Hvordan får vi opp farten?

Forskningen er klar – utslippene må i null på 30 år

Utgitt:

17. oktober 2019

Utgiver:

Norsk klimastiftelse (2019)

Rapportnummer:

2°C NR. 01/2019

Redaksjon:

  • Anders Bjartnes, ansvarlig redaktør
  • Anne Jortveit
  • Kirsten Øystese
  • Lars-Henrik Paarup Michelsen
  • Lars Ursin
  • Tone Bjørndal

Design:

Haltenbanken

Ansvarlig redaktør | Anders Bjartnes

Øvrige i redaksjonen:
Anne Jortveit | Norsk klimastiftelse
Kirsten Øystese | Norsk klimastiftelse
Lars-Henrik Paarup Michelsen |
Norsk klimastiftelse
Lars Ursin | Norsk klimastiftelse
Tone Bjørndal | Norsk klimastiftelse

Ansvarlig utgiver:
Norsk klimastiftelse

Design | Haltenbanken
Trykk | Bodoni AS
Typesnitt | Gordita
Papir | Multioffset
Opplag | 44 000

Forsidebilde | Christopher Furlong —
Getty Images

Redaksjonsslutt | 04.10.2019

ISSN 1893–7829
ISBN 978–82–691112–1–7

Bidragsytere:
Alexander Oliver Berg | Seniorrådgiver | CICERO
Ann Mari Svensson | Professor | NTNU
Arild Gustavsen | Professor | NTNU
Asgeir Sorteberg | Professor | UiB
Eystein Jansen | Professor | UiB | Bjerknessenteret
Francesco Cherubini | Professor | NTNU
Glen Peters | Forskningsdirektør | CICERO
Helene Muri | Forsker | NTNU
Gudrun Sylte | Kommunikasjonsleder | Bjerknessenteret
Gunnar S. Eskeland | Professor | NHH
Håvard Kristiansen | Stipendiat | UiO
Inger Andresen | Professor | NTNU
Inger Elisabeth Måren | Førsteamanuensis | UiB Inger Hanssen-Bauer | Seniorforsker | Meteorologisk institutt
Ingjald Pilskog | Førsteamanuensis | HVL
Jan S. Fuglestvedt | Forskningsdirektør | CICERO
Margareth Øverland | Professor | NMBU
Nele Meckler | Førsteamanuensis | UiB | Bjerknessenteret
Nils A. Røkke | Direktør for bærekraft | SINTEF Olav Anders Øvrebø | Energi og Klima
Rasmus Benestad | Seniorforsker | Meteorologisk institutt
Siv Kari Lauvset | Forsker | Bjerknessenteret | NORCE | UiB
Tore Furevik | Direktør | Bjerknessenteret

<2°C er utgitt med støtte fra:
Statkraft | KLP | PwC | Umoe | Tekna

Takk også til Klimastiftelsens støttespillere:
BKK | Høgskulen på Vestlandet | Kavlifondet | Kommunalbanken | SKL | Sparebanken Vest

Innhold

< 2 °C

Klimaendringene truer verden som vi kjenner den. Vi har noen tiår på å skape et samfunn uten klimagassutslipp, dersom målet om å begrense oppvarmingen til «godt under» 2 °C skal kunne nås.

Dette er den 8. utgaven av magasinet <2 °C. Siden starten i 2012 har vi brukt magasinet til å spre forskningsbasert informasjon både om klimakrisen vi er på vei inn i, og mulige veier ut av den.

Gode støttespillere gjør det mulig for oss i Norsk klimastiftelse å produsere magasinet og tilby det som klassesett til skoler. Samtidig finner du alt stoffet, og mer til, gratis på tograder.no.

Er du elev? På tograder.no finner du både oppdatert informasjon om siste klimaforskning, faktasider om grunnleggende fenomener og begreper i klimaforskningen, intervjuer med forskere og annet du kan ha bruk for. På ressurssiden Klimavakten finner du oppdatert oversikt over viktige klima- og energidata. Tips gjerne læreren din hvis du finner noe nyttig som kan bli brukt i undervisningen.

Er du lærer? På faktasidene på tograder.no finner du grunnleggende klimakunnskap som fyller hullene i lærebøkene. På skolesidene finner du forslag til undervisningsopplegg og oppgaver.

Er du student, bedriftsleder eller «bare» en helt alminnelig klima­interessert leser? <2 °C passer også for alle som bare ønsker pålitelig informasjon om det viktigste spørsmålet i vår tid.

Og husk: <2 °C formidler faktastoff, ikke meninger og debatt. Innholdet er kvalitetssikret av ledende forskere.

Klimakrisen rykker nærmere i høy hastighet. Det er dagens unge som virkelig vil merke konsekvensene av valgene generasjonene før dem har tatt. Vi kan fortsatt dempe de mest katastrofale klimaendringene. Men vi må vite hva som skjer for å vite hva vi må gjøre. Og viktigst; gjøre det!

Lars-Henrik Paarup Michelsen
Daglig leder

Anders Bjartnes
Ansvarlig redaktør

«Det er dagens unge som virkelig vil merke konsekvensene av valgene generasjonene før dem har tatt.»

Karbonkretsløpet

Klimastatus 2019

CO2 i atmosfæren, juli 2019:

411,77 ppm

+ 3,06 fra samme måned i 2018 (408,71 ppm)

Øker stadig: Innholdet av CO2 i atmosfæren måles i deler per million (engelsk: parts per million – ppm). Konsentrasjonen av CO2 i atmosfæren er nå den høyeste på millioner av år, og øker i en fart vi ikke har sett tidligere.

Årlige CO2-utslipp:

Fossile CO2-utslipp: 37,1 GtCO2

Menneskeskapte endringer på landjorda: 4,4 GtCO2

Hvor blir CO2-utslippene av?

44 %

lagres i atmosfæren og bidrar til global oppvarming

29 %

tas opp av planter på landjorda

23 %

tas opp i havet


Kloden er blitt varmere:

+ 1,05°C fra førindustriell tid til 2018

Dette styrer klimaet

Hva er det egentlig som gir oss klimaet vi har på jorden? Og hvordan vet vi at det er nettopp CO2 som er den store synderen?

TEKST: LARS URSIN

EKSPERTINTERVJU

Asgeir Sorteberg − Professor ved Geofysisk institutt, Universitetet i Bergen og forsker ved Bjerknessenteret for klimaforskning.

Sorteberg forsker på atmosfæredynamikk og har bidratt i flere rapporter i regi av FNs klimapanel. Han er også en av redaktørene til klimapanelets sjette hovedrapport, som kommer 2021–22.

Jorden vår er en liten, varm kule i et stort, kaldt univers. Så å si all energien som varmer opp jorden kommer fra solen. Men den forklarer ikke alene hvorfor det er levelig her.

– I dag er gjennomsnittstemperaturen på jorden ca. 15 °C gjennom et år. Gitt avstanden til sola, burde den vært nærmere minus 18 °C. Vi har ingen forklaring på at det er så varmt her annet enn drivhuseffekten, sier professor Asgeir Sorteberg ved Universitetet i Bergen.

Korte bølger slipper inn, lange bølger slipper ut i rommet

Lyset fra solen er først og fremst kortbølget. Når det treffer og varmer opp jorden, stråler jorden tilbake langbølgete varmestråler ut mot verdensrommet.

Drivhuseffekten kommer av at noen gasser i atmosfæren kan fange opp eller absorbere slike varmestråler. Disse sendes ut igjen som nye varmestråler i alle retninger. Dermed unnslipper ikke alle varmestrålene jorden. I stedet varmer de opp omgivelsene.

Drivhuseffekten fungerer på en måte som et teppe: Hvis du sitter i et kaldt rom, er du som en ovn – du stråler ut varme og varmer opp luften rundt deg. Tar du et teppe på deg, stråler det varme tilbake til deg på innsiden, mens mindre varmestråler unnslipper. Jo tettere teppet er, jo varmere blir du.

Dette menes med «strålingspådrag»

Jo varmere noe er, desto mer varmestråling kommer fra det. Når du sitter under teppet i det kalde rommet, må det bli varmere under teppet før like mye varmestråler slipper ut i rommet som før. Vi kan si at teppet fungerer som et strålingspådrag, forklarer Sorteberg:

– Et pådrag betyr bare at man forandrer mengden energi i et system. Det er altså sola som er energikilden her, men drivhuseffekten sørger for at noe varmestråling ikke unnslipper atmosfæren. Når denne effekten øker, har vi et pådrag, som gjør at klimaet på sikt endrer seg.

Begrepet «strålingspådrag» er viktig fordi det illustrerer en fundamental oppdagelse i klimaforskningen: Energibalansen i klimasystemet er endret, uten at solinnstrålingen er endret tilsvarende. Forklaringen bak ubalansen er at det er mer drivhus­gasser i atmosfæren enn tidligere. «Teppet» er i ferd med å bli tettere. Derfor blir kloden varmere.

CO2 i hovedrollen

Karbondioksid, CO2, er den viktigste av gassene som påvirker strålings­pådraget. Enkelte andre gasser, som metan, er riktignok kraftigere drivhus­gasser. Dette er fordi de absorberer og sender ut mer varmestråling – molekyl for molekyl. Men siden de lever kortere i atmosfæren enn CO2, har de noe mindre betydning for klimaet på lang sikt.

De siste 100 årene har CO2-konsen­trasjonen i atmosfæren steget gradvis. Det vet vi fordi det måles flere steder på jorden hver dag. Og det måles nettopp ved å sende varmestråler gjennom luftprøver og måle hvor mye som absorberes. Samtidig har jorden langsomt blitt varmere.

Stopper utslippene av CO2, vil klimaet etter hvert stabilisere seg – men det vil fortsatt være varmere enn det var for 100 år siden.

Solen stråler altså ikke vesentlig sterkere enn for 100 år siden. Og selv om andre faktorer bidrar til pådraget, er CO2 viktigst. Bidragene fra de andre blekner i forhold – noen av dem kan til og med motvirke effekten av CO2.

– I sum er det drivhusgassene som påvirker mest. Av dem er CO2 den klart viktigste. Årsaken er at vi har forbrent fossile brensler og dermed skapt CO2. Det har skjedd raskere enn gassen har rukket å fortsette i kretsløpet. Derfor har utslippene akkumulert, og derfor blir jorden varmere, sier Sorteberg.

Forklaring til figur om strålingspådraget:

  • Drivhusgasser: Først og fremst CO2 – deretter metan (CH4), halokarboner og lystgass (N2O).
  • Forløpere for drivhusgasser: Stoffer som inngår i kjemiske reaksjoner som danner drivhusgasser.
  • Sulfatholdige partikler og andre partikler: Reflekterer solstråler og kjøler. Effekten fra vulkaner kommer inn her. Den er sterk like etter utbrudd, men liten over tid.
  • Sotpartikler: Absorberer solstråler og har en lokalt varmende effekt.
  • Partikkeleffekt på skyer: Når det skyer til, blir det kjøligere. Forurensningspartikler påvirker også denne effekten.
  • Landskapsendringer: Endringer i jordoverflatens evne til å reflektere solstråler – albedo­effekten. Alt vi gjør på jordens overflate påvirker denne refleksjonsevnen.
  • Endringer i solen: Temperaturen på solen varierer over tid. Men dette har hatt marginal betydning de siste hundreårene. Også jordens bane rundt solen kan ha effekt. Men de siste 400 årene har endringen vært minimal.

Modellene som viser vei

Klimaet på jorden endrer seg over tid, normalt over tusenvis av år. Akkurat nå endres det unormalt raskt. Endringene som har skjedd allerede er dramatiske, og flere og enda mer dramatiske endringer kommer. Dette vet vi fordi klimamodellene blir stadig bedre og mer nøyaktige.

TEKST: INGJALD PILSKOG OG LARS URSIN

KLIMAMODELLER

Når klimaforskere snakker om hvordan klimaet blir i fremtiden, viser de til klimamodeller. Og når vi jobber for å redusere utslipp av klimagasser, er det fordi disse modellene viser at det er avgjørende for fremtiden vår. Men hva er egentlig klimamodeller, og hvordan virker de?

Klimamodellene forteller oss hvordan klimaet vil være i fremtiden sammen­liknet med hvordan det er i dag. For selv om vi ikke kan forutse værhen­delser om 30, 50 eller 100 år, kan vi si ganske mye om klimaet de oppstår i. Klimamodellene kan blant annet fortelle oss hvilken gjennomsnittstem­peratur vi vil ha et gitt sted i fremtiden. Eller hvor mye nedbør som vil falle. Eller hvor kraftige vindene kan være.

Jo mer avanserte klimamodellene er, jo mer detaljert informasjon kan de gi. Vi kan få informasjon om ekstremvær – om hvor mye regn som kan falle per time på de mest regntunge dagene. Eller hvor langvarige hetebølger vi kan vente oss om sommeren.

Klimamodeller er nyttige når man skal planlegge bygninger og infrastruktur som skal stå i mange tiår. For eksempel hvor man skal legge et boligfelt. Da er det nyttig å vite for eksempel hvor store flommer man kan vente, eller hvor høyt havnivået blir. Dette er også nyttig informasjon for forsikringsselskaper og langsiktige investorer.

Men det er også viktig fordi modellene sier oss ganske nøyaktig hvor mye vår avhengighet av fossile brensler påvirker fremtiden vår. All oljen, gassen og kullet vi brenner fremover vil ha betydning for klimaet. Dermed kan vi også se hvor mye vi kan spare av ødeleggelser i fremtiden hvis vi handler nå.

Klimamodeller er i prinsippet bygget opp på samme måte som værmodeller. Men mens værmodellene forsøker å gi et nøyaktig bilde over værhendelser noen timer, dager og uker frem i tid, gir klimamodellene et bilde av klimaet flere tiår frem i tid.

Klimamodellene forbedres hele tiden. Fordi klimaforskere forstår mer av hva som bidrar til å styre klimaet, men også ettersom regnekraften i datamaskiner blir bedre. Jo flere regneoperasjoner en datamaskin kan gjøre i sekundet, jo mer detaljert kan man lage klimamodellene, og jo mer detaljert og nøyaktig informasjon kan modellene gi oss.

Det er selvsagt umulig å teste hvor godt klimamodellene faktisk beskriver klimaet i fremtiden – det krever at vi venter. Men det finnes en annen, enkel måte å teste modellene på: På data vi allerede har. Fra fortiden. Hvis vi mater observerte data fra for eksempel år 1900 inn i klimamodellen, skal den når den har fått kjørt en stund klare å gjenskape klimaet i 1900.

Dersom vi gradvis øker CO2-konsen­trasjonen i atmosfæren i klimamodellen – så det matcher menneskeskapte utslipp fra 1900–2019, klarer en god klimamodell å gjenskape klimaet vårt i dag. Med akkurat riktig global oppvarming, akkurat riktig mengde økt ekstremvær, og alt det andre vi kan se. Når klimamodellene kan fortelle oss om klimaet slik det var i fortid, og slik det er i nåtid, er det grunn til å tro at de vil kunne beskrive klimaet i tiårene som kommer rimelig nøyaktig.

Kloden er allerede 1 °C varmere

Jordkloden blir varmere. Sammenliknet med gjennomsnittet fra 1880–1930, er kloden allerede 1 °C varmere. Det merkes, forteller Rasmus Benestad fra Meteorologisk institutt. Men ikke alt ekstremvær kan tolkes som tegn på økt oppvarming, understreker han.

TEKST: LARS URSIN

– Hvordan merker vi oppvarmingen?

– Det er viktig å huske på at denne ene graden, globalt sett, er en gjennom­snittsverdi. Det betyr at oppvarmingen går raskere noen steder enn andre. I Arktis går den spesielt raskt. På Svalbard ser vi at oppvarmingen påvirker permafrosten. I Longyearbyen har man for eksempel pleid å bygge på permafrosten. Nå skaper det problemer, fordi permafrosten tiner, og fundamentene synker i jorden. Tilsvarende ser man også i for eksempel Alaska.

«Det er viktig å huske på at denne ene graden, globalt sett, er en gjennomsnittsverdi. Det betyr at oppvarmingen går raskere noen steder enn andre. I Arktis går den spesielt raskt.»

Men vi ser det også på snøstatistikken her på fastlandet. Rundt Oslo er det færre dager med snø enn det har vært tidligere. Eller vi ser det andre steder i Norge på avsmeltingen av isbreer. Brearmene skrumper inn. Men det kanskje mest påfallende er noe jeg har jobbet med siden jeg begynte her på Meteorologisk institutt. Det er alle værrekordene. Hvis du teller dem, avslører det en klar tendens.

– Hvordan da?

– Gitt et stabilt klima, vil du kunne vente en nokså forutsigbar takt i antallet rekorder som settes. Men det vi ser, er at rekordene kommer hyppigere enn vi skulle forvente. Vi ser 34 prosent flere temperaturrekorder enn vi skulle vente med et stabilt klima. Og vi ser 27 prosent flere rekorder for nedbør, målt gjennom et døgn. Alt dette tyder på at klimaet er i endring.

– Hvis vi skal ta for oss konkrete konsekvenser – i 2018 gjorde skogbranner inntrykk. Er det en trend som henger sammen med klimaendringene?

– Det som er sikkert, er at det er en sammenheng mellom varme, tørke og skogbranner. Risikoen øker propor­sjonalt. Skogbrannene kan selvfølgelig starte av årsaker som ikke henger sammen med klima, som uvettig bruk av ild. Tordenvær kan også utløse skogbrann. Når det er sagt: Selv om det har vært mye oppmerksomhet rundt skogbranner og klima det siste året, er det ikke lett å se noen klar tendens i statistikken. Det kan imidlertid være fordi vi ikke har nok data, at det har gått for kort tid.

Det er en sammenheng mellom varme, tørke og skogbranner. Dette bildet er fra Brehna, øst i Tyskland, i juli 2018. Det uvanlig varme været den sommeren bidro til flere branner enn normalt. FOTO: HENDRIK SCHMIDT • DPA

– Tropiske sykloner, da? Syklon­sesongen startet sent i 2018, men vi fikk da stormer som skapte store ødeleggelser, både i Amerika og Asia.

– FNs klimapanel har sagt at vi ikke vil få flere, men sterkere stormer. Jeg er ikke overbevist. Dels fordi den vurderingen bygger på klimamodeller som egentlig ikke er laget for å beskrive tropiske sykloner. Jeg har også forsket på dette, og funnet antydninger til at det er blitt flere. Det er sterk uenighet på fagfeltet her. Det er et vanskelig felt, fordi det er så store variasjoner. Men jeg tror kanskje klimapanelet har konkludert for tidlig.

Mer styrtregn betyr at det oftere blir flommer og flomskader. Bildet er fra Utvik i Nordfjord, høsten 2017. FOTO: HALLGEIR VÅGENES • VG

Klima og vær er ikke det samme, men de henger sammen: Været er det du ser utenfor vinduet ditt akkurat nå. Klimaet er gjennomsnittet av værhendelsene over tid. Vær er det som bestemmer hva du kler på deg i dag. Klima bestemmer hvilke klær du har i garderoben.

– Ser vi mer ekstremvær her hjemme? Og har vi mer ivente?

– Nedbøren er blitt mer ekstrem, og det vil fortsette. Det viser både målinger og beregninger. Det blir også færre polare lavtrykk langs kysten av Nord-Norge fordi havisen trekker seg tilbake. Men når det gjelder stormer, altså lavtrykksystemer, ser vi fortsatt ingen klar trend. Vi ser kanskje flere, men det er for tidlig å si sikkert. At temperaturen øker, vil nok ikke oppleves som et stort problem her i Norge. Men det kommer hetebølger som nok vil være plagsomme og kunne medføre en del helseproblemer.

2 °C oppvarming gjør uopprettelig skade

Målet i Paris-avtalen er å holde oppvarmingen «godt under» 2 °C dette århundret. Helst under 1,5 °C. Høsten 2018 kom FNs klimapanel med en spesialrapport som viser hvor vanskelig – og hvor viktig – det er.

TEKST: LARS URSIN

EN HALV GRAD HAR DRAMATISKE KONSEKVENSER

Høsten 2018 la FNs klimapanel frem en spesialrapport som viste dramatiske forskjeller mellom en verden som er to grader varmere og en verden som er halvannen grad varmere.

Jorden er allerede én grad varmere sammenliknet med førindustriell tid. Det er bare en halv grad igjen til det mest ambisiøse målet på 1,5 °C. Enda en halv grad, og vi er ved det gamle målet: 2 °C.

1,5 °C blir ekstremt vanskelig å nå. 2 °C er også svært utfordrende. Da Paris-avtalen ble vedtatt, var det derfor mange som spurte seg om det var noe vits i å strekke seg. Hvis kostnadene ved å nå 1,5 er svimlende, og klima-ødeleggelsen ved ytterligere en halv grad er minimale – er det da verdt det?

Derfor bestilte klimatoppmøtet i Paris en rapport fra Klimapanelet om hvor store forskjellene vil være i en verden med to graders oppvarming mot halvannen grad.

– Dramatisk

Hovedpunktene i den rapporten overrasket og skremte mange da den kom høsten 2018. Direktør for Bjerknessenteret for klimaforskning, Tore Furevik, tror han vet hvorfor:

– Bare på den halve graden fra 1,5 °C til 2 °C skjer det dramatiske ting. 10 millioner flere mennesker blir direkte rammet av havstigning. 400 millioner flere vil bli utsatt for helserisiko fra hetebølger. Så godt som alle korallrev vil dø ut. Det får konsekvenser for isen i Arktis og for det biologiske mangfoldet i havet og på landjorda, sier han.

Men hva er årsaken til alle disse konsekvensene?

– Helt overordnet handler dette om risiko. Risikoen for negative følger av oppvarmingen øker fra 1–1,5 grader, og den øker enda mer fra 1,5–2 grader, sier forskningsdirektør Glen Peters ved CICERO Senter for klimaforskning.

Er det mulig å nå 1,5-gradersmålet?

– Ja, sier Jan S. Fuglestvedt, forsknings­direktør i CICERO: – Fysisk er det mulig. Karbonbudsjettet er ikke brukt opp. Hadde vi kuttet utslippene tvert i dag, ville vi klart å holde oss under 1,5 graders oppvarming, sier Fuglestvedt, som var sentral i arbeidet med 1,5-gradersrapporten.

Problemet er det forskerne kaller «committed warming»: At oppvar­mingen vil fortsette en stund selv om utslippene stanser. Det betyr at selv om vi klarer å komme ned i null utslipp før vi når 1,5 graders oppvarming, kan målet ryke likevel. Hvis vi klarer å aktivt fjerne CO2 fra atmosfæren med såkalte negative utslipp, kan vi motvirke dette. Da kan vi krype under 1,5 grader mot slutten av århundret selv om vi skulle få høyere oppvarming i noen tiår. Men det vil uansett kreve raske og kraftige kutt i utslippene.

CO2-utslippene må være i null rundt 2050 skal vi klare 1,5 °C-målet. Det er bare 30 år unna. Og det vil kreve negativ utslippsteknologi, som vi ikke har i dag, sier Fuglestvedt.

– Det krever en formidabel omlegging på en skala vi ikke har sett tidligere. Og jo mindre vi gjør nå, desto mer må vi satse på at våre barn og barnebarn lykkes. Det vil i så fall kreve store kostnader, innebære stor risiko og må gjøres på en skala vi ikke har kunnskap om i dag. Det er realitetene, sier han.

De store ismassene smelter raskt

Innlandsisen på Grønland og isbremmer i Antarktis smelter raskere enn antatt. Samtidig er det mindre havis rundt polene enn vi noensinne har målt tidligere.

Det er ikke uvanlig at trekkhunder må vasse i smeltevann om sommeren på Grønland. Men i juni 2019 var det ekstremt varmt og ekstreme mengder smeltevann. FOTO: STEFFEN OLSEN • DMI

TEKST: LARS URSIN

EKSPERTINTERVJU

Eystein Jansen — professor, Institutt for geovitenskap, Universitetet i Bergen og forsker ved Bjerknessenteret for klimaforskning.

Jansen er en av landets mest erfarne og meritterte klimaforskere. Han er medlem av Det europeiske vitenskapsrådet, er tidligere direktør ved Bjerknessenteret og var blant forfatterne
av FNs klimapanels fjerde og femte hovedrapporter.

Konsekvensene for havnivå, vær og natur kan bli store, sier professor og klimaforsker Eystein Jansen ved Bjerknessenteret for klimaforskning.

– Det er først og fremst to ting som skjer: Luften blir varmere, og ismassene smelter fra undersiden, der de er i kontakt med hav som er blitt varmere.

I Vest-Antarktis er det minusgrader året rundt, så der er det bare smeltingen fra undersiden som har betydning. På Grønland er det både overflatesmelting og smelting fra undersiden. Men det viser seg at smeltingen fra undersiden har vært viktigere, noe som kan ha blitt undervurdert i forskningen hittil.

– For å ta Grønland først – hva innebærer dette?

– Først og fremst at havet stiger raskere. Grønlandsisen er den viktigste enkeltkomponenten til havstigningen. Det betyr mer enn smelting av noen annen isbre og mer enn termisk ekspansjon – altså at vannets volum øker når det varmes opp.

Slik jeg ser det, har vi allerede fått et klima som ikke tillater at Grønlandsisen er så stor som den har vært i de siste hundreårene. Derfor justerer den seg – den smelter til den får en størrelse klimaet tillater. Men ettersom klimaet heller ikke er stabilisert, vil denne justeringen fortsette, og avsmeltingen vil akselerere til det oppstår ny likevekt. Den vil antakelig tilsvare flere meter i økt havnivå bare fra Grønland.

– Flere meter? Hva slags tidsperspektiv snakker vi om da?

– Da snakker vi om en del hundre år. Det vil antakelig akselerere i neste hundreår. Men det er også mulig at vi har undervurdert forskningen hittil.

– Og hva kan vi gjøre for å snu det?

– Ingenting. Dette er ustoppelige prosesser. Vi har endret klimaet allerede. Og dermed dømt Grønlandsisen til å tape is som tilsvarer flere meter med havnivå.

Generasjonene som følger oss vil merke det i flere hundre år. Men vi kan bremse hastigheten og hvor langt det vil gå ved å holde oss innenfor målene i Paris-avtalen.

– Hvilke konsekvenser har den minkende havisen?

– Det endrer allerede fordelingen av fisk og ulike fiskearter, og det truer utbredelsen av den polare faunaen og floraen. I tillegg fører mer åpent hav til at permafrosten på land i Arktis smelter raskere, med de konsekvensene det har.

– Hva med værsystemene?

– De fleste er enige om at endringer i havisen vil få betydning, men vi vet ikke hvor mye. Det kan gi mer ekstreme forskjeller, langvarige perioder med mildvær eller kulde om vinteren. Eller lettere utbrudd av kald luft som trenger sørover over kontinentet. Her har ikke forskningen konkludert, og fagdebatten er intens.

– I sør, da? Hvilke konsekvenser har økt smelting og mindre havis der?

– Sjøiskanten har beveget seg sørover. Det endrer betingelsene for mange av økosystemene. Vindsystemene er påvirket av iskanten i Antarktis, og det har flyttet stormbeltene sørover. Sørishavet er også et veldig viktig opptaksområde for CO2. Og det er mulig at endringene i sjøisen fører til mindre opptak av CO2 og mer utgassing. Disse virkningene er ikke så veldig godt forstått, men hvis det stemmer, kan hele det globale karbonkretsløpet påvirkes.

– Klimamodellene har ikke forutsett mange av disse dramatiske endringene. Hvorfor ikke?

– Generelt har ikke klimamodellene vært gode nok til å simulere sirkulasjonen i havet i Arktis. De underestimerer for eksempel smeltingen av sjøis. Oppvarmingen i Arktis har også gått mye fortere enn de fleste modellene har forutsett.

Det kan også hende at vi har undervurdert endringsraten – altså hastigheten i klimaendringene. På fagspråket snakker vi om «abrupt climate change» – endringsrater som vi ikke har sett siden slutten av forrige istid. I en artikkel vi holder på å skrive hevder vi at det er en slik abrupt climate change-fase vi er inne i nå. Da er klimamodellene for konservative til å kunne forklare det som pågår i Arktis. Virkeligheten er mer dramatisk.

Permafrosten – den langsomme karbonbomben som tiner

Enorme mengder karbon ligger frosset fast i permafrosten verden over. Når den slipper ut, kan den globale oppvarmingen akselerere over mange hundre år.

TEKST: LARS URSIN

PERMAFROST

Det er ca. 15 millioner kvadratkilometer permafrost på jorden. Global oppvarming kan føre til at minst en fjerdedel tiner i løpet av dette århundret. Når det skjer frigjøres store mengder karbon som har vært lagret i permafrosten.

– Noe av det man frykter nå, er at permafrost-opptiningen skal sette i gang en såkalt tilbakekoblingsme­kanisme. Altså: Global oppvarming gjør at permafrost tiner, det gir mer klimagassutslipp, som igjen akselererer oppvarmingen, og så videre, sier stipendiat Håvard Kristiansen ved Universitetet i Oslo.

Dersom slike tilbakekoblingsmekanismer blir utløst, snakker man gjerne om at vi har passert et «vippepunkt», forklarer klimaforsker Helene Muri ved NTNU.

– Det er hendelser i stor skala som endrer et naturlig system for alltid, og som ikke kan endres tilbake. I alle fall ikke i overskuelig fremtid, sier hun.

I dag er det rundt 15 millioner km2 permafrost globalt. Ifølge FNs klimapanel vil rundt fire millioner km2 – altså en drøy fjerdedel – forsvinne i løpet av dette århundret ved bare to graders oppvarming. Det vil bety økte utslipp – tilsvarende omtrent ti prosent av menneskeskapte utslipp i dag.

«Det er hendelser i stor skala som endrer et naturlig system for alltid, og som ikke kan endres tilbake.»

Dette kan starte en lei tilbakekob­lingsmekanisme. For selv om vi lykkes med å redusere utslipp og stabilisere klimaet, får vi en langsom, men kontinuerlig tining av permafrosten. Dette gir nærmest permanente utslipp, som vi må kompensere for over flere hundre år. Det blir en slags «gjeld» som fremtidige generasjoner må betale for i uoverskuelig fremtid. Vi må antakelig allerede fange og lagre mye karbon for å nå klimamålene. Og vi må fange og lagre enda mer i fremtiden for å kompensere for permafrosten, sier Kristiansen.

Mange forskere tror at nettopp en slik tilbakekoblingsmekanisme bidro til avslutningen av forrige istid. Samtidig tror de færreste at vi står overfor en «klimabombe» som vil sprenge og gi voldsom oppheting i dette århundret.

– Det skjer ikke over natten, hvis det er det du er redd for. Det er nemlig viktig å understreke at opptining av permafrost ikke er det som kommer til å få verden til å gå under. Dette er prosesser som kommer til å pågå over en mye lengre tidshorisont enn dette århundret, som jo er tidsperspektivet til mye av klimaforskningen nå, sier Kristiansen.

Derfor jobber klimaforskere nå med å bygge inn permafrosten i klima­modeller. Dels for å forstå bidraget av tiningen i dette århundret, men også for å forstå hva generasjonene som kommer etter oss vil stå overfor.

Hva er permafrost?

Enkelt forklart er permafrost jord som har vært gjennom­frossen i minst to år på rad. Karbon blir lagret i perma– frosten fordi forråtnelsen av døde planter tar lang tid. Når permafrosten tiner, blir alt plantematerialet fortært raskere av mikrober. Mikrobene bryter ned de store molekylene i dette organiske materialet til CO2 og metan, avhengig av miljøforholdene.

KILDE
«Nå tiner permafrosten» av Hanna Lee og Caspar Christiansen, 2018

Tiningen har imidlertid allerede konsekvenser. I Alaska er det for eksempel målt høye konsentrasjoner av kvikksølv og andre miljøgifter i permafrosten. Det er uvisst hvordan det vil påvirke livet i havet og på land når det slippes ut.

En annen konsekvens er kystlinjer som trekker seg tilbake. Dette ser man spesielt i såkalte isviker, der tidligere isrik jord møter havet. Når permafrosten tiner, kan store mengder jord skylles ut i havet og biter av kystlinjen kan brekke av og forsvinne. Slik kan kystlinjen endres og trekke seg tilbake flere hundre meter i året. Det får alvorlige konsekvenser for økosystemer og bosetninger.

I Norge har om lag halvparten av permafrosten på fastlandet forsvunnet siden 50-tallet. Forskere studerer nå tiningen på Finnmarksvidda – i håp om at den kan gi kunnskap om hva som skjer med disse karbonlagrene når jordsmonnet tiner.

Vi må uansett tilpasse oss et endret klima

Selv om vi klarer å begrense temperaturøkningen til 1,5 °C, er det behov for klimatilpasning og klimaplanlegging. Men hva er det, og hva må vi planlegge for i Norge?

TEKST: TONE G. BJØRNDAL

KLIMATILPASNING

Samtidig som vi må kutte utslipp må vi også jobbe med tilpasning og planlegging for de klimaendringene vi ser nå og de som kommer.

Det blir våtere og varmere i Norge, på grunn av klimaendringer. Det vil medføre store utfordringer for samfunnet dersom vi ikke forbereder oss. Dette kalles klimatilpasning, og betyr for eksempel at infrastruktur som veier og bygninger må kunne takle dagens og fremtidens klima. Også bedrifter og offentlige virksomheter må være forberedt. Hvor langt frem skal vi se? For infrastruktur avhenger svaret på spørsmålet av den forventede levetiden.

«Hvor langt frem skal vi se?»

Bygg og konstruksjoner må nemlig dimensjoneres etter hva de skal tåle innenfor sin levetid. Disse dimensjo­nerende verdiene kan for eksempel være hvor mye nedbør et avløpsrør skal kunne ta unna. Tidligere har dimensjonerende verdier basert seg på historiske observasjoner. Men når klimaet endrer seg må disse verdiene oppdateres.

– Når nedbøren blir mer intens må for eksempel dreneringsrør kunne håndtere mer nedbør enn det som er nødvendig i dag. Vi må rett og slett legge til litt for at ikke risikoen for ødeleggelser knyttet til nedbør og flom skal øke. Dette kaller vi et klimapåslag, sier Inger Hanssen-Bauer, seniorforsker ved Meteorologisk institutt.

For flom er i mange tilfeller «tohundre­årsflommen» den dimensjonerende verdien. Det er den flommen som i et konstant klima i gjennomsnitt ville forekomme én gang i løpet av to hundre år. Mange steder vil det som i dag er en tohundreårsflom skje hyppigere i fremtiden. I slike områder vil det ikke være tilstrekkelig å dimensjonere for å tåle én slik hendelse. Avhengig av hvor mye tohundreårsflommen beregnes å øke, anbefales derfor klimapåslag på 20 prosent eller 40 prosent på vannfø­ringen, i forhold til dagens dimensjo­nerende verdi.

Klimatilpasning og -planlegging i Norge

– Kommuner som er på kanten av hva de tåler av ekstremregn må passe særlig på. Flom, overvann, tilbakeslag, ras og rassikring er noen stikkord her, ifølge seniorrådgiver Alexander Oliver Berg ved CICERO Senter for klimaforskning.

I hvilken grad vi er forberedte på dette kalles tilpasningskapasitet. Generelt har vi høy tilpasningska­pasitet i Norge. Vi vet mye, særlig om flom og ekstremvær, men trenger likevel mer kunnskap. Samtidig vil globale hendelser påvirke Norge. For eksempel kan norske matpriser øke hvis produktiviteten i jordbruket i andre land synker på grunn av klimaendringer. Klimaendringer kan også lede til flere og større flyktning­kriser og økt migrasjon.

Klimatilpasning jorda rundt

Sør-Afrika

Cape Town i Sør-Afrika har slitt med vannmangel. I 2018 var det en så stor trussel at myndighetene satt en dato for når de måtte skru av vanntilførselen – kalt Day Zero. Myndighetene jobbet for å redusere risikoen gjennom blant annet restriksjoner, avgifter, bøter og kriseplanlegging. Folk hamstret vannflasker og konkurrerte om å vaske klærne eller håret minst, og restau­ranter oppfordret kundene til å ikke trekke ned etter seg på toalettet.

Nederland

Juli 2019 var det på ny hetebølge over Europa, og flere land satt temperatur­rekorder. Dette gjaldt blant annet Nederland, som i uke 30 slo sin gamle varmerekord da temperaturen bikket 40 °C. Nederlands statlige statistikk­byrå (CBS) har siden meldt at det døde 400 flere mennesker den uken i forhold til normalen – en økning på rundt 15 prosent. Dette er samme økning som under hetebølgen i 2006. Særlig eldre over 80 år rammes.

Filippinene

Supertyfonen Mangkhut slo inn over blant annet Filippinene, Kina og Guam høsten 2018. Ifølge nasjonale myndigheter i Filippinene resulterte det i 82 dødsfall og 138 skadede – og over tre millioner mennesker ble påvirket. Store mengder ris og andre produkter gikk tapt. Kostnaden for jordbruket er beregnet å være over 500 millioner dollar. Mangkhut har i tillegg gjort store skader i Guangdong-provinsen i Kina, også et viktig område for risproduksjon.

KILDER
City of Cape Town, World Economic Forum on Africa | Centraal Bureau voor de Statistiek (CBS) | WMO | National Disaster Risk Reduction and Management Council (NDRRMC) | Norsk klimaservicesenter

Hvor er vi på vei og hva skal til for å snu?

Politisk er målet å begrense oppvarmingen til godt under 2 °C – eller aller helst 1,5 °C. FNs klimapanel har vist hvor viktig det er at det heller blir sistnevnte. Likevel sikter vi mot 3–3,5 graders oppvarming. Og 1,5-gradersmålet? Det passerer vi en gang mellom 2030 og 2052. Vi er altså på vei i helt feil retning. Hvordan kan vi snu denne utviklingen?

TEKST: TONE G. BJØRNDAL

Stramme karbonbudsjetter

Hvordan fremtiden vil se ut, avhenger av hva vi gjør i dag, og hvor mye utslippene reduseres. Store endringer er nødvendig for å nå klimamålene.

Vi merker allerede klimaendringene på kroppen. Juli 2019 er den varmeste som noen gang er registrert. For første gang ble det målt temperaturer over 30 grader i Alaska. I Sibir bidro ekstremvarme til unormalt mange og store skogbranner, mens Grønland opplevde rekordstor issmelting. Dette gir oss en forsmak på fremtiden – som avhenger av hvor mye vi klarer å begrense utslippene og dermed oppvarmingen.

Karbonbudsjettet

CO2 blir værende i atmosfæren i flere hundre år. Dersom vi legger sammen utslipp over flere år, såkalt kumulative utslipp, kan vi regne ut hvor mye vi kan tillate oss å slippe ut før vi når 1,5 °C eller 2 °C oppvarming. I 2018 hadde man brukt opp 2 290 GtCO2 av budsjettet, ifølge forskningsprosjektet Global Carbon Project. Samme år slapp vi ut om lag 41,5 GtCO2. For å ha minst 66 prosent sjanse for å holde oppvarmingen under 1,5 °C, har IPCC i spesialrapporten om 1,5 °C regnet ut at man kan slippe ut 420 GtCO2 fra 2018. Heves temperaturmålet til 2 °C, økes karbonbudsjettet til 1 170 GtCO2. Gitt at utslippene holder seg på dette nivået fremover, vil 1,5 °C-budsjettet være brukt om litt under ni år, mens 2 °C-budsjettet er «brukt opp» om litt under 27 år.

Hvor mye må vi kutte?

For å begrense oppvarmingen til 1,5 °C må vi, ifølge FNs klimapanel, kutte 45 prosent av utslippene fra 2010-nivå innen 2030. Innen 2050 må vi nå netto null utslipp. Det betyr at alle utslipp som da er igjen må balanseres ved å fjerne CO2 fra atmosfæren, for eksempel ved karbonfangst og -lagring eller skogplanting.

For å holde oppvarmingen under 2 °C må utslippene reduseres med om lag 20 prosent innen 2030 og nå netto null i 2075.

Det er lang vei til begge målene, men rapporten om konsekvensene av oppvarming på 1,5 °C fra FNs klimapanel viser at konsekvensene er langt verre ved 2 °C oppvarming enn ved 1,5 °C.

«Vi merker allerede klimaendringene på kroppen. Juli 2019 er den varmeste som noen gang er registrert.»

Samtidig inneholder alle FNs klimapanels utslippsbaner som er innenfor halvannengradersmålet fjerning av CO2. Dette er i størrelses­ordenen 100–1 000 gigatonn CO2 i løpet av dette århundret. Det betyr at det ikke holder å stoppe alle klima– gassutslipp – vi må også ta opp ekstra CO2 fra atmosfæren for å sikre at temperaturen ikke øker mer enn 1,5 °C.

Hva må vi gjøre?

FNs klimapanel refererer ofte til ulike prosentsatser når sannsyn­ligheten for å nå ulike klimamål beskrives. Karbonbudsjettet blir vesentlig strammere når det opereres med «mer enn 66 prosent sjanse» for å nå 1,5 °C enn når det snakkes om 50 prosents eller 33 prosents sannsynlighet.

Skal vi kutte utslippene så mye som trengs for å nå klimamålene, må store endringer skje. Overordnet betyr det at alle sektorer må omstilles. Bruken av fossile brensler må fases ut i elektri­sitetsproduksjon, transport, industri og bygg. Elektrisiteten vi bruker må komme fra fornybare kilder som vann, vind og sol. Her skjer det mye utvikling og omstillingen er fullt mulig. Samtidig må vi sikre ekstra opptak av CO2, såkalte negative utslipp, gjennom både arealbruk og teknologi. De forskjellige løsningene skal vi se nærmere på gjennom den neste delen av magasinet.

KILDER
Global Carbon Budget 2018 | FNs kllimapanel

Utslippene må i null innen 30 år

Skal vi begrense oppvarmingen til 1,5 grader må klimagassutslippene nær halveres innen 2030 og være i null i 2050. Det er beskjeden fra FNs klimapanel. Alle sektorer i samfunnet må gjennom en stor omstilling.

TEKST: TONE G. BJØRNDAL

Den viktigste klimagassen er CO2. De globale CO2-utslippene kommer i all hovedsak fra bruk av kull, olje og gass. De største utslippskildene er elektrisi­tetsproduksjon, industri og transport.

Norge har en annen utslippsprofil enn de fleste andre land. Dette skyldes at strømmen vår er så godt som helt utslippsfri, samtidig som vi er en stor produsent av olje og gass. Norges største utslippssektorer er derfor transport, petroleum og industri. Siden 1990 har CO2-utslippene i Norge økt med mer enn 20 prosent, først og fremst på grunn av utslippsvekst fra transportsektoren og fra petroleumsutvinning.

For å få utslippene ned til null må vi gjennom en stor omstilling av hele samfunnet, både i Norge og i resten av verden. Det handler om å fase ut all fossil energi, men ikke bare det. Vi må også bruke ressursene og energien mer effektivt og samtidig ta vare på naturen. Vi kaller dette operasjon nullutslipp.

På de neste sidene presenterer vi saker som belyser forskjellige deler av denne store omstillingen.

Vi må effektivisere energibruken

Mer effektiv bruk av energi og andre ressurser er avgjørende for å kutte klimagassutslipp. Dette kan for eksempel være tiltak i industrien eller invester­inger som gir lavere utslipp i bygninger. Ofte vil bedre teknologi være nøkkelen.


Vi må erstatte all fossil energi med fornybar

Overgang fra fossil til fornybar kraftproduksjon gir store utslippskutt fordi strømmen blir ren. Nøkkelen til ytterligere utslippsreduk­sjoner er at den fornybare elektrisiteten tas i bruk i sektorer der olje og kull i dag dominerer.

Vi må benytte materialer som kan gjenbrukes

Produksjon av varer må skje på en måte som ikke utarmer natur og naturres­surser. Etter endt levetid må materialer kunne resirkuleres og gjenbrukes.

Vi må bevare og styrke naturgodene

Naturgoder refererer til alle goder vi får fra naturen. Å benytte arealer på en bærekraftig måte er avgjørende, for eksempel når det handler om bevaring og utnyttelse av skog, samt produksjon av matvarer.

Ren strøm kan fjerne store klimagassutslipp

Produksjon av strøm er den største kilden til globale klimagassutslipp. Det krever en stor systemendring å gjøre verdens produksjon av strøm utslippsfri. Fordelen er at vi vet hva som må til: Strøm fra kull, gass og olje må erstattes av strøm fra fornybare energikilder. Og det må skje raskt.

TEKST: KIRSTEN Å. ØYSTESE

Vi bruker stadig mer strøm i verden. Fra 2000 til 2018 har forbruket økt med nærmere 75 prosent. Veksten henger sammen med befolkningsvekst og velstandsøkning.

Strøm fra vann, vind, sol og biomasse utgjorde 25 prosent av produksjonen i 2018. Fremdeles kommer tre fjerdedeler av strømmen fra kull, gass, kjernekraft og olje, altså ikke-fornybare energikilder.

Positiv trend

Når vi ser hva vi har fått til siden 1990 – der kullets andel kun har sunket med ett prosentpoeng – kan omstilling virke umulig. Men ser vi på utviklingen de siste fire årene, er det imidlertid positive tendenser.

Nesten to tredjedeler av ny produksjonskapasitet i 2018 kom fra fornybar energi, og det er bygd ut mer strøm fra vind og sol de siste fire årene enn fra ikke-fornybare energikilder.

For å klare den store oppgaven vi har foran oss med å avkarbonisere elektrisitetssystemet, trenger vi betydelig mer fornybar energi. Vann, vind og sol må ikke bare øke så mye at det dekker den økte etterspørselen etter strøm, det må også overta for store deler av produksjonen som i dag kommer fra fossil energi.

En utvikling i tråd med Paris-avtalen, vil ifølge Det internasjonale energibyråets (IEA) scenario for en bærekraftig utvikling innebære at kull kun kan stå for fem prosent av kraftproduksjonen i 2040, mens fornybar energi må utgjøre minst 66 prosent.

Asia produserer over halvparten av strømmen i verden

Verdens strømforbruk har økt med nærmere 75 prosent fra 15 500 TWh i 2000 til 26 600 TWh i 2018. Strøm fra fornybare energikilder som vann, vind og sol har økt sin andel av strømproduksjonen fra 17 prosent i 2000 til 25 prosent i 2018. Selv om det er bygd ut mye strøm fra fornybar energi de siste årene, har det også vært en kraftig økning i strømproduksjonen fra fossile energikilder for å dekke veksten i verdens strømforbruk. Asia har stått for det meste av veksten, både i fossil og fornybar strømproduksjon.

Nord-Amerika har hatt en liten vekst i strømproduksjonen fra 4 860 TWh i 2000 til 5 447 TWh i 2018. Produksjonen fra fossile energikilder og kjernekraft er tilnærmet uendret mens det har vært en økning i produksjonen fra fornybare energikilder, ikke minst vind og sol.

I Sør-Amerika har total strømproduksjon økt fra 808 TWh i 2000 til 1 305 TWh i 2018. Sør-Amerika har høyere strømproduksjon fra vannkraft enn fra fossile energikilder og kjernekraft.

Asia har hatt en kraftig vekst i strømproduksjonen fra 5 565 TWh i 2000 til 14 626 TWh i 2018. Det har vært en kraftig vekst i strømproduksjonen fra kull, men i prosent har veksten i strømproduksjon fra vind og sol vært betydelig større.

I Afrika har strømproduksjonen økt fra 442 TWh i 2000 til 854 TWh i 2018. Produksjonen fra fornybare energikilder er mer enn doblet. Vannkraft står for mesteparten av den fornybare kraftproduksjonen, men vind, sol og bio har hatt en liten vekst de siste årene.

I Oseania har strømproduksjonen økt fra 256 TWh i 2000 til 306 TWh i 2018. Produksjonen har økt både fra fossile energikilder og fra vind, sol og bio.

Europa har hatt en relativt svak vekst i strømproduksjonen fra 3 620 TWh i 2000 til 4 077 TWh i 2018. Det ble produsert mindre strøm fra kjernekraft og fossile energikilder i 2018 enn i 2000, mens fornybar energi har økt og utgjør nå en tredjedel av Europas kraftproduksjon.

Norges strømproduksjon i 2018 var på 146 TWh. En TWh er en milliard kilowatttimer (kWh). En gjennomsnittlig norsk husstand bruker 16 000 kWh per år, ifølge Statistisk Sentralbyrå.

KILDE
BP Statistical Review of World Energy 2019

Vind og sol blir billigere og billigere – det gir håp om renere strøm

Å bygge ut vind- og solkraft er blitt så billig at det konkurrerer ut strøm fra kull i mange land.

TEKST: KIRSTEN Å. ØYSTESE

I 2018 ble 38 prosent av all strøm i verden produsert fra kull. Kull har vært lett tilgjengelig og billig, men får stadig hardere konkurranse fra sol og vind.

«Sol og vind begynner å bli så billig at det ikke bare er billigere enn nye kullkraftverk i mange deler av verden.»

Fra 2010 til begynnelsen av 2019 har prisen for å bygge ut vindkraft falt fra 85 til 42 øre/kWh. Prisen for å bygge ut sol har på samme tid falt fra nesten tre kroner til 48 øre/kWh. Tallene er hentet fra Bloomberg NEF, som følger alle fornybarprosjekter over hele verden. Dette er globale gjennom­snittstall og det betyr at noen steder er det betydelig billigere og andre steder er det dyrere enn gjennomsnittsprisen.

I Norge har vi for eksempel så gode vindforhold at det kun koster 34 øre/ kWh å bygge ut ny vindkraft her, viser tall fra Norges vassdrags- og energi­direktorat (NVE).

Sol og vind begynner å bli så billig at det ikke bare er billigere enn nye kullkraftverk i mange deler av verden. Det er også billigere å bygge nye vind- og solkraftanlegg enn det er å fortsette å produsere fra eksisterende kullkraftverk, ifølge det internasjonale byrået for fornybar energi, IRENA.

De siste årene har vind og sol stått for mer enn halvparten av veksten i ny kraftproduksjon i verden, og veksten har vært særlig stor i Kina. Her installerer kinesiske arbeidere solcellepaneler i byen Hai’an, øst i Kinas Jiangsu provins, 30. juli 2019.
FOTO: STRINGER • SIPA

Fornybar energivokser ikke fort nok

Hittil er offshore vind i hovedsak installert utenfor kysten av Tyskland, Storbritannia, Kina og Danmark. Dette bildet er fra London Array, øst for London i Nordsjøen. Med sine 175 turbiner har dette vindkraftanlegget en kapasitet på 630 MW.
FOTO: SIMON DAWSON • BLOOMBERG

Vind og sol har stått for mer enn femti prosent av ny kraftproduksjon de siste årene. Men veksten går likevel ikke raskt nok. For å ha sjanse til å nå målene i Paris-avtalen må det i snitt installeres 300 GW ny fornybar energi­kapasitet årlig frem mot 2030. 300 GW er nesten 130 GW mer enn ny installert kapasitet i 2018.

Til sammenlikning er det store, norske vindkraftanlegget på Fosen, som er Europas største landbaserte vindkraftverk, litt i overkant av 1 GW.

Verdens største og billigste havvindpark

I september 2019 tildelte britiske myndigheter Equinor og energi­selskapet SSE kontrakt for å utvikle tre store havvindprosjekter i Doggerbank-området i Nordsjøen. Prosjektene vil ha en samlet installert kapasitet på 3,6 GW og er forventet å levere strøm tilsvarende forbruket til 4,5 millioner britiske hjem.

Det er ikke bare et rekordstort prosjekt – det er også rekord­billig. I begynnelsen av 2019 var gjennomsnittsprisen for å bygge ut havvind i underkant av 100 dollar/ MWh (Bloomberg NEF). Prisen for Doggerbank-prosjektene er omkring halvparten.

Av totalt 2 351 GW fornybar energi som er bygd ut, er kun 23 GW offshore vind, ifølge IRENA. Lavere kostnader gjør havvind stadig mer konkurransedyktig.

Hva er forskjellen på MW og MWh?
Et kraftverk sin størrelse uttrykkes i installert effekt (maksimal ytelse) og oppgis i megawatt (MW). Hvor mye strøm (energi) vi får fra et kraftverk, er avhengig av hvor stor del av året vannet renner, vinden blåser eller solen skinner. Denne årsproduksjonen oppgis i megawatt-timer (MWh). Produk­sjonen varierer fra time til time, men om et kraftverk på 1 MW produserer for fullt i 3 000 timer i året (brukstid), gir det en årlig kraftproduksjon på 3 000 MWh. I snitt har vannkraftverk høyere brukstid enn vindkraftverk, mens solkraftverk har lavere. Det betyr at hvor mye strøm vi får fra et 1 MW kraftverk, er avhengig av blant annet energikilden kraften produseres fra.

Vannkraft er størst – men sol og vind øker mest

Vind- og solenergi vokser mest, men vannkraft utgjør over halvparten av all fornybar strøm i verden.

Fra 2010 og fremover har veksten Vekst i fornybar energi i vind-og solenergi virkelig tatt av. Vindkraft har økt fra 181 GW til 564 GW mens sol har økt fra 41 GW til 486 GW. Bare i 2018 alene økte sol med 94 GW. Veksten utgjør mer enn dobbelt så mye som den totale installerte kapasiteten sol i verden i 2010.

Asia står for mesteparten av veksten
To tredjedeler av ny solenergi i 2018 ble installert i Asia, i hovedsak Kina, India, Japan og Sør-Korea. I Nord-Amerika ble det installert 11 GW solenergi i 2018, i Europa 10 GW og i Oseania 4 GW. Av totalt 49 GW ny vindkraft i 2018, ble 25 GW bygd ut i Asia, 12 GW i Europa, 8 GW i Nord-Amerika og 3 GW i Sør-Amerika.

Norge på fornybar-toppen

Norge er ett av få land i verden med nesten 100 prosent fornybar strømproduksjon. Det aller meste av strømmen som produseres i Norge kommer fra vannkraft. Også Island har en høy andel fornybar energi. Sverige har en fornybarandel på i underkant av 60 prosent, mens i Sør-Afrika kommer 4,2 prosent av strømproduksjonen fra fornybare kilder.

28,4 TWh ny fornybar kraftproduksjon på sju år
Norge bruker mye fossil energi i blant annet transportsektoren, i industri og i byggsektoren. Mye av denne fossile energibruken kan enkelt erstattes av fornybar strøm.

I 2012 gikk Norge og Sverige sammen om et felles støttesystem (elsertifikatmarked) for å bygge ut mer fornybar energi. Elsertifikater er en støtteordning som gjør det mer lønnsomt å investere i fornybar kraftproduksjon.

24. mai 2019 nådde Norge og Sverige målet om å bygge ut 28,4 TWh. 20 TWh av dette er bygd ut i Sverige, 8,4 TWh i Norge.

KILDE
Enerdata 2017, NVE

En oljetørst transportsektor

Å gjøre transportsektoren utslippsfri handler langt på vei om å fase ut bruken av bensin og diesel, men ikke bare det. Uten tiltak som demper transportbehovet blir jobben mye vanskeligere.

TEKST: LARS-HENRIK PAARUP MICHELSEN

Transportsektoren sto for 21 prosent av de globale CO2-utslippene i 2017. I dag går over halvparten av all olje som utvinnes til ulike transportformål. Veitransporten bruker klart mest.

Elektrifisering, som både kan skje ved bruk av batterier og hydrogen, er transportsektorens viktigste klimatiltak. I personbilmarkedet er elektrifiseringen kommet lengst. I 2018 ble det ifølge IEA solgt 590 000 nye (batteridrevne) elbiler globalt. Selv om elbilene fremdeles utgjør en svært liten del av den totale bilparken i verden, er det ingen tvil om retningen. Forbrenningsmotoren utfordres i dag av batteri-teknologi som blir stadig billigere og bedre, samt politiske reguleringer som også vil lokal luftforurensing til livs. Flere storbyer og land har varslet forbud mot bensin- og dieseldrevne biler fra rundt år 2030.

Langt mer krevende er det å fjerne utslippene fra langdistansetransport til sjøs og i luften. Her er ikke utviklingen av alternativer til fossilt drivstoff kommet like langt som for veitransporten. Mye innovasjon og teknologi-utvikling trengs for å bli helt kvitt fossilt drivstoff. Løsninger som i dag diskuteres for skip og fly er blant annet hydrogen, biogass og ammoniakk – alene eller i kombinasjon med batterier. I tillegg til tiltak som reduserer utslipp fra transportmidlene, er det nødvendig med tiltak som reduserer transportbehovet.

Det er en sterk kobling mellom befolkningsutvikling og økonomisk vekst på den ene siden, og transporttjenester på den andre. Dette gjør jobben svært krevende. Bedre kollektivtransport kan redusere bilbruk i byene. Men varetransport er sterkt knyttet til varevolumene. Forbruksvekst gir økt transportbehov.

I storbyer over hele Latin Amerika blir elektriske busser et stadig mer vanlig syn i bybildet. Elektriske busser bidrar til bedre luftkvalitet, lavere drivstoffut gifter og reduserte klimagassutslipp. Her settes en elektrisk buss til lading i Santiago, Chile.
FOTO: RODRIGO GARRIDO • REUTERS

Norske biler fyller mindre bensin og diesel

Er biodrivstoff egentlig klimanøytralt?

I Norges offisielle utslippsstatistikk behandles forbrenning av biodrivstoff som klimanøytralt, fordi utslippene antas å tas opp igjen av voksende biomasse. Selv om klimagassutslippene i Norge går ned når bensin og diesel erstattes med biodrivstoff, er det ikke sikkert at utslippene globalt gjør det – dersom man også tar hensyn til utslippene fra produksjon og transport av biodrivstoffet.

Er råstoffet lokalt matavfall er klimaregnestykket et helt annet enn om det er importert palmeolje fra plantasjer som har fortrengt regnskog. I 2018 kom 19 prosent av alt biodrivstoff solgt i Norge fra palmeolje. Miljødirektoratet gir årlig ut informasjon om biodrivstoffsalget.

KILDE
Miljødirektoratet

Norge står transport for over 30 prosent av alle klimagassutslipp. Elektrifisering og fall i bensin- og dieselforbruket gir håp om at transportsektorens utslipp er på vei nedover.

I Norge sto veitrafikken for over halvparten av transportsektorens klimagassutslipp i 2018. Siden 1990 har veitrafikkens utslipp økt med 26 prosent. Det skyldes først og fremst økt godstrafikk, som har gitt større utslipp fra varebiler og tyngre kjøretøy.

Utslippene fra norske personbiler har vært nokså stabile de siste årene. En interessant utvikling er at salget av bilbensin har gått ned hvert år siden 2010, mens dieselsalget har falt siden 2016.

Stadig flere nordmenn velger elbil. I 2018 sto elbiler for 30 prosent av nybilsalget i Norge, i første halvdel av 2019 var andelen økt til 45 prosent. Det er likevel langt frem før elbilene

dominerer på norske veier. Ifølge Statistisk sentralbyrå (SSB) var det ved utgangen av 2018 registrert 2,7 millioner personbiler i Norge. 195 000 av disse var elektriske.

Elektrifiseringen har også kommet i gang til sjøs. Etter at den første elektriske fergen kom i drift over Sognefjorden i 2015, har stadig flere fergestrekninger blitt elektrifisert. I 2021 vil det være nærmere 70 elferger i drift i Norge. Utover 2020-tallet ventes også de første utslippsfrie passasjer-hurtigbåtene. Fordi disse fartøyene skal kjøre lengre enn fergene, trengs det andre alternativer enn batterier. Hydrogen er et alternativ det jobbes mye med.

Er batterier i ferd med å endre verden?

Batteriteknologi blir billigere og bedre.

TEKST: LARS-HENRIK PAARUP MICHELSEN

EKSPERTINTERVJU

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Ann Mari Svensson — Professor ved Institutt for materialteknologi, NTNU.

Hun forsker på elektrokjemiske prosesser, i hovedsak knyttet til energilagring.

– I dag er litiumholdige batterier, eller såkalte litium-ionbatterier, ledende innen all mobil elektronikk og transport. På grunn av økt etterspørsel etter batterier i mobil elektronikk, og etter hvert også innen transport, har vi fått storskala batteriproduksjon som har gitt oss billigere batterier.

Kostnadene for batteriene har gått ned med over 80 prosent fra 2010 til 2018. I tillegg har kvaliteten blitt bedre og levetiden lengre, sier Ann Mari Svensson.

– Hva skiller litium-ionbatterier fra andre type batterier?

– Alle typer batterier består av en anode, elektrolytt og katode. I et litium-ionbatteri er anoden laget av grafitt og katoden av et litiumoksid. Denne kombinasjonen har gitt litium-ionbatterier den høyeste energitettheten av alle oppladbare batterier. Enkelt sagt kan man lagre mye elektrisk energi på liten plass. På viktige bruksområder, som for eksempel i mobiltelefoner, bærbare datamaskiner og i biler og ferger, har ikke litiumionbatterier konkurrenter i dag.

– Det har vært mye oppmerksomhet på dårlige arbeidsforhold og stor miljøbelastning ved utvinning av råvarer som kobolt og litium. Hvordan sikrer man en mest mulig bærekraftig batteriproduksjon?

– En stor del av problemet er at utvinning av disse råvarene i en del land skjer mer eller mindre uregulert. Dette får negative konsekvenser for arbeidsforhold, natur og miljø. Her må særlig de som kjøper materialene, eller batteriene, være sitt ansvar bevisst.

– Hvorfor brukes egentlig kobolt i batteriene?

– Kobolt brukes som del av katoden. Batterier der katoden inneholder noe kobolt er per i dag de som har den høyeste energitettheten og en god stabilitet. Men det forskes mye på alternativer, ikke minst på grunn av forholdene som du nevner. Det er mulig å redusere andelen kobolt eller erstatte det helt med for eksempel nikkel og mangan, men per i dag har slike batterier enten lavere energitetthet eller de er ikke tilstrekkelig stabile.

– Hvordan forskes det ellers i dag på batteriteknologi?

– Det går mange parallelle løp. Det skjer fremdeles mye forskning på litium-ionbatterier, selv om det er begrenset hvor mye mer den teknologien kan forbedres.

Litium-svovel er noe av det man tror kan spille en rolle i fremtiden fordi det har lavere kostnad og lavere vekt enn litium-ionbatterier. Men det har ikke mindre volum. Så har du natrium-ion. De er ikke lettere enn dagens batterier, men billigere. Det gjør dem mindre egnet for transport, men kan kanskje bli viktig for lagring av fornybar strøm fra sol og vind. Et tredje eksempel er litium-luftbatterier. Luftbatteri vil ha svært høy energitetthet, men vil være vanskelig å lade.

Felles for alle disse tre alternativene til litium-ion er at vi ennå ikke har klart å demonstrere tilfredsstillende levetid. Dermed har heller ikke kommersielle aktører satset på storskala produksjon, som er nødvendig for å få kostnadene ned.

– To områder som ofte trekkes frem hvor batterier ikke kan erstatte fossilt drivstoff er internasjonal luftfart og skipsfart. Er du enig i det?

– På kortere strekninger i luften og til sjøs kan litium-ionbatterier spille en rolle. Men dagens batteriteknologi er ikke god nok til å erstatte all fossil energi i et langdistansefly eller de største skipene som trafikkerer verdenshavene. Trolig er det i kombinasjon med andre teknologier at batteriteknologien har en rolle å spille i avkarboniseringen av de aller mest energikrevende transportmidlene.

Hvordan få utslippene fra skipsfart og luftfart i null?

Hvordan vi skal fase ut fossilt drivstoff fra de store skipene som går i internasjonal trafikk er en av energiomstillingens vanskeligste oppgaver. Det er ikke én løsning som peker seg ut, rederiene ser på mange alternativer – ofte i kombinasjon med batterier. Hydrogen er ett alternativ, ammoniakk og biogass er andre. Det er fordeler og ulemper med alle, men felles er at ingen av dem ennå er konkurransedyktig med fossilt drivstoff. Å gjøre skipsfarten grønn handler også om å finne nye og smartere måter å transportere på.

I luftfarten er det også krevende å fase ut fossilt drivstoff. Avinor har en uttalt ambisjon om at innenriks luftfart skal være «elektrifisert» innen 2040, mens Widerøe har sagt at alle deres fly kan være elfly før 2030. Utslippsfri langdistansetransport i luften er derimot mer i det blå, selv om det forskes både på batteridrevne og hydrogendrevne fly.

Bygninger må bli mer energieffektive

Nye bygg må være energieffektive og bygges med klimavennlige materialer. Eldre bygg må renoveres. Energien som brukes til oppvarming og kjøling må bli utslippsfri.

TEKST: OLAV ANDERS ØVREBRØ

I dag står direkte utslipp fra bygg for ni prosent av globale klimagassutslipp. Regnes de indirekte utslippene med, som fra kraftproduksjon til oppvarming samt utslippene fra byggindustrien, utgjør sektorens utslipp opp mot 40 prosent.

Den lange levetiden som bygg og annen infrastruktur i sektoren har, gjør at det er viktig med umiddelbar handling, poengterer FNs klimapanel i sin 1,5-gradersrapport. Dette gjelder både den ventede store veksten i nybygg i utviklingsland og renovering av eksisterende bygningsmasse i de rikere landene.

Frem mot 2050 vil bygningsmassen nesten doble seg på verdensbasis, ifølge Global Alliance for Buildings and Construction (Global ABC) – et internasjonalt samarbeidsprosjekt som arbeider for å kutte klimagassutslippene fra bygningssektoren. Norge er blant 27 land som deltar, i tillegg til en rekke organisasjoner og selskaper.

I de kommende tiårene må mye klaffe. Byggematerialer som stål og sement må produseres med stadig synkende utslipp, og det bør også bygges mer med tre og andre materialer med lavere utslipp.

Parallelt må avkarboniseringen av andre sektorer lykkes. Kraftproduksjonen må over på sol, vind og andre fornybare kilder. Det samme med varmeproduksjon, enten det skjer lokalt i bygget eller via fjernvarmenett. Da vil de indirekte utslippene falle kraftig.

Ekstrem hete i mange deler av verden i 2018 bidro sterkt til økt strømforbruk til kjøling.
FOTO: STOCKSNAP • PIXABAY

De siste par årene har utslippene fra byggsektoren økt. Årsakene er flere: Etterspørselen etter elektrisitet til bygninger – til kjøling, husholdningsutstyr m.m. – har økt raskere enn avkarboniseringen av el-produksjonen.

Ekstrem hete i mange deler av verden i 2018 bidro sterkt til økt strømbruk til kjøling, ifølge Det internasjonale energibyrået (IEA). Samlet sett mener IEA at sektoren ikke ligger an til å levere sitt bidrag til å holde global oppvarming under 2 °C. Mange utviklingsland med høy byggeaktivitet henger etter med å skjerpe sine byggeforskrifter. Investeringene i energieffektive tiltak i bygg vokser også for sakte.

Et intensivt arbeid med energieffektivisering i byggsektoren vil ha mange positive effekter, også utover reduserte klimagassutslipp. Boliger og annen essensiell infrastruktur oppgraderes, det kan tas kloke grep for klimatilpasning, og ikke minst vil det skapes mange arbeidsplasser.

Den luftkjølte fellen

Med sine nær 1,4 milliarder mennesker opplever India sterk økonomisk vekst og har nylig blitt verdens raskest voksende byggmarked, ifølge IEA.

Betong står særlig sterkt som byggemateriale i India, og etterspørselen øker. Levekårene er i bedring – tidlig på 2020-tallet skal alle indere ha fått tilgang til elektrisitet.

Noe av det folk vil bruke strøm til, er kjøling av luften i boligen (air condition-anlegg). Deler av India har allerede ekstremt varme somre, og heten vil bare bli verre i løpet av århundret. Tilgang til kjøling vil bli livsnødvendig for mange. I dag er det bare syv prosent av indere som har air condition hjemme. Det ventes dramatisk vekst i etterspørselen, og mange vil kjøpe de billigste produktene, som er lite energieffektive. Det blir behov for mye ny kraftproduksjon og utbygging av nettet.

Indiske myndigheter prøver å takle dilemmaet ved å utarbeide planer for kjølebehovet og sette nye krav til air condition-anlegg. Raske og effektive tiltak kan spare India for enorme investeringer i ny kraftproduksjon og store utslipp, ifølge World Economic Forum.

2,8 milliarder mennesker bor i verdens varmeste regioner. Bare åtte prosent av dem har tilgang på luftkjølingsanlegg, mot 90 prosent i USA og Japan. 12 prosent av utslippene fra bygninger kommer allerede i dag fra kjøling. Problemet er altså globalt: Direkte og indirekte utslipp fra luftkjøling alene kan bidra med 0,5 grader global oppvarming innen 2100.

Veien til grønn tungindustri

Lovende satsinger og grundige analyser viser at det er mulig å få til utslippsfri industri innen 2050.

TEKST: OLAV ANDERS ØVREBØ

Å gjøre industrien utslippsfri er en forutsetning for å begrense global oppvarming. Industrien står for om lag en fjerdedel av globale utslipp av CO2 og 38 prosent av energiforbruket.

Produksjonen er ventet å øke kraftig frem mot 2050 for å møte stigende global etterspørsel etter sement, stål, plast, aluminium og andre industrivarer. I den samme perioden må både energien som brukes og produksjonsprosessene bli karbonfrie. I noen industrisektorer må dagens teknologi erstattes av helt nye løsninger.

Tre hovedveier til utslippsfri industri

Tre forutsetninger for å lykkes med avkarbonisering er felles for alle industrisektorer:

  1. Redusere etterspørsel etter karbonintensive produkter
    Øke graden av resirkulering og bruke materialer mer effektivt. Reduserer etterspørselen og dermed produksjonen. Kan kutte CO2-utslipp fra de viktigste industrisektorene med 40 prosent globalt innen 2050.
  2. Mer effektiv energibruk
    Forbedre dagens prosesser med avansert produksjonsteknikk, digitalisering med mer. Kan kutte energiforbruk med 15–20 prosent.
  3. Ta i bruk teknologi for avkarbonisering på tvers av alle sektorer
    Fire hovedtyper teknologi for avkarbonisering:

Elektrisitet
Storstilt elektrifisering fører til økt kraftetterspørsel på 4–6 ganger dagens nivå.

Biomasse
Prioritert og strengt regulert bruk, særlig i plastindustri.

Karbonfangst
Kombinert med bruk eller lagring. (5 – 6 GtCO2 per år.)

Hydrogen
Betydelig rolle, fører til en økning i etterspørsel på 7 – 11 ganger dagens nivå

Mot «grønt» stål?

Utslipp som oppstår i selve produksjonsprosessen gjør veien til utslippsfri industri særlig vanskelig. Et eksempel er stål, som med om lag syv prosent av globale CO2-utslipp er industrisektoren som slipper ut mest. Stål inngår i et utall produkter. Globalt ble det produsert nær 1 700 millioner tonn stål i 2017.

To hovedtyper prosesser er i bruk for å raffinere råjern til stål. I den mest utbredte, masovnen, er jernmalm, kull, kalkstein og jernskrap ingrediensene. I en reduksjonsprosess under høy temperatur binder oksygen i jernet seg til karbon og danner CO2. I den andre prosesstypen, elektromasovnen, brukes store mengder elektrisitet i prosessen.

Det er flere veier til utslippsfritt stål, men den kanskje mest lovende er ved bruk av hydrogen i en metode kalt «direct reduced iron». Skal resultatet bli utslippsfritt «grønt» stål, må hydrogen produseres med elektrisitet fra fornybare kilder, eller fra gass med karbonfangst og -lagring (CCS).

I Luleå i Sverige har selskapene SSAB, Vattenfall og LKAB begynt byggingen av et pilotanlegg basert på denne prosessen. Målet er produksjon fra 2035. Også østerrikske Voestalpine og tyske ThyssenKrupp har konkrete planer om å bruke samme teknologi.

Løsninger i tungindustrien

I øvrige energiintensive industrisektorer arbeides det også med teknologiske løsninger for avkarbonisering, i tillegg til gevinstene ved resirkulering og energieffektivisering.

Sement
Står i likhet med stål for ca. syv prosent av globale CO2-utslipp. I produksjonsprosessen må dagens råvare kalkstein erstattes med alternativer. Alternativt er løsningen karbonfangst og -lagring fra anlegg basert på dagens produksjonsmetode. En stor utfordring med CCS er imidlertid at sementproduksjonen er spredt på mange anlegg, i EU alene nær 200 ulike steder.

Kjemi/petrokjemi
Står for ca. tre prosent av globale CO2-utslipp. Sektoren inkluderer produksjon av plast og kunstgjødsel og er i dag svært avhengig av olje og gass i produksjonen. Et eksempel er produksjon av ammoniakk som råvare til kunstgjødsel. Ammoniakk produseres hovedsakelig fra naturgass. Også her kan en overgang til hydrogen være løsningen. Norske Yara og franske Engie er gått sammen om et hydrogenbasert prosjekt for «ren» kunstgjødsel.

Aluminium
Står for ca. 0,8 prosent av globale CO2-utslipp. Karbon brukes i anodene i produksjonsprosessen, noe som fører til utslipp av CO2 og andre gasser. En teknologi kalt inerte anoder vil eliminere CO2-utslippene og i stedet gi oksygen som biprodukt. Teknologien prøves nå ut av Alcoa og Rio Tinto i et prosjekt i Canada.

Store investeringer må til

Det er trolig dyrere (kostnad per tonn CO2) å gjøre industrien utslippsfri enn andre sektorer. En ytterligere kompliserende faktor er at investeringene og gjennombruddene for de nye teknologiske løsningene helst bør komme hurtig. Ellers vil det bli gjort nye investeringer i karbonbasert teknologi som vil «låse inn» slik produksjonskapasitet i lang tid fremover. Det vil øke faren for en mer dramatisk og enda dyrere omstilling senere.

De totale kostnadene ved avkarbonisering av industrien vil avhenge av vektingen av de ulike elementene – resirkulering og materialbruk, energieffektivisering og utslippsfri teknologi. Jo mer sirkulær økonomien blir, jo mindre investeringsbehov. For eksempel varierer det mye mellom ulike studier hvor stor rolle karbonfangst og -lagring kan komme til å få.

Ved siden av industriens eget omstillingsarbeid må samfunnet ellers stille opp: Det må investeres i kraftnett, transport og lagring av CO2 og avfallsbehandling. Og ikke minst peker flere uavhengige studier på at sterk økning i bruk av elektrisitet i avkarbonisert industri gir behov for en storstilt utbygging av ny fornybar energi.

Vi må endre bruken av jordens landareal

Nesten halvparten av de isfrie arealene på kloden vår brukes til å mate dyr og ikke mennesker. Ved å endre på dette forholdet kan vi sikre nok mat og frigjøre arealer til treplanting og andre klimaløsninger, sier NTNU-professor Francesco Cherubini.

TEKST: ANNE JORTVEIT

EKSPERTINTERVJU

Francesco Cherubini — Direktør ved program for Industriell økologi ved NTNU.

Cherubini er en av hovedforfatterne av spesialrapporten fra FNs klimapanel om klimaendringer og arealbruk som ble lagt frem i august 2019.

– Jeg pleier å spørre studentene mine på NTNU: Vet dere hva mesteparten av den dyrkbare marken verden over brukes til i dag? Det kan ingen svare på. Svaret er at av de arealene som er egnet til dyrking, brukes i dag størsteparten til beiteareal for dyr og til å produsere mat til dyr. Ikke til å mette folk, sier Cherubini.

Han er en av 84 forskere fra 52 land som har utarbeidet spesialrapporten fra FNs klimapanel om hvordan vi må disponere landarealene for å nå målet om maks 1,5 °C oppvarming. Forskerne baserer rapporten på kunnskapen fra 7 000 vitenskapelige publikasjoner.

Klimapanelet beskriver situasjonen for landjorda slik:

  • Jordens befolkning påvirker mer enn 70 prosent av alt landareal på kloden. Rundt en fjerdedel av dette arealet påvirkes negativt av oss mennesker.
  • Jordkvaliteten blir dårligere. Det kan gi mindre mat og svekkede økosystemer.
  • De snart seks siste tiårene har områder med tørke vokst mer enn én prosent i året. Ørkenspredningen fortsetter.
  • Landbruksområder verden over rammes av erosjon, det vil si nedbryting og bortsliting.
  • Temperaturstigningen på landarealene er høyere enn over havet og har allerede nådd 1,5 °C.
  • Verdens matvaresikkerhet er truet, risikoen vil øke dramatisk om temperaturen øker totalt to grader.
  • Klimagassutslippene fra landbruk, skogbruk og endringer i landareal står hvert år for om lag 23 prosent av verdens samlede utslipp.
  • Skal vi nå klimamålene kan vi ikke bruke like mye areal til kjøtt- og meieriprodukter som vi gjør nå.

– Rapporten slår fast at vi må endre måten vi bruker landarealene på. Hva er viktigst?

– Jeg vil si det slik at vi kan oppnå vinn-vinn-løsninger hvis vi forbedrer landbrukssystemene våre og bruker arealene mer effektivt ved å produsere mindre kjøtt, mer plantebasert kost og ved å kaste mindre mat. Da øker den globale matvaresikkerheten. Samtidig kutter vi klimagassutslipp og frigjør naturområder som kan hjelpe oss med å binde CO2 og ta vare på det biologiske mangfoldet.

Det nye er jo at vi trenger arealer til det som kalles «negative utslipp». Mot slutten av århundret vil det fremdeles være noen sektorer i verden med klimagassutslipp. Derfor trenger vi arealer som kan utligne disse utslippene. Skal vi klare å fange og fjerne CO2 fra atmosfæren må vi frigjøre mye arealer til ny skogplanting. Ja, vi må frigjøre areal som til sammen må være like stort som hele Australia.

Vi trenger å innrette samfunnet slik at vi lever mindre energikrevende enn i dag og at energisektoren etter hvert bruker mindre og mindre fossil energi. Vind og sol kan på sikt gi oss mesteparten av energien vi trenger. Men til noen formål må vi bruke karbon. Det eneste stedet du finner mye karbon er i biomasse fra trær og vekster – i tillegg til fossil olje, kull og gass. Men fossil olje, kull og gass skal vi på sikt fase ut – det betyr at vi må sikre oss arealer til biomasseproduksjon. I rapporten slår vi fast at vi trenger tre ganger så mye biomasse til energiformål sammenliknet med det vi bruker i dag, totalt fem millioner kvadratkilometer. Det er et område som tilsvarer omtrent halve USA.

Ifølge FNs klimapanel trengs det store mengder areal til ny skog som kan fange CO2. Samtidig trengs det store arealer til produksjon av biomasse til energiformål. Samtidig opplever vi at regnskogen brenner. Bildet er fra Candeias do Jamari, nær Porto Velho i Amazonas. Bildet er tatt i august 2019.
FOTO: V. MORIYAMA • GREENPEACE

– Hvor mye tid har vi?

– I arbeidet vårt med FNs spesialrapport ble det tydelig at omleggingen haster. Jo lenger vi venter, jo dyrere blir disse tiltakene.

– Hvordan bør vi gå frem?

– Hvordan vi skal organisere og fordele arealbruken vil variere, løsninger avhenger av lokale og regionale forhold. Vi må vise hensyn og legge vekt på lokal kunnskap i befolkningen. Det sier seg selv at man ikke kan gå til et land eller en region der man er redd for å ikke ha nok mat – og be dem om å plante skog som klimatiltak. Internasjonalt samarbeid er sentralt for å lykkes med å håndtere matvaresikkerhet og dempe de negative effektene som klimaendringene har på landarealene våre.

Åtte klimaløsninger for matsystemet

EKSPERTINTERVJU

Inger Elisabeth Måren — Førsteamanuensis og UNESCO Chair, Universitetet i Bergen.

Hun har doktorgrad i planteøkologi fra Institutt for biologi ved Universitetet i Bergen og arbeider ved Institutt for biovitenskap. I 2017 ble hun UNESCO-Chair for bærekraftig arv og miljøforvaltning – natur og kultur.

Hvordan kan vi produsere nok sunn mat til alle på jorda – uten at matsystemet vårt bidrar til klimaproblemet?

TEKST: ANNE JORTVEIT

– Det finnes mange løsninger som sammen kan bidra til at vi alle kan bli mette, samtidig som klimagassutslippene krymper, sier Inger Elisabeth Måren, førsteamanuensis ved Universitetet i Bergen.

Dette er forskerens åtte løsninger:

Mer matproduksjon der folk bor
Å spise mer sesongbetont mat som er produsert lokalt, gir mindre transport og mindre svinn. Maten holder seg frisk til den havner på bordet. I Norge har vi også store utmarksbeiter som ikke lengre er i bruk. Slik går vi glipp av lokale ressurser som godt beite til storfe, sau og geit – og kortreist kjøtt – uten stygge naturinngrep. Det er fullt mulig å produsere mer lokalt også i Norge.

Bedre jordkvalitet og mindre bruk av kunstgjødsel
Jord er en avgjørende levende komponent i matsystemet vårt. Vi må bli flinkere til å bruke kunnskapen vi har om jordsmonnet. Når vi høster grønnsaker og korn fra jorda og erstatter det vi henter ut med kunstgjødsel, blir laget med matjord tynnere og tynnere. I USA finnes det store landarealer der matjorda som før var en meter tykk, nå er nede i 40 cm. Vi utarmer jorda fordi vi vil dyrke mye mat veldig fort – da blir maten billigere per arbeidstime. For å kunne produsere mye mer på hver kvadratmeter bruker vi kunstgjødsel i stedet for naturgjødsel fra dyr og kompost. De stadig tynnere jordlagene er mer utsatte for tørke, og tørke blir det mer av på grunn av den globale oppvarmingen.

Stopp nedbyggingen av matjord
Mange av de store byene i verden ligger i gode jordbruksområder som blir ofret når byene vokser – da særlig sør på kloden. Slik forsvinner noe av den aller beste matjorda først. Mye produktivt landbruksareal har gått tapt for urbanisering, ørkenspredning, forsalting, jorderosjon og annen ikke-bærekraftig arealbruk. Alle land må sikre matproduksjonen og ikke bli fristet til å bygge ned mer matjord, selv om det på kort sikt kan være lønnsomt.

Vi må kaste mindre mat
Det krever store ressurser og mye energi å produsere, bearbeide og frakte mat – før den ender på tallerkenen vår. Vi kaster 30–40 prosent av all mat i verden, både nord og sør på kloden. I sør er mangel på kjøling og lite utviklet infrastruktur viktige årsaker. I vestlige land er maten nå relativt billig og det reduserer lysten til å unngå å kaste mat. Slutter vi å kaste mat, sparer vi enorme mengder utslipp av klimagasser – og arealer.

Mer grønnsaker, mindre kjøtt
Kjøttforbruket globalt har økt med 400 prosent de siste 60 årene. Kjøttinntaket i Norge er doblet siden 1970-tallet. Folk i bystrøk spiser generelt mer kjøtt enn de som bor på landet, og folk i rike land spiser generelt mer kjøtt enn i fattige. Når folk får bedre råd, velger de å spise mer kjøtt. For å nå klimamålene må det globale forbruket av kjøtt og også meieriprodukter reduseres kraftig. Da frigjøres også store arealer og ferskvannsressurser som kan brukes til å dyrke grønnsaker og annen mat. Storfe slipper dessuten ut klimagassen metan.

Bruke mindre vann, produsere flere typer planter
I verden i dag har vi dessverre konsentrert oss rundt fire ulike avlingstyper; ris, mais, hvete og bygg. Disse fire utgjør hele 40 prosent av de globale avlingene. At vi er så avhengige av få avlingstyper gjør oss sårbare for sykdomsangrep som for eksempel råte som angriper alle de fire korntypene og for andre farer som klimaendringer. En del matvarer, som mandler fra California og avokado fra Peru, er eksempler på svært vannkrevende avlinger. Og for å produsere ett kilo storfekjøtt trengs i gjennomsnitt om lag 15 000 liter vann. Det vil bli viktigere å kunne produsere mat som klarer seg med lite vann og å dyrke flere typer planter.

Befolkningskontroll
Det er viktig å få kontroll på befolkningsveksten. Å redusere fattigdom kombinert med at kvinner utdanner seg fører til at det fødes færre barn. Særlig i noen afrikanske land haster det med å få på plass storskala program for familieplanlegging. Antall fødsler per kvinne i for eksempel Niger er drøyt syv, i Mali 6,5. Her må verdenssamfunnet hjelpe til. Dette trenger ikke å ta så lang tid, det er bare å se på de gode resultatene i for eksempel Bangladesh, der tallet på fødsler per kvinne falt fra 6,2 barn i 1980–85 til 2,2 i 2016.

Mindre bruk av soya og palmeolje
Vi er avhengige av det biologiske mangfoldet for å overleve. Den artsrike regnskogen er særlig utsatt, denne er halvert de siste 50 årene. Produksjon av soya, palmeolje, kjøtt og papir står for halvparten av avskogingen. Storfe, gris og kylling fôres nå med store mengder soya. Ødeleggelse av regnskog er en av de viktigste grunnene til at utryddelse av arter skjer opptil 1 000 ganger raskere enn naturlig. Klimaendringene og tap av naturmangfold henger tett sammen, og krever mange av de samme løsningene, som for eksempel at vi reduserer inntak av kjøtt- og meieriprodukter.

Løsningen ligger i havet

Arealmangel truer om vi skal produsere bioenergi til erstatning for olje og gass, plante skog for å fange CO2 – og dyrke nok mat til alle. Men til havs er det plass.

En viktig løsning kan være å ta i bruk havalger til dyrefôr, mener professor Margareth Øverland, senterleder ved forskningssenteret Foods of Norway ved NMBU.

– Havalger er spiselige for mennesker, men særlig egnet som mat til dyr. Om vi tar i bruk havalger til dyrefôr kan vi produsere store mengder biomasse – veldig raskt – uten å legge beslag på landareal.

– I Norge vokser havalger, eller tare, på dypere vann enn den boblete grisetangen som vi finner langs land i fjæresonen. Havalgene kan både høstes og dyrkes av mennesker. I Foods of Norway tester vi ut bruk av tare som er dyrket av vår partner, Seaweed Energy Solutions (SES). Taren dyrkes frem fra små sporer som produseres i laboratorier. Disse festes på små tau som surres rundt større taustrukturer som så settes ut i sjøen. Dette skjer oftest i februar og to-tre måneder senere kan en høste store, ferdigvokste alger, sier professoren.

– Taren er en klimaløsning i seg selv. Den kan dyrkes i sjøvann og krever verken ferskvann eller mineralgjødsel, sier hun.

Negative utslipp – hvordan henter vi CO2 fra atmosfæren?

Teknologier som fanger og lagrer CO2 er nødvendig for å nå klimamålene som ligger i Paris-avtalen.

TEKST: ANNE JORTVEIT

EKSPERTINTERVJU

Helene Muri — Forsker, Program for Industriell økologi ved Institutt for energi- og prosessteknikk, Fakultet for ingeniørvitenskap ved NTNU.

Muri har bidratt med forskning i forbindelse med FNs klimapanels spesialrapport om 1,5-gradersmålet.

– Alle FNs fire scenarioer som samsvarer med 1,5-gradersmålet innebærer at vi sannsynligvis må fange CO2 fra atmosfæren i stor skala – såkalte negative utslippsteknologier, sier Helene Muri.

– I dag slipper vi ut drøyt 36 gigatonn CO2 globalt i året. Selv om vi når nullutslipp i 2050 må vi likevel fjerne 5–15 gigatonn CO2 hvert år netto, fordi vi har sluppet ut for mye CO2 i mange år. Da har vi negative utslipp; altså vi fjerner mer CO2 enn vi slipper ut i luften. «Negative emissions technology» forkortes til NET. De fleste NET-løsningene har store begrensninger, derfor må vi ta i bruk mange av dem. Her gjenstår mye forskning.

Slik forklarer Helene Muri de syv NET-løsningene i spesialrapporten fra FNs klimapanel:

Skogplanting
Fotosyntesen gjør at trær fanger CO2 fra luften. Men i dag er avskoging av tropisk skog større enn plantingen av ny skog. Mer skog vurderes som et nødvendig klimatiltak. Men utstrakt skogplanting kan gå utover det biologiske mangfoldet og fortrenge matproduksjon. Lokale forhold vil ofte avgjøre hva som har best effekt. Når vi snakker om skogplanting støter vi nemlig på det som kalles albedoeffekten. Forenklet kan vi si at effekten oppstår når sola treffer lys og bar mark. Da reflekteres sollys og varme tilbake til atmosfæren og oppvarmingen dempes. Det er en fordel når vi skal begrense oppvarmingen. Men mange trær er nokså mørke og dermed absorberer de mer varme enn barmark uten trær, og det øker oppvarmingen. Albedoeffekten er størst i områder med snø.

Biokull – å brenne rester av biomasse
Dette går ut på å varme opp eller brenne tre og rester fra andre vekster – uten å tilføre oksygen. Deretter graves biokullet ned i jorden. Da fjernes CO2 fra luften midlertidig, på samme tid som jorda tilføres næring. I gamle dager forbedret bøndene avlingene ved hjelp av biokull. Vi vet dessverre lite om hvor lenge vi klarer å beholde CO2 i jorden. Det er en ulempe at selve prosessen – som vi kaller pyrolyse – er svært energikrevende.

Bioenergi med karbonfangst
Dette klimatiltaket kalles BECCS, eller Bio-CCS – og er en forkortelse for «Bioenergy with carbon capture and storage». Prosessen er slik: Gjennom fotosyntesen binder treet CO2 fra luften. Deretter hugger man treet og brenner det i et lukket system der CO2 fanges for så å lagres i et deponi, for eksempel under havbunnen i Nordsjøen. Forbrenningen gir oss nyttig energi. Denne NET-løsningen krever mye skog som råvare, og vi er usikre på hvor stor klimaeffekten blir hvis skog hugges og erstattes med dyrking av bioenergiavlinger. Ved Klemetsrud-anlegget i Oslo vil karbonfangstanlegget som planlegges delvis være et BECCS-anlegg fordi mye av avfallet som brennes har biologisk opphav.

Spre knust kalkstein på land
Her er ideen å male opp kalkstein i stor skala. Når kalk brytes ned binder den til seg CO2 fra regndråper som har fanget CO2 på sin vei ned til jordoverflaten. Dette skjer hele tiden naturlig, men om vi mennesker hjelper til kan vi knuse og spre mye mer kalk. Skal dette virke som et klimatiltak må vi ha enorme mengder kalk. Det innebærer gruvedrift og frakt.

Spre knust kalkstein over havet
Ved å knuse kalkstein og spre den over havet kan vannet fange mer karbon. CO2 lagres da i havet. Å tilføre havet mer kalk kan være positivt fordi havene i dag forsures på grunn av den globale oppvarmingen. Kalk demper forsuringen. Men vi vet ikke nok om bivirkningene av et slikt tiltak hvis det rulles ut i stor skala. I dag eksperimenteres det i tanker, blant annet i Raunefjorden utenfor Bergen. Skal dette bli en effektiv klimaløsning er vi avhengige av mye transport, inngrep i naturen og også energikrevende gruvedrift.

Gjødsle jern over havet
Det har blitt forsket mye på muligheten for å fange CO2 i havet ved å «gjødsle» sjøen med jern. Ideen er at jern gir næring til alger og at kraftige algeoppblomstringer kan ta opp CO2 gjennom fotosyntesen. Alger blir næring til dyreplankton og fisk, noe som kan gi mer fisk til menneskemat. Dessverre har enkelte av prøveprosjektene gitt giftige algeoppblomstringer. Det kan være risikabelt å gripe inn i økosystemene på denne måten.

Fange CO2 direkte fra luften
Denne løsningen handler om å sette opp store anlegg eller tårn med vifter. Luften suges inn og pumpes gjennom såkalte scrubberanlegg med kjemikalier, her fanges CO2 opp. Teknologien innebærer at vi legger store mengder rørsystemer under jorda der CO2 kan lagres forsvarlig. Ulempen er at anleggene krever mye energi og store naturinngrep. Men får vi til dette i stor skala verden over, har vi løst deler av problemet. Det forskes på dette i Sveits og Canada.

Å fange CO2 direkte fra luften, i store anlegg, er en mulig teknologi for å oppnå negative utslipp. Dette bildet er en illustrasjon av hvordan Carbon Engineerings ambisiøse prosjekt for å fange CO2 direkte fra luften kan se ut når det eventuelt ferdigstilles.
FOTO: CARBON ENGINEERING LTD.