximum om 65 000 år. Inte förrän om 100000 år beräknas en större nedisning inträffa efter en längre period med sjunkande instrålning som följs av ett klart minimum. Sammanfattningsvis blir solinstrålningen de kommande 50 000 åren en så svagt styrande klimatfaktor att andra processer lätt kan bli avgörande.

Sommarsolinstrålning (i juni) på 65 grader nordlig bredd de sista 350 000 åren samt 150 000 år framåt:


Låt oss mot slutet av denna text tänka på vår närmaste tid, vår barn och barnbarns uppväxttid. Under denna tid måste vi begränsa den ökade växthuseffekten eftersom en temperaturökning på tre grader, som annars är trolig till år 2100, skulle innebära enorma påfrestningar för mänskligheten. Och det är problem vi med stor sannolikhet antas gå emot detta sekel!, dvs lång innan nästa istid. Ett steg på vägen kan vara att "grön ekonomi", men som En svensk Karl-Henrik Robèrt, professor i strategisk hållbar utveckling och grundare av Det Naturliga Steget, skriver på SvD Opinion den 16 februari 2013: Flummigt att [enbart] hänvisa till grön ekonomi.

Avslutningsvis: De senaste 800 000 åren har det varit vanligare med långa tider med istid än perioder av värme. Detta, att vi inom en "snar" framtid kan vänta oss en ny istid, kan sägas utan att förringa den ökade växthuseffekt som nu människan orsakar. Om vi inte ställer om vår verklighetsbild och går över till förnyelsebara energibärare under den närmaste åren hinner vi ställa till med mycket oreda under de närmaste 100 åren.  Att minska användningen av fossila bränslen måste även göras av den enkla anledningen att de fossila bränslena nu sinar, produktionen har (eller kommer mycket snart nå en produktionstopp) nått sin topp, vilket beskrivs inom peak oil. Ett sätt att gå mot ett mer hållbart samhäll kan vara att köpa vindkraftsel (vilket kan vara en utmaning). Alla som ger sig in i debatten, får räkna med både seriösa och mindre seriösa argument.

Inga kommentarer: