Nullutslipp haster!

Utgitt:

17. november 2016

Utgiver:

Norsk klimastiftelse (2016)

Rapportnummer:

2°C NR. 01/2016

Redaksjon:

  • Anders Bjartnes, ansvarlig redaktør
  • Lars-Henrik Paarup Michelsen
  • Anne Jortveit

Design:

Haltenbanken

Innhold

Forord

Lars-Henrik Paarup Michelsen
Daglig leder, Norsk klimastiftelse

Anders Bjartnes
Redaktør, Norsk klimastiftelse og Energi og klima

Skal vi nå Paris-avtalens mål om å holde den globale oppvarmingen godt under to grader, må vi fase ut fossil energi fra alle sektorer i raskt tempo. Bare nullutslipp er godt nok.

REDAKSJON:
Anders Bjartnes | Norsk klimastiftelse og Energi og klima
Lars-Henrik Paarup Michelsen | Norsk klimastiftelse
Anne Jortveit | Norsk klimastiftelse

ANSVARLIG UTGIVER:
Norsk klimastiftelse

I SAMARBEID MED:

Togradersprosjektet er et samarbeid mellom Norsk Klimastiftelse, NTNU og Universitetet i Bergen. Prosjektet inkluderer magasinet 2°C som gis ut en gang i året og nettstedet tograder.no. Forskere fra Bjerknessenteret og NTNU er hovedleverandør av det faglige innholdet.

Forsideillustrasjon | Pål Dybwik

ISSN 1893-7829

DENNE UTGAVEN AV 2°C ER UTGITT MED STØTTE FRA:
UNIVERSITETET I BERGEN | NTNU | TEKNA | NSB

VÅRE KUNNSKAPSSPREDERE:
Asplan Viak | Besteforeldrenes Klimaaksjon | Christian Michelsen Research (CMR) | Den Norske Kirke | Fjord1 AS | Fylkesmannen i Finnmark | Fylkesmannen i Hordaland | Fylkesmannen i Rogaland | GC Rieber Fondene | Havforskningsinstituttet | Hordaland Fylkeskommune | Hovedbibliotekene i Oslo, Bergen, Trondheim, Stavanger og Tromsø | Klimaråd Sør-Trøndelag | Scatec Solar | Sogn og Fjordane fylkeskommune | Venstres Hus AS | Torghatten ASA | Østfold fylkeskommune

VI VIL OGSÅ TAKKE KLIMASTIFTELSENS STØTTESPILLERE:
Sparebanken Vest | BKK | Umoe AS | Kavlifondet | SKL

2016 går inn i historien som året da verdens første globale klimaavtale trådte i kraft. Avtalen ble ratifisert i et tempo vi knapt har sett maken til tidligere, i sterk kontrast til forhandlingsprosessene forut for Paris. Paris-avtalen er en demonstrasjon på hva som er mulig å få til når verdens største økonomier først bestemmer seg for å dra i samme retning. Men gleden over avtalen må ikke forlede oss til å tro at klimaproblemet er løst.

Valget av Donald Trump som USAs president viser hvor skjørt det globale klimasamarbeidet er. Der Barack Obama var en pådriver, og sikret amerikansk lederskap, kan Trump komme til å trekke USA helt ut av Paris-avtalen eller la være å gjennomføre forpliktelsene landet har tatt på seg. Hvordan USA velger å opptre, vil påvirke andre land. Valget av Trump representerer et tilbakeslag. Hvor stort, vil tiden vise.

Karbonbudsjettet forteller oss hvor mye CO2 som kan slippes ut ved ulike temperaturmål. Jo lavere temperaturøkning vi sikter mot, jo mindre karbonbudsjett. Et blikk på den siste oversikten til Global Carbon Project gir en dyster fortelling. Paris-avtalen setter mål om at oppvarmingen skal begrenses til 1,5 grader, altså en skjerping i forhold til togradersmålet. Hvis en legger 1,5-gradersmålet til grunn er det bare fire – 4 – år igjen med dagens utslippsnivå før budsjettet er brukt opp. Om målet er å stoppe temperaturøkningen på 2 grader har vi 20 år til. Begge regnestykkene baserer seg på 66 prosents sannsynlighet for måloppnåelse.

Karbonbudsjettene illustrerer hvor mye det haster å skru opp tempoet i omstillingen. Løftene som ble innsendt fra nær alle land foran Paris-toppmøtet er ikke på noen måte nok til å sikre utslippsreduksjonene som trengs. De gir en utflating, men ikke det bratte fallet som er nødvendig.

Investeringstrendene innen fornybar gir også grunn til uro, selv om kostnadsfallet for sol og vind gjør at man aldri før har fått så mange kilowattimer igjen per investerte krone. Prognosene fra Bloomberg New Energy Finance tyder på en betydelig investeringsnedgang i 2016 sammenlignet med 2015.

Det er mange årsaker til at farten i det grønne skiftet er for lav. I mange land, både i Europa og ellers, er politisk usikkerhet en viktig faktor. Samtidig skaper overgangen fra et sentralisert og fossilt – til et desentralisert og fornybart – energisystem noen opplagte problemer. Markedene forstyrres når det kommer vind- og solenergi inn i store omfang. Investorer ser usikre markedsforhold og ustabile politiske regimer – det er logisk å holde hardt på lommeboken. Samtidig er det ingen tvil om at mange av det gamle og fossilbaserte regimets tyngste aktører ser seg tjent med at omstillingshastigheten holdes nede.

Energiskiftet går fort nok til å true deres forretningsmodeller, men for sakte til å sikre et så bratt fall i utslippene at Paris-avtalens mål holdes innenfor rekkevidde. Skal klimapolitikken lykkes er det forbruket av kull, olje og gass som må adresseres. Politikk og marked må jobbe sammen for å rulle ut nullutslippsløsninger i raskt tempo i alle sektorer. Investeringer som låser inn fossilbasert infrastruktur må unngås.

Energiskiftet skjer ikke av seg selv, selv med en global klimaavtale på plass. Press fra samfunnet er nødvendig for å få opp farten. Politikerne har sin jobb å gjøre, men det har også næringslivets aktører. Det handler om å øke tempoet i en omstilling som så godt som alle siviliserte krefter er enige om at er livsviktig for klodens fremtid.

Omsorgshorisonten

FN-SJEF: Tidligere SV-leder, stortingsrepresentant og statsråd Erik Solheim leder FNs miljøprogram, UNEP. I denne artikkelen for årets 2°C skriver han om hvordan klima- og miljøutfordringer kan løses nærmere folk. Kvitter vi oss med luftforurensning, kvitter vi oss også med klimagassutslipp. (Foto: UNEP)

Erik Solheim
Leder for FNs miljøprogram, UNEP

Vi mangler ikke penger. Vi mangler ikke teknologi. Vi mangler politisk vilje. Og politisk vilje beror på folkets vilje. Når folk bryr seg, handler politikerne.

Innenfor sosiologien har man en verdi kalt Dunbars nummer. Dette tallet refererer til den størrelsen på en sosial gruppe som en enkelt person er i stand til å forholde seg til. Antallet ligger som regel på 150. Dette innebærer at ved rundt 150 sosiale relasjoner møter vi et sosialt tak og får problemer med å vedlikeholde flere. Den britiske antropologen Robert Dunbar, som forsket på temaet, hevder at dette gjenspeiler en naturlig begrensning i vår primitive hjerne; når denne er nådd, har vi ikke nok mental energi igjen til å inkludere flere individer.

For meg er Dunbars nummer et uttrykk for en større menneskelig begrensning. Vi har gjerne en øvre grense for hva vi kan bry oss om både hva angår avstand og tid: en omsorgshorisont. De fleste vil prioritere den nærmeste familien fremfor naboene, og naboene fremfor innbyggerne i nabobyen – med unntak av naboer man synes er skrekkelige.

På samme måte er vi mest opptatt av det som skjer i vår nære fremtid. De hendelsene lengst frem i tid som man muligens planlegger, er tidspunktet for å gå av med pensjon, eller kanskje til og med ens egen begravelse. Men noe som skjer 100 år fra nå av? Det er heller sjelden.

Her og nå

Dette er forståelig. Vi har bare en viss mental båndbredde, så det er naturlig for oss å være opptatt av det som skjer her og nå.

I tusenvis av år hadde ikke denne rotfestede lokale begrensningen noen innvirkning på planeten i sin helhet. Dette skyldes at for tusen år siden – eller for bare to hundre år siden – ville ikke handlingene til ett enkelt individ på for eksempel de amerikanske kontinentene få noen som helst følger for en person som levde i Asia.

Men i dag er konsekvensene betydelige. Vi ser nå en innbyrdes forbindelse og avhengighet på planeten vår som er helt enorm. Og ikke bare virtuelt. Klær som brukes av amerikanere, kinesere, brasilianere og mange andre, kommer gjerne fra Bangladesh eller Lesotho. Plastavfall som håndteres feilaktig i El Salvador, finner veien til de gigantiske plastvirvlene i Stillehavet, hvor det tas opp i næringskjeden og til slutt blir konsumert av mennesker på eksklusive sushi-restauranter lang hele Stillehavskysten.

Likevel forblir omsorgshorisonten vår uendret. Det er vanskelig nok å fatte hvor forbundet alt er, før vi i det hele tatt får kommet i gang med å finne løsninger.

Hvordan utvide omsorgshorisonten?

Et spørsmål jeg ofte blir stilt, er følgende: Hva må gjøres i kommende tiår skal vi hanskes med miljøspørsmål som klima og ressursbruk og behovet for økonomisk utvikling?

Mitt svar på dette spørsmålet er innbakt i svaret på et annet spørsmål: Hvordan utvider vi omsorgshorisonten vår? Når mennesker bryr seg om å få noe gjort, er det praktisk talt ingen grenser for hva vi kan oppnå. Og miljø- og utviklingsspørsmålene er relativt enkle utfordringer.

Planeten vår mangler ikke penger til å finansiere disse løsningene. Vi mangler ikke teknologien som trengs for å gripe fatt i problemene. Nei, det grunnleggende problemet er mangel på politisk vilje til å gripe fatt i disse problemstillingene i det tempoet og med den innsatsviljen som trengs.

Politisk vilje er det aller viktigste middelet vi mangler i dag. Og politisk vilje beror på folkets vilje. Når folk bryr seg, handler politikerne.

Så hva må vi gjøre for å få folk til å bry seg om en kjemisk gassforbindelse som på usynlig vis akkumuleres i atmosfæren og ubemerket forandrer planeten? Hvordan kan vi stoppe mennesker i å ødelegge økosystemer for kortsiktig profitt? Hvordan kan vi oppmuntre bankene og næringsvirksomhetene som sitter på pengene og teknologien, til å bli grønne? Hvordan utvider vi omsorgshorisonten?

Dessverre er det ikke sikkert vi kan det. Den har brent seg inn i oss fra starten av menneskets evolusjon. Men er vi smarte, kan vi omgå denne iboende begrensningen.

Millioner dør

Dette gjør vi ved å rette en appell innenfor horisonten. Så i stedet for å snakke om for eksempel karbondioksidutslipp, som svært få mennesker har noe direkte forhold til, snakker vi heller om luftforurensning. Millioner av mennesker lever i byer hvor smog og dårlig luft er en konstant irritasjon. Rundt syv millioner mennesker dør som følge av luftforurensning hver år. Luftforurensning er noe vi kan se, lukte og smake direkte, og dø av. Folk liker ikke luftforurensning. De gir politikerne beskjed. Og politikerne presser på for å løse problemet. I Kina har man hatt en enorm økonomisk fremgang, men på bekostning av miljøet. Resultatet er at kineserne må utstå en fryktelig mengde luftforurensning. Men befolkningen har gjort det klinkende klart at de har fått nok, og styresmaktene jobber nå hardt for å løse problemet.

I realiteten er det selvsagt slik at når vi kvitter oss med luftforurensningen, kvitter vi oss med utallige drivhusgasser som påskynder klimaendringer.

Det viser seg at utstrakte oppfordringer om å verne om naturen, særlig i land der naturen er den mest tilgjengelige inntektskilden for fattige mennesker, ofte er lite effektive. Folk som strever med å klare seg eller brødfø familien, har ingen motforestillinger mot å hugge ned vernet skog eller jakte på utrydningstruede dyrearter. Vi må fremvise eksempler på vellykkede tiltak som nøyaktig illustrerer hvordan det er lønnsomt å verne om miljøet. I Kenya har fiskerne tradisjonelt sett hugget ned mangroveskogen for å lage båter av treverket. Men det er noen som nå får utbetalt flere tusen dollar i året gjennom karbonmarkeder simpelthen for å verne om mangroveøkosystemer langs kysten. Og de har funnet frem til en ny, rikelig og hurtigvoksende tresort å lage båter av. Og når mangrovetrærne vokser til, øker også den sterkt reduserte fiskebestanden igjen. Når man appellerer til fiskernes umiddelbare økonomiske behov, redder og revitaliserer man mangfoldige økosystemer.

Bærekraftnormen

I andre land med høyere inntektsnivå kan vi vekke et ønske om å verne naturen gjennom bedre tilgang til parkområder. I Canada feirer man neste års 150-årsjubileum med gratis adgang til alle landets nasjonalparker. Men verdens land trenger ikke et jubileum for å gjennomføre dette. Man kan når som helst bringe naturen og det vakre ved planeten vår innenfor menneskenes omsorgshorisont og gi folk en personlig grunn til å resirkulere, bruke ren energi eller sykle til jobben.

I likhet med mennesker har også handel- og finansverdenen en omsorgshorisont. Deres handler mer om profitt enn avstand og tid, og dermed er det de som har minst behov for motivasjon: Det er mange som erkjenner de potensielle skadene klimaendringer og nedbryting av miljøet kan påføre deres langsiktige interesser. Men de må også konkurrere på kortsiktig basis med dem som ikke ser inn i fremtiden. Denne kortsiktige tenkningen kan man motvirke ved at ledere innenfor handel og finans presser politikerne til å innføre lover og regler som fremmer og ansporer til miljøvennlig virksomhet.

Klimaendringene og den grad av miljøødeleggelser vi nå ser på planeten vår, har ført oss ut på ukjent grunn. Og denne befinner seg langt utenfor omsorgshorisonten vår. Ved å føre miljøspørsmålene nærmere folk, innenfor horisonten deres, gir vi dem en grunn til å bry seg. Slik drives den politiske viljen frem, og den politiske viljen vil i sin tur gjøre bærekraft til normen.

Det kan være at vi har et begrenset antall problemer vi er i stand til å bry oss om, men det finnes ingen grenser for hva vi kan gjøre for å løse dem.

Nullutslipp haster – Norge har et stort ansvar

HASTVERK: Klimautslippene må kuttes raskt. Stor utbygging av fornybar energi over hele verden er nødvendig for å nå klimamålene. (Foto: Shutterstock)

Eystein Jansen
Professor ved Institutt for geovitenskap ved Universitetet i Bergen og Bjerknessenteret for klimaforskning

Klimaendringer og klimarisiko: Uten raske og omfattende utslippskutt står verden overfor en stor risiko om alvorlige klimaendringer.

Denne artikkelen drøfter Paris-avtalen, togradersmålet og en vurdering av klimascenarier, karbonbudsjett og utslippsreduksjoner som er i tråd med et slikt mål. Den vurderer norske forpliktelser innenfor et slikt mål, sammen med klimaendringenes direkte virkninger i Norge og globalt.

En lengre utgave er utgitt som egen rapport fra Norsk Klimastiftelse.

Norges forpliktelser

Norge har påtatt seg store forpliktelser om å bidra til å stabilisere jordens klima. Gjennom Paris-avtalen har Norge sluttet seg til målet om to grader eller lavere temperaturstigning «ned mot 1.5 grader». I likhet med EU har Norge forpliktet seg til en reduksjon av klimagassutslipp på 40 prosent i 2030 i forhold til 1990-nivå.

FNs klimaforhandlinger skjer på bakgrunn av FNs klimakonvensjon (UNFCCC) og har som mål å unngå det som betegnes som «farlige klimaendringer». Togradersmålet er ikke definert som det ønskede maksimumsnivået for global oppvarming av forskerne eller FNs klimapanel (IPCC), men er tatt inn som et politisk definert mål. Togradersmålet ble tatt inn i avtalen etter Københavntoppmøtet i 2009, og har fått tilslutning fra de aller fleste land som er deltar i FNs klimakonvensjon.

Det er omstridt om en grense på to grader er tilstrekkelig for å unngå farlige klimaendringer. Mange, både forskere og representanter fra særlig sårbare områder – for eksempel lavtliggende øystater, har påpekt at to grader gir en betydelig risiko for flere meters havstigning over tid. Det vil kunne utradere hele øysamfunn. I Paris-avtalen ble togradersmålet gjentatt. I tillegg ble det tatt inn en formulering som setter det ønskede målet for temperaturendringene «ned mot 1.5 grader».

KONKLUSJON:
Norge har som medlem i FNs klimapanel (IPCC) vedtatt IPCC-rapportene som den etablerte kunnskapen som basis for klimapolitikken som utarbeides. Norske myndigheter må derfor forutsettes å ha kunnskap om de konkrete klimaendringene som pågår, og om risikoen og effekten klimaendringene forventes å få for natur og samfunn, og om tiltak som kan bidra til å unngå uønskede klimaendringer.

Klimaendringene er menneskeskapt

Det er uomtvistet at det pågår en global oppvarming. Ifølge FNs klimapanel skyldes mer enn halvparten av oppvarmingen etter 1960 med mer enn 95 prosent sikkerhet menneskelig aktivitet i form av klimagassutslipp og avskoging. Klimagassene, der CO2 er den viktigste, fanger opp infrarød stråling fra jordoverflaten mot verdensrommet, og holder dermed varme tilbake nær jordoverflaten. Økt innhold av klimagasser i atmosfæren øker denne effekten og kan med stor sikkerhet tilskrives utslipp fra fossile energikilder, fra industrielle prosesser og hogst og brenning av skog. Det er dette som kalles drivhuseffekten.

Forskerne arbeider ut fra globale datasett over termometermålt overflatetemperatur helt tilbake fra midten av 1800-tallet. Alle tiår etter 1950-tallet er varmere enn det forrige. Det inneværende tiåret ser ut til å bli varmere enn det forrige med 2014 og 2015 som de hittil varmeste årene som er registrert (Fig. 1).

FIGUR 1
Global årlig gjennomsnittstemperatur basert på bakkemålte observasjoner. Grønn linje viser intervallet med redusert økning i temperatur ved begynnelsen av det 21. århundret.
Kilde: Professor Helge Drange, UiB Bjerknessenteret.

I tillegg til jevnt økende temperatur skjer det kortvarige naturlige endringer som skyldes forskjellige faktorer som store vulkanutbrudd (kjøler ned), variasjoner i solens utstråling (varmer opp og kjøler ned) og endringer i havets opptak og avgivelse av varme.

Dette betyr at den globale gjennomsnittstemperaturen ikke øker jevnt fra år til år. I perioder kan den synke eller ha tendens til utflating. På tidsperspektiv over et til to tiår er effekten av klimagassene det dominerende.

Den noe lavere stigningstakten i global temperatur på begynnelsen av 2000-tallet (se grønn kurve på Fig. 1) er av nyere forskning i hovedsak tilskrevet en periode med naturlige endringer av havsirkulasjonen som ga økt lagring av varme i dypere deler av havet. Denne perioden ser nå ut til å være over (jfr. Fig. 1), og den bakenforliggende temperaturtrenden er tydelig til stede ved de siste årenes rekordhøye temperaturer.

I 2016 er global temperaturøkning i forhold til førindustrielt nivå, det vil si nivået som togradersmålet forholder seg til, på omkring 1 grad. Temperaturen har steget mellom 0.1 til 0.2 grader pr. tiår de siste tiårene. Dette vil si at vi nå er omtrent halvveis til å realisere en temperaturøkning på to grader – en grense klimaavtalene har vedtatt ikke skal overskrides.

Forskningen som er oppsummert i Klimapanelets femte hovedrapport viser også at den globale oppvarmingen vises tydelig på andre måter enn med temperaturen på jordoverflaten:

  • Det globale havnivået har steget med ca. 20 cm det siste hundreåret, omtrent likelig fordelt som en konsekvens av varmere hav som utvider seg og tar mer plass, og tilførsel av ferskvann som stammer fra smeltende isbreer og iskapper.
  • Sjøisutbredelsen i Arktis har gått kraftig tilbake, særlig om sommeren.
  • Snødekket over land på nordlige halvkule er sterkt redusert, i hovedsak om våren.
  • Våren starter tidligere og høsten varer lengre enn tidligere, noe som leses både av meteorologiske data og biologiske responser.
  • Den varmere atmosfæren har større evne til å holde på fuktighet. Følgelig regner det mer i fuktige områder – også i Norge.

Alle disse effektene kan nå tilskrives menneskeskapte klimaendringer. Fortsatte utslipp vil forsterke virkningene.

I tillegg til de rent klimatiske virkningene, fører CO2-utslipp til havforsurning fordi tilført CO2 fra atmosfæren løser seg i havvannet og gir et syretilskudd til havet, da blir det mindre basisk. Effekten kan nå måles i globale datasett. Tilgjengelig forskning viser at forsuringen vil virke inn på livet i havet og havets ressurser gjennom påvirkning på kalkdannende organismer og yngel. Forsuringseffekten er størst i kaldt vann. Arktiske havområder er spesielt sårbare.

KONKLUSJON:
Menneskeskapt global oppvarming er uomtvistelig, og kan observeres i en rekke elementer i klimasystemet. Effektene på natur og samfunn er i hovedsak negative. I forhold til togradersmålet er vi nå omtrent halvveis, med en global oppvarming på omkring 1 grad, og målet om å begrense oppvarmingen til 1,5 grader vil med stor sannsynlighet passeres innen få tiår hvis klimagassutslippene fortsetter som nå.

FIGUR 2
Fordelingen av overflatetemperatur når den globale gjennomsnittstemperaturen er to grader høyere enn i førindustriell tid.
Fra simulering med NorESM (Iversen et al. 2013) etter utslippscanario RCP 6.0.

To grader er en stor endring

En to graders endring i jordens gjennomsnittlige overflatetemperatur i løpet av omkring 200 år utgjør en meget stor klimaendring. Forskjellen i global gjennomsnittstemperatur mellom dagens klima og istidens maksimale nedkjølning er på 4-5 grader. To graders endring tilsier en endring som i størrelse kan sammenlignes med innpå halvparten av forskjellen mellom en istid og i dag. Til sammenligning tok det omkring 10 000 år fra istidens maksimale nedkjøling til et varmt mellomistidsklima var etablert.

Selv 1,5 eller to graders oppvarming vil gi en hel del negative virkninger.

Om verden stabiliserer klimaet innenfor to graders oppvarming i forhold til førindustrielt nivå, vil endringene i bakketemperatur på jorden være ulikt geografisk fordelt. Både målinger av temperaturstigningen de siste drøyt 100 årene, modellsimuleringer av denne perioden, og simuleringer av fremtidsklima, viser at temperaturendringene i Arktis er og vil bli omtrent dobbelt så store som verdensgjennomsnittet. Temperaturen inne på kontinentene -særlig på nordlige halvkule – vil stige betydelig mer enn gjennomsnittet.

Da målet om å begrense den globale oppvarmingen til to grader ble framforhandlet under FNs klimakonvensjon, var det fordi dette ble ansett som en terskel når det gjelder farlige klimaendringer. To graders oppvarming fører likevel til stor skade. (Se fig. 3.) Også ved to grader kan vi forvente irreversible endringer og uventede og brå klimaendringer.

Trolig vil selv et to grader varmere globalt klima føre til delvis nedsmelting av isdekket på Grønland og en betydelig reduksjon av det Vest-Antarktiske isdekket med tilhørende langsiktig havstigning.

Togradersmålet er definert utfra temperatur, mens mange av de viktigste effektene gjelder andre parametre, slik som nedbør, tørke, flom, ekstremnedbør, hetebølger, havstigning, havforsurning.

I en nylig utgitt artikkel (Schleussner et al. 2016), er det påvist at det er betydelig større potensielle skadevirkninger fra klimaendringer ved to graders oppvarming enn ved 1,5 grader.

Dette gjelder flere viktige forhold, så som forekomsten av hetebølger og ekstremnedbør, vanntilgjengelighet, havstigning, korallbleking- og koralldød og i produksjonen av sentrale matvarer for verdens matvaresikkerhet (Fig. 3).

Disse skadevirkningene vil bli betydelig større ved en ytterligere økning av temperaturen utover to grader, noe som er det mest sannsynlige utfallet, selv om man skulle klare å begrense utslippene.

Både Klimapanelets femte hovedrapport og nyere arbeider understreker ytterligere alvoret i situasjonen. Uten vedvarende kutt i utslipp og en rask overgang til nullutslipp, vil det være svært vanskelig å stanse smeltingen av isdekkene. Derfor er de neste tiårene helt vesentlige for det som vil skje mange hundre år frem i tid.

KONKLUSJON:
Risikoen for miljø og samfunnssikkerhet ved en temperaturstigning på to grader er store, skadevirkningene er vesentlig lavere ved en global oppvarming på 1,5 grader. Stiger temperaturen til over to grader blir riskoen for skade betydelig større. Tiltak som skal minimere risiko må derfor ha som utgangspunkt at endringene må bli minst mulige. Risikoen for økologiske og samfunnsmessige skadevirkninger av klimaendringene er i realiteten mye større enn om det beregnes virkninger ut fra en lokal endring på to grader, fordi oppvarmingen er ujevnt geografisk fordelt med størst endring i Arktis og over land.

Utslippskutt haster!

To-tre grader varmere global temperatur er noe mennesket – vår art – ikke har opplevd siden moderne mennesker kom til for 200.000 år siden.

Tendensen med massetap på Grønland og i Antarktis er trolig alt igangsatt ved den oppvarmingen vi har erfart hittil. Det foreligger nå satelittbaserte observasjoner som viser en tydelig tendens til massetap både fra innlandsisen på Grønland og i Antarktis (Fig. 4 og 5).

FIGUR 4
Kumulativ endring i total ismasse på Grønland i perioden 2002 til 2015 (i mrd tonn) målt med NASA sin GRACE tyngdefelt-satelitt (Tedesco et al. 2016). Oransje symboler angir april måned for hvert år.
FIGUR 5
Den romlige fordelingen av endringer i ismasse i Antarktis for perioden 2002 (august) til 2016 (januar), målt med NASA sin GRACE tyngdefeltsatelitt uttrykt som mm vann-ekvivalent pr. år (eller kg/m2/år). Rød farge viser områder med massetap, mens blå viser økning av ismasse (Groh & Horwath, 2016).

En temperaturøkning på to-tre grader vil føre til mange hundre år uten et stabilt havnivå, noe som krever store og kontinuerlige tilpasningskostnader for mange kommende generasjoner.

Med andre ord innebærer en global oppvarming som gir noen få grader med oppvarming av polområdene og havene rundt et problem med stigende havnivå mange hundre år frem i tid.

Grunnlaget for hvor stort dette problemet vil komme til å bli, blir lagt i de neste tiårene. Omfanget vil avhenge av om man raskt får kontroll med utslippene og deretter umiddelbart får en sterkt nedadgående utslippstrend, slik at klimaet blir stabilisert godt under to graders temperaturøkning.

Den langsiktige virkningen av at man ikke får kontroll med utslipp og med klimautviklingen er nylig vist av Clark et al. (2016). En rekke av verdens megabyer og lavtliggende områder med store befolkningskonsentrasjoner vil i en slik situasjon på sikt bli satt under vann (Fig. 6).

FIGUR 6
Befolkede områders påvirkning av langsiktig havstigning fra kumulative utslipp av 1280 mrd tonn C. Symboler viser megabyer (mer enn 10 mill innbygger) som blir rammet. Områdene er vist med befolkningsvekting slik at fargen både for landene og for megabyene (symboler) viser hvor stor andel av landet som blir rammet vektet med områdets befolkning. En 10% verdi indikerer at 10% av befolkningen i dag bor innenfor det området som blir rammet. Fra Clark et al. 2016.
(Med tillatelse til gjenbruk av Nature Publishing Group)

I et annet arbeid påpekes det en økende fare for rask havstigning også i inneværende århundre, fra destabilisering av innlandsisen i Antarktis (DeConto og Pollard 2016), enn det som var publisert i siste rapport fra FNs klimapanel i 2013.

Det er viktig å være klar over at CO2-utslippene påvirker klimaet i lang tid fremover. CO2 har en lang oppholdstid i atmosfæren og 20 prosent forblir derfor lenge i atmosfæren, i 1000 år eller lengre. Dette er fordi det naturlige opptaket i vegetasjon og i havet tar lang tid slik at CO2-innholdet i luften vil minke sakte og gradvis. Mulige metoder for å øke opptaket slik at det skjer raskere, og dermed skape negative utslipp der opptaket overstiger utslippene, er skissert i FNs klimapanels femte hovedrapport. Men slik teknologi er ikke utprøvd utover småskala laboratorieforsøk, og de økonomiske og miljømessige sidene ved slik teknologi er ukjent.

KONKLUSJON:
Den siste forskningen påpeker viktigheten av rask handling i forhold til utslippsreduksjoner. Konsekvensen av å ikke redusere utslippene og iverksette nullutslippssamfunnet iløpet av de neste tiårene vil gi svært alvorlige konsekvenser for mange generasjoner i meget lang tid fremover. Dette gjelder særlig havstigning.

En må regne at utslipp som skjer nå blir værende i atmosfæren i mange hundre år og påvirke klimaet minst 1000 år frem i tid. Eventuell innfasing av teknologi for negative utslipp som fremtidige generasjoner ser seg nødsaget til å implementere for å reparere og forebygge skadevirkninger, vil utsette disse generasjonene for omfattende økonomiske og andre kostnader for å minimere effekten av utslipp fra den generasjonen som lever nå.

Økt risiko også i Norge

Klimaendringene er allerede merkbare i vårt land. På oppdrag fra Miljødirektoratet utarbeidet Norsk Klimaservicesenter (Meteorologisk Institutt, NVE og Uni Reasearch/Bjerknessenteret) i 2015 en rapport om de sannsynlige klimaendringene i Norge i løpet av inneværende århundre (Hansen-Bauer et al. 2015). Rapporten viser at det allerede pågår vesentlige klimaendringer som kan knyttes til menneskeskapte klimagassutslipp. Årsmiddeltemperaturen har økt med ca. 1°C fra 1900 til 2014, og enda mer i Finnmark. I dette tidsrommet har det vært perioder med både stigende og synkende temperatur, men de siste 40 år har økningen vært svært markant. Årsnedbøren har økt over hele Norge siden år 1900, og for landet som helhet er økningen på ca. 18 prosent. Økningen er størst om våren og minst om sommeren. Den er størst på Vestlandet og deler av Nord-Norge, særlig i høst- og vintersesongen. Også for kraftig nedbør i løpet av kort tid (ekstremnedbør) har det de senere år vært en økning både i intensitet og hyppighet, selv om det også her er store forskjeller fra år til år.

Beregningene for fremtiden baserer seg på nedskalering av klimasimuleringer gjort for FNs klimapanels siste rapport.

Dette er den autoritative kilden for klimaeffektene i Norge som nå brukes av nasjonale og lokale forvaltningsorganer.

Rapporten viser flere negative effekter av forventet klimaendring, der utslagene i negativ retning er avhengig av størrelsen på de globale klimagassutslippene, slik at lavere utslipp reduserer risiko.

De viktigste forventede endringene i løpet av dette århundret er:

  • Det forventes økning på ca. 4,5°C i årstemperatur (spenn: 3,3 til 6,4°C – avhengig av fremtidige klimagassutslipp).
  • En økning på ca. 18 prosent i årsnedbør (spenn: 7 til 23 prosent).
  • Styrtregnepisodene blir kraftigere og vil forekomme hyppigere.
  • Regnflommene blir større og kommer oftere.
  • Snøsmelteflommene blir færre og mindre. Det blir økende fare for storflom over det meste av landet (Figur 7) .
  • I lavtliggende områder vil snøen bli nesten borte i mange år, mens det i høyfjellet kan bli større snømengder i enkelte områder.
  • Det blir færre isbreer og de som er igjen blir mye mindre.
  • Havnivået øker med mellom 15 og 55 cm, avhengig av lokalitet, ved fortsatt utslippsvekst som i dag.
  • En videre økning av flomfaren som allerede har tiltatt er forventet.
  • I tillegg kommer økt havforsurning, med til nå uavklarte negative effekter på de marine økosystemene, særlig i Arktis.
FIGUR 7
Endring i flomhyppighet i forskjellige vassdag mot slutten av dette århundret. Fra: Hansen-Bauer et al. 2015.

KONKLUSJON:
Klimaendringene vil gi økt samfunnsrisiko også i Norge, særlig knyttet til økt og mer intens nedbør. Det er allerede påvist flere negative konsekvenser av klimaendringene i vårt og andre land, inkludert betydelige økonomiske kostnader. Disse forventes å øke i fremtiden, jo høyere temperaturen blir, jo mer alvorlige blir konsekvensene.

Mindre is i Arktis

Den globale oppvarmingen har ført til redusert isdekke i Arktis, særlig om sommeren. Samtidig er volumet av sjøis omtrent halvert siden 1979, og havisen er nå vesentlig tynnere, mer flyttbar og sårbar enn tidligere.

Det er i faglitteraturen påvist at en hovedårsak til denne utviklingen er utslippene av klimagasser fra menneskelig aktivitet, noe også FNs klimapanel konkluderer med. I de fleste områder i Arktis skjer tilbakegangen i utbredelse i hovedsak om sommeren, mens det i Svalbard- og Barentshavsområdet har skjedd en betydelig tilbakegang også om vinteren. Svalbard er i stadig mindre grad innkapslet med sjøis om vinteren, og landtemperaturen i øygruppen har vist en dramatisk økning. Dette har også ført til at den observerte iskanten i det nordlige Barentshavet har trukket seg tilbake, og områder som tidligere var isdekt om vinteren har i mindre grad vært det det siste tiåret.

Det har vært gjort mange studier for å forstå den sterke tilbakegangen av sjøis i Barentshavsområdet. Årsakene er sammensatt og skyldes både endringer i værmønstre og atmosfæretemperatur, men nyere forskning konkluderer med at en hovedårsak er tilstrømming av varmere vann fra sør gjennom forlengelsen av Golfstrømmen inn i de Nordiske hav (Årthun et al. 2012, Onarheim et al. 2014, 2015).

Denne varmetransporten drives av både menneskeskapte endringer i havtemperaturen og naturlige svingninger i havstrømmene. Således er det vanskelig å si med sikkerhet hvordan iskanten vil utvikle seg i et tiårsperspektiv. Det som er ganske sikkert er at fortsatt global oppvarming vil drive den nordover, men neppe i et jevnt mønster. Årsvariasjonene vises også tydelig i Fig. 8, med mer is i 2015 enn i 2012.

FIGUR 8
Variasjoner i isutbredelsen og iskanten i Barentshavet i relasjon til den nylig foreslåtte isgrenselinjen (gul linje).

Med dagens kunnskap kan man ikke utelukke at det enkelte år er vinterisutbredelse i Barentshavet på linje med den som har vært tidligere, men det sannsynlige er at slike år blir sjeldnere.

KONKLUSJON:
I Barentshavet er det en markert tilbakegang i isutbredelse både sommer og vinter. Med dagens kunnskap kan vi ikke utelukke at det enkelte år blir en vinterisutbredelse i Barentshavet på linje med tidligere tider, men det sannsynlige er at slike år blir sjeldnere. Dagens varsler kan forutsi iskanten ett år i forveien. Det er betydelige og anerkjente kunnskapshull når det gjelder klima og økosystem i den nordlige, delvis isdekte delen av området.

Karbonbudsjettet brukes raskt opp

Den siste rapporten fra FNs klimapanel baserer seg på koordinerte internasjonale klimamodelleksperimenter. En rekke modellsystemer utførte de samme simuleringene og med de samme forutsetninger når det gjelder klimapådriv. Forskjellene i simulert klima mellom modellene er et resultat av forskjeller i selve modellene, og spredningen i temperaturfremskrivningene for hvert av de sentrale utslippsscenarioene skyldes blant annet ulik klimafølsomhet i modellene.

Hvilke av modellene som er best og dermed hvilke av modellresultatene som er mest sannsynlige, er vanskelig å avgjøre. Følgelig oppgir FNs klimapanel middelverdier med usikkerhetsintervall. For globalt midlede verdier har gjennomsnittet av modellsimuleringene (vanligvis 30-40 simuleringer for hvert scenario) vist seg å treffe best med observerte endringer frem til nå.

Atmosfærens konsentrasjon av CO2 er nå ca. 400 ppm. Klimapanelets femte hovedrapport konkluderer med at stabilisering på en konsentrasjon på mellom 430 og 480 ppm gir en sannsynlighet for å nå togradersmålet på 66-100 prosent.

For å unngå å overskride togradersmålet må globale CO2-utslipp i 2050 være mellom 72 og 41 prosent lavere enn de var i 2010, ifølge Klimapanelet. Skulle CO2konsentrasjonen gå betydelig over 500 ppm, sier FNs klimapanel at man da må sette i verk betydelige tiltak som reabsorberer CO2 fra atmosfæren, såkalte negative utslipp, for eksempel ved bioenergi kombinert med karbonfangst og –lagring (BECCS) (Alexander et al. 2013, IPCC WG1 AR5 Summary for Policymakers). Slik teknologi finnes ikke pr. i dag.

FNs klimapanel har oppsummert, basert på modellsimuleringene, at det finnes en sammenheng mellom kumulative klimagassutslipp og temperatur. På den måten kan man anslå hvor store kumulative utslipp som vil gi to graders oppvarming, med usikkerhetsintervall som reflekterer de forskjellige modellenes klimafølsomhet.

CO2-konsentrasjonen som gjør at vi passerer to grader oppvarming er av IPCC estimert til mellom 430 og 480 ppm (IPCC 2014). Dagens nivå er i overkant av 400 ppm, og har de siste årene steget med ca 2 ppm per år, ifølge amerikanske National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

Gjennomsnittet av modellene tilsier i følge FNs klimapanel at vi har sluppet ut 575 GtC og har ca. 275 GtC igjen å slippe ut for å ha en 67 prosent sjanse for å stabilisere klimaet innenfor to grader.

Dette innebærer at ca. 80 prosent av de fossile reservene (olje, gass, kull – til sammen ca. 2,795 Gt) må forbli ubrukt såfremt det ikke gjennomføres storstilt karbonfangst og lagring (CCS) som håndterer utslippene. En videre satsning på bruk, og utvinning av, fossile energiressurser vil raskt komme i konflikt med hva som vil være en rettferdig fordeling av det resterende karbonbudsjettet.

Det finnes i prinsippet uendelig mange utslippsbaner, og fordelinger mellom land, som er i samsvar med et gitt karbonbudsjett. Når man tar hensyn til hva som er teknisk, økonomisk og politisk gjennomførbart er det imidlertid langt færre utslippsbaner som er i tråd med karbonbudsjettet for togradersmålet, og enda færre om målet er 1,5 grader.

KONKLUSJON:
Dersom togradersmålet skal nås, bør det samlede globale utslipp av CO2 innen 2030 være nede på mellom 5 og 6 GtC, dvs. ca 50 prosent lavere utslipp enn i dag, og deretter falle til 70-80 prosent reduksjon midt i århundret. Usikkerheten omkring klimasystemets følsomhet for klimagassutslipp kan ikke brukes som argument for mindre ambisiøse utslippsreduksjoner.

Global visjon om nullutslipp

Forskning etter Klimapanelets femte hovedrapport har ytterligere vurdert betingelser og sannsynligheter for å kunne stabilisere klimaet på to grader eller 1,5 grader, selv om det så langt er lite forskning på forutsetningene for et 1,5 gradersmål. Av den grunn ba også partene i Parisavtalen FNs klimapanel om å gjennomføre vurderinger av forutsetninger for og virkningene av 1,5 graders global oppvarming. Det er ventet at en slik vurdering vil bli gjort i form av en spesialrapport som blir ferdigstilt i løpet av 2018.

Oppsummert kan det sies at Paris-avtalen og de forpliktelsene Norge har tatt på seg krever meget raske reduksjoner av utslipp fra nå av og frem til 2030, og vedvarende og økende utslippskutt i resten av dette århundret.

Nyere forskning har forsøkt å beregne sannsynligheten for å nå 2- eller 1,5-gradersmålet. Fawcett et al (2015) tar utgangspunkt i Klimapanelets scenarioer, og de nasjonale frivillige utslippskutt som landene forpliktet seg til i Paris-avtalen. Avtalen setter mål for 2030, og har en klausul om å øke ambisjonsnivået frem til da med 5-årlige intervall. Dersom alle landene gjennomfører sine mål fra Paris-avtalen, og viderefører disse tiltakene i hele resten av inneværende århundre, vil beregnet temperaturøkning i år 2100 ligge på 2.7 grader med et usikkerhetsspenn fra 2.2 til 3.4 grader (Rogelj et al. 2016). Dagens ambisjonsnivå videreført utover i århundret gir i følge Fawcett et al. (2015) under 10 prosent sjanse til å nå togradersmålet. Kun utslippsbaner som gir null globale utslipp i 20502060 og negative utslipp mot slutten av århundret ser ut til å gi en 50 prosent sjanse til å nå togradersmålet. Stabilisering ved 1,5 grader ser med dagens kunnskap ut til bare å kunne la seg realisere ved massive negative utslipp og en svært rask nedgang i utslippene fra nå av.

KONKLUSJON:
Både 2- og 1,5 gradersmålene er bare mulige med umiddelbare og sterke reduksjoner i utslippene av klimagasser. De betyr også at mesteparten av påviste reserver av fossile brensler ikke kan forbrennes. Begge målene må bety en umiddelbar nedgang i utslipp og en visjon om globale nullutslipp like etter midten av århundret. Det tilgjengelige karbonbudsjettet som følger av Paris-avtalen vil bety at det er lite rom for å bringe nye kilder av fossile brensler til markedet utover i århundret.

Norge har et stort ansvar

I 2010 var globale utslipp 49 milliarder tonn CO2ekvivalenter mens de i 1970 var 27 milliarder tonn (Global Carbon Project 2015). Skal utslippene ned med ca. 70 prosent i 2050 må årlige globale utslipp dermed være omkring 16 milliarder tonn CO2 på det tidspunktet. Avhengig av befolkningsmengden på Jorden i 2050 må per capita CO2-utslipp i 2050 være mellom 1,5 og 3,1 millioner tonn ifølge Miljødirektoratet (Miljødirektoratet 2014).

Miljødirektoratet sier også at Norge som lavutslippssamfunn i 2050 vil måtte ha utslipp som er så lave som 7-12 millioner tonn.

Norske utslipp var i 2013 på 52,8 millioner tonn CO2ekvivalenter, som representerer en økning på 4.6 prosent siden 1990. Ifølge Stortingets klimaforlik må norske utslipp være på 45-47 millioner tonn årlig i 2020 når man holder eventuell binding i skog utenom.

Mot 2030 er Norges klimamål nå samkjørt med EUs klimamål som har som mål en nedgang på 40 prosent i forhold til 1990. Dette er også den forpliktelsen Norge har innmeldt i Paris-avtalen.

Miljødirektoratet regner at norske utslipp i 2050 må ned med 60-80% i forhold til 1990 dersom Norge skal være på verdensgjennomsnittet i utslipp per capita innenfor en utvikling som er i samsvar med togradersmålet.

Per capita-utslippene i Norge er i dag ca. 10.4 tonn/år, noe som er omtrent det doble av det globale gjennomsnittet per capita som er på 5 tonn (Global Carbon Budget 2015), og betydelig høyere enn EU-gjennomsnittet som er på 6.8 tonn.

I 2015 foretok en forskergruppe på oppdrag fra SV en gjennomgang av norske klimagassutslipp og forskning på byrdefordelingsprinsipp og hvilke utslippskutt som er rimelige for Norge i lys av de forskjellige prinsippene for byrdefordeling (Kallbekken et al. 2014). Gruppen konkluderte at en rimelig byrdefordeling som et minimum tilsier at norske per capita-utslipp er på globalt gjennomsnitt i 2050, noe som tilsier utslipp på 1,5 – 3,1 tonn pr capita, gitt en forventet befolkning på 6,6 millioner i 2050.

Klimapanelets femte hovedrapport viser at utslippsreduksjonene som oppnås fra nå og til 2030 har stor betydning for mulighetene til å nå togradersmålet i 2050.

Med global utslippsutvikling som tilsvarer de frivillige utslippsmålene fra Paris-avtalen frem til 2030, vil det sannsynligvis være behov for årlige globale utslippsreduksjoner på opp mot 6 prosent fra 2030 til 2050. Hvis vi derimot får en utflating og etter hvert nedgang i utslippene mellom i dag og 2030, kan behovet for årlige globale reduksjoner fra 2030 til 2050 ligge på om lag 3 prosent. Det bør være en rimelig ambisjon at Norge ligger i forkant av en slik utvikling, og at nasjonale utslipp må gå betydelig ned allerede på kort sikt.

KONKLUSJON:
Alle aktuelle beregninger for byrdefordeling innebærer at Norge har et forholdsvis stort ansvar for å kutte utslipp. Alle beregninger med byrdefordelingsprinsipper i bunn innebærer mål som er betydelig høyere enn for eksempel målet om 40 prosent kutt innen 2030 som ligger inne i Norges INDC (Intended National Determined Contribution) til Paris-avtalen.

Havet har feber

VARMERE HAV: Isen smelter og at livet i havet endres. Makrellen flytter nordover mens det blir vanskeligere kår for sjøpattedyr som lever i iskanten.
FOTO: Wikipedia

Siv K. Lauvset
Forsker, UNI Research

Havet blir varmere. Det gir smeltende is, økende havnivå og endret havsirkulasjon. Sammen betyr dette mye for livet i havet.

Den blå planeten vår demper symptomene på både naturlige og menneskeskapte klimaendringer. Temperaturøkningen i havoverflaten har vært på 0,6 grader de siste 135 årene, mens den i gjennomsnitt i de øverste 1000 meter har vært i underkant av 0,3 grader. Kanskje høres dette veldig lite ut, men siden vann har en mye høyere varmekapasitet enn det luft og jord har, er energiøkningen som har ført til denne temperaturøkningen veldig stor. Vi kan si havet har fått feber. Men det er ikke feberen som er problemet, for på samme måte som at vi mennesker har lavere toleranse for kvalme og hodepine når vi har feber, fører temperaturøkningen i havet til at andre endringer tolereres mye dårligere. Og det kan få alvorlige konsekvenser.

Havtemperaturen fortsetter å øke

Verdens naturvernunion (IUCN) publiserte høsten 2016 en stor rapport om den pågående oppvarmingen av havet. Her har de sett på årsaker, effekter, konsekvenser og ikke minst i hvilken grad og på hvilke tidsskalaer havet varmes opp. Bakgrunnen er at både observasjoner og forskning viser at havet har feber og at temperaturen fortsetter å øke.

Da den amerikanske forskeren Stephen Riser sammen med flere kollegaer gikk gjennom femten års observasjoner og forskningsresultater fra Argo-nettverket ble dette helt tydelig. Argo-nettverket består av automatiske observasjonsroboter som tråler havet og sender informasjon om blant annet temperatur, saltinnhold og oksygennivå tilbake til forskerne. Riser og kollegaene publiserte nylig en oppsummering av oppvarmingsstatusen i havet i Nature Climate Change. Der viser de at de øverste 900 meter av havet i gjennomsnitt har blitt 0,3 grader varmere siden slutten på 1800-tallet. Dette er en trend som med all sannsynlighet vil fortsette inn i fremtiden, og IUCN anslår en temperaturøkning på mellom en og fire grader i 2100. Dette vil føre til økt havnivåstigning og smelting av både sjøis og isbremmer.

Fargeløse koraller

Det er ikke bare i fysikken at vi ser konsekvenser av økt temperatur. Som vist i rapporten fra IUCN har temperaturendringene allerede kommet så langt at det er synlige tegn til at store økosystemer er påvirket. For eksempel i tropiske korallrev som har blitt utsatt for bleking, der korallene kutter sitt symbiotiske forhold til en spesiell art alger og dermed blir hvite. Alle årsakene til korallbleking er ikke kjente, men temperaturøkning er en stor del av problemet.

Det store omfanget av bleking av Great Barrier Reef i Australia – kanskje verdens mest berømte korallrev – har det siste året fått mye oppmerksomhet i media. Skadene og langtidsvirkningene både her og på andre korallrev i verden påvirker alt fra turisme til lokal matproduksjon, og kostnadene er store også i kroner og øre. Derfor har også Australias regjerning nå lansert en plan for å redde dette korallrevet.

Plankton og fisk på flyttefot

IUCN

Verdens naturvernunion / International Union for Conservation of Nature (IUCN) IUCN er en internasjonal sammenslutning med mål om å tilby kunnskap og verktøy som gjør naturvern til en integrert del av den samfunnsmessige og økonomiske utviklingen i verden. IUCN publiserte i september 2016 en rapport om oppvarmingen av havet og konsekvensene av dette kalt «Explaining Ocean Warming: causes, scale, effects and consequences».

En annen konsekvens av temperaturendringene er at arter og økosystemer migrerer og forflytter seg. Observasjoner viser tegn til at flere og flere arter forflytter seg mot polene og kaldere vann. Alt fra plankton og fisk til sjøfugl flytter på seg. Forskyvning av økosystemene i havet kan skje raskere enn på land, og rapporten til IUCN påpeker for eksempel en viss risiko for at de forskjellige nivåene i næringskjeden forflytter seg på ulikt vis og til ulike områder. En annen fare er at forskjellige arter kommer i konkurranse med hverandre når de havner i samme områder.

De fleste arter har tilpasset seg en spesiell økologisk nisje, og trives derfor best innenfor et visst temperaturintervall. Hvis et område blir for varmt eller området med passende temperatur utvider seg, så kommer noen arter til å flytte på seg. Et eksempel på det siste er makrell, som det siste tiåret har hatt en stadig økende utbredelse og gytebestand i norske, færøyske, islandske og grønlandske farvann. Til og med på Svalbard er sommertemperaturen i enkelte fjorder nå så høy at det fiskes makrell der.

Det er vanskelig å forske på biologiske konsekvenser av temperaturøkningen i havet siden tilpasningsprosessene er kontinuerlige og ofte går over lang tid. Derfor er mange av de mulige konsekvensene som IUCN diskuterer ennå veldig usikre. Men til tross for dette kan temperaturøkningen og dens konsekvenser på sikt ha stor påvirkning på det biologiske mangfoldet i havet.

Skilpadder er et eksempel på dyr som kan oppleve alvorlige konsekvenser av temperaturøkning. Etter eggene er lagt, er det temperaturen eggene utvikles i som bestemmer kjønnet til skilpadden og varmere temperaturer gir flere hunnkjønn. Dermed kan temperaturendringene føre til endringer i kjønnsfordelingen.

Havets rolle for opptak av varme og karbon

Havet tar opp mer varme enn luft gjør

Mer enn 93 prosent av all ekstra varme grunnet drivhuseffekten siden 1970 er tatt opp av havet. Om man tok den samme mengden varme som er tatt opp i de øverste 2000 meterne i havet i tiden mellom 1955-2010, og flytter denne til de første 10 kilometerne av atmosfæren, ville man fått en oppvarming av luften på 36°C.

Også dyphavet varmes opp, selv om oppvarmingen i dyphavet skjer mye saktere. Varme og karbon som blir tatt opp av havet blir ikke nødvendigvis lagret for godt. Det kan slippes ut igjen, for eksempel når overflatetemperaturene er ekstra varme, som i en El Niñofase når vannet i Stillehavet er ekstra varmt.

Lagdeling og redusert opptak av CO2

Smelting av sjøis og isdekker gir tilførsel av ferskvann til havet noe som også er med på å øke lagdelingen av havet.

Sterkere lagdeling kan påvirke den store omveltningen i havet, havets evne til å lage nytt dypvann, og med det redusere havets evne til å dra karbondioksid ned i dypet. Selv om det ventes noe nedgang i omveltningen er forskerne ikke enige i hvordan og hvor mye denne prosessen påvirkes.

Kystsonen og marine økosystemet

Etter hvert som sjøisen blir drevet nordover følger plankton knyttet til iskanten etter. Oppvarming driver flere arter nordover, og arktiske arter vil kunne få konkurranse, noe som påvirker den arktiske matkjeden. Det er ventet at sel og hvalross vil få problemer, særlig sel som lever ved iskanten.

Kystområdene har hatt en oppvarming som 35 prosent raskere enn det åpne havet siden 1960.

Oppvarming i områder med korallrev har økt de siste tiårene. I denne perioden har flere korallrev blitt utsatt for høye temperaturer som har ført til bleking av korallene, omtrent en gang hvert sjette år. I løpet av de tre siste tiårene har perioder med korallbleking økt tre ganger så mye. De siste kjøringene av klimamodeller forutsier en årlig bleking av nesten alle korallrev innen 2050.

Varme gir energi til orkaner

Mer varme i havet gir flere sterke orkaner. For hver grad Celsius av global oppvarming, kan man vente en økning på 25-30 prosent i forekomsten av slike sterke vindsystemer.

Flere sterke stormer i Arktis gir en økning i oversvømmelse langs kystlinjene i Arktis. Det er en uheldig utvikling for sårbare økosystem langs kysten.

Mindre oksygen i havet

En økning av områder med mindre oksygen påvirker også den biogeokjemiske syklusen og rollen til mikroorganismer. Forskerne forventer en klar nedgang i oksygenkonsentrasjonen i havet, og mellom 18 til 50 prosent av denne nedgangen skyldes oppvarming. Høyere temperatur i overflaten reduserer sjøvannets evne til å ta opp oksygen.

En konsekvens av dette er at mindre oksygen trenger ned i dyphavet, noe som er lite gunstig for liv i dypet. En annen konsekvens av lave oksygennivå er at den forer nitrogensyklusen, slik at det blir dannet mer av gassen N2O – lystgass. Lystgass er en potent drivhusgass og det er observert økning av utveksling av lystgass fra havet til atmosfæren.

Vi må ikke bare ta tempen

Fokuset på klimaendringer har lenge vært på temperaturøkningen i atmosfæren, ekstremvær, tørke og flom.

Siden vi mennesker lever på landjorda og puster i atmosfæren, så er dette fokuset kanskje naturlig. Men mer enn to tredjedeler av jordoverflaten er hav. Og havet er på mange måter fortsatt en hvit flekk på kartet: bare ti prosent av havet er blitt utforsket av mennesker. Siden havet er så stort og så dypt er det både kostbart og tidkrevende å observere endringer her, men slike observasjoner er nøkkelen til forstå langtidskonsekvensene av klimaendringer.

Hverken årsaker, effekter eller konsekvenser av endringene som oppsummeres av rapporten fra naturvernunionen IUCN kan forståes hvis vi bare har observasjoner av temperaturendringene i havet. Vi må i tillegg observere havforsuringen som oppstår på grunn av økt CO2-innhold, endringene i oksygeninnhold som oppstår på grunn av temperaturendringer, og endringene i næringssaltene som oppstår på grunn av forurensning fra land. Vi må også begynne å overvåke forflytninger og migrasjoner i havet, og årsakene til disse.

Temperaturmålene for fremtiden er fremtredende i diskusjoner om klima og klimaendringer. Politiske mål som 1,5° og 2° er enkle å formidle og enkle å forstå, men et rent temperaturmål ser derimot helt bort ifra havet. I en kommentar i Nature for to år siden argumenterer forskerne David G. Victor og Charles F. Kennel for at vi er nødt til å bevege oss bort fra slike rene temperaturmål hvis våre politiske og samfunnsøkonomiske mål skal ha noen betydning for naturen. De mener vi heller må lage målsetninger som tar i betraktning flere forskjellige stressfaktorer som påvirker naturen.

Slike livstegn kan for eksempel være oksygennivået som noen modeller anslår vil synke med opp mot sju prosent i dette århundret. Eller havets pH-verdi som i dag synker med to tusendedeler hvert år og er modellert til å synke med opp mot 0,4 i dette århundret. Det høres ikke så mye ut, men for å sette det i perspektiv så vil en tilsvarende nedgang i pH i blodet til oss mennesker være dødelig.

Nå er ikke konsekvensen for havet like direkte som for menneskers blod, så havet kommer ikke til å dø. Poenget er at vi må overvåke og forstå endringene i flere livstegn enn bare temperatur, på samme måte som hva legene gjør når vi mennesker er syke. Vi tar jo ikke bare tempen.

Andre mulige konsekvenser

  • Lavere CO2-opptak.
  • Temperaturen bestemmer kjønnsutviklingen til arter som skilpadder, så økt temperatur kan føre til endret kjønnsfordeling.
  • Mindre is kan føre til vanskeligere hekkeforhold for sjøfugl.
  • Migrasjoner kan føre til endringer i rovdyr-byttedyr dynamikken.

Biologiske konsekvenser

  • Bleking av korallrev.
  • Migrasjon av arter som følger endringene i temperatur.

Fysiske konsekvenser

  • Havnivåstigning.
  • Smelting av sjøis og isbremmer
  • Endringer i stratifiseringen i havet kan forandre storskala sirkulasjon.
  • Endret sirkulasjon kan føre til lavere oksygeninnhold i havet.

De to gradene

Gudrun Sylte
Bjerknessenteret

Hva betyr egentlig 1,5 eller to grader oppvarming for kloden vår? Nå settes klimamodellene i gang med utgangspunkt i temperaturmålet fra Paris-avtalen.

Trond Iversen

Professor i meteorologi, Universitetet i Oslo

På Meteorologisk institutt sitter Trond Iversen på et bittelite kontor. På tavlen tegner han grafen som viser temperaturutvikling basert på ulike utslippskurver. Den dystreste kurven anslår en global oppvarming på fire grader mer enn førindustrielt nivå, det vil si før 1870.

– Nå skal vi regne motsatt, i stedet for å ta utgangspunkt i ulike utslipp og se hvordan temperaturen blir, stiller vi klimamodellene inn på en temperatur og ser hvordan klima oppfører seg. Andre vil se på hva som må til av teknologi og samfunnsendringer for å holde den globale oppvarmingen under 1,5 grader. Det haster å redusere utslippene, og vi må etter hvert klare å fjerne mer drivhusgasser fra atmosfæren enn vi tilfører, sier Iversen.

Trond Iversen er professor i meteorologi og leder det norske klimamodelleringsarbeidet for å få ferdig klimasimuleringer til Klimapanelets spesialrapport om 1,5 grader global oppvarming.

De nye klimasimuleringene skal nå spesielt undersøke tre ting:

  • Hvilke tålegrenser klimasystemet har for rundt konsentrasjon av drivhusgasser og aerosoler.
  • Studere regionale klimamønstre knyttet til forskjeller i ekstremvær.
  • Den spesielle forsterkningen av menneskeskapt oppvaming og naturlige variasjoner i Arktis.

Tilfellet Arktis

PARIS-AVTALEN OG TOGRADERSMÅLET

  • Det politiske målet om å begrense global oppvarming til maksimalt to grader over førindustriell tid, var en del av resultatet etter klimaforhandlingene i København i 2009.
  • To grader ble satt som en øvre grense for å være føre var og unngå vippepunkter for prosesser på kloden som vil gjøre det vanskelig å reversere klimaendringene som måtte komme. Smelting av isbreer og tinende permafrost er et eksempel på dette. Det er lettere å smelte is enn å bygge opp en iskappe.
  • Det har vært fryktet at grensen på to grader er for høy. I Parisavtalen fra desember i fjor ble grensen ytterligere satt ned, man ble enige i et mål om å begrense den globale oppvarmingen til 1,5 grader. Det er først og fremst Stillehavslandene som står i fare for å drukne som har jobbet for dette målet.
  • Det har vært lite forskning på hva 1,5 grader kan bety for kloden. I Parisavtalen ber politikerne forskerne i FNs klimapanel (IPCC) å undersøke hva 1,5 grader og to grader global oppvarming betyr for klima på jorden.
    Spesialrapporten skal være ferdig høsten 2018.
  • Det norske modelleringsarbeidet som skal innleveres til spesialrapporten er organisert i prosjektet HappiEVA og er en del av det internasjonale modelleringsprosjektet HAPPI ved Oxford University.

Når man snakker om togradersgrensen, er det et gjennomsnitt på kloden. Som en tommelfingerregel kan man regne med at temperaturstigningen i Arktis er omtrent en dobling av gjennomsnittet. Det vil si at to grader global oppvarming betyr nesten fire grader i Arktis – det er mye når det er snakk om smelting av snø og is.

Trond Iversen peker på at nesten alt av variasjoner og trender i jordas bakketemperaturer har størst utslag i Arktis. Årsakene til dette er flere prosesser med en forsterkende effekt for oppvarming i Arktis. Når sjøis og snø smelter, blir grunnen mørkere, mer solstråling tas opp og enda mer snø og is smelter. Andre prosesser demper oppvarmingen andre steder, men bidrar til å forsterke oppvarmingen i Arktis. Arktis har også spesielle strålingsforhold med vinterens lange polarnatt og motsatt om sommeren.

Vil trolig gå over temperaturgrensen en stund

Mange er skeptiske til om vi faktisk kan klare begrense den globale oppvarmingen til maksimalt 1,5 eller to grader. Oppvarmingen følger konsentrasjonen av CO2 i atmosfæren, og i år har verdiene for første gang ligget over 400 ppm. Det er en milepæl av det urovekkende slaget. Karbonbudsjettet tyder på at vi allerede har bidratt med om lag to tredjedeler av det vi kan slippe ut for at det skal være sannsynlig å holde oss under togradersgrensen, og med den farten de globale utslippene har i dag, er det kun få år igjen før grensen krysses.

– Siden klimasystemet er tregt, er det mange som legger inn at vi kan overskride grensen for den globale oppvarmingen før vi igjen kommer under 1,5 grader. Men for Arktis, med den forsterkningen vi har der oppe, er jeg bekymret for om vi i løpet av den perioden der temperaturgrensen overstiges, kan krysse viktige terskler eller vippepunkter for en del prosesser, sier Trond Iversen.

Et eksempel på et slikt vippepunkt er permafrosten. Om den begynner å tine, kan den slippe ut mye metan, som er en veldig sterk drivhusgass. Også smelting av landbaserte isbreer representerer en slik terskel. Det tar mye lengre tid å bygge opp en isbre enn å tine deler av den.

Klimastatus 2016

CO2 i atmosfæren

CO2-innhold i atmosfæren, i deler per million, målt ved Mauna Loa, Hawaii. Månedlige data og sesongkorrigert trend.
Kilde: Scripps/NOAA

400-grensen passert: Innholdet av CO2 i atmosfæren måles i deler per million (engelsk: parts per million – ppm). På grunn av størst plantevekst når det er sommer på den nordlige halvkulen, er nivået høyest om våren og lavest om høsten.

Vi må tilbake tre til fire millioner år for å finne verdier over 400 ppm. I denne geologiske perioden, kalt Pliocen, var nivået opptil 450 ppm. Med dagens utslippstakt passerer vi 450 ppm om ca. 30 år. En viktig forskjell sammenlignet med tidligere tider, er at man nå endrer CO2 innholdet i en fart man aldri tidligere har sett.

Globale CO2-utslipp

Globale utslipp av CO2, milliarder tonn.
Kilde: Global Carbon Budget 2016

Er toppen nådd? De årlige menneskeskapte utslippene av karbondioksid (CO2) er nesten firedoblet siden 1960. For 2015 beregnet forskere tilknyttet prosjektet Global Carbon Budget de globale utslippene til 36,3 milliarder tonn CO2.

Utslippene har flatet ut siden 2013. Det er imidlertid for tidlig å si om utslippene har nådd toppen, advarer Glen Peters, ved Cicero i Oslo, en av klimaforskerne som står bak Global Carbon Budget. Utflatingen skyldes særlig kraftige reduksjoner i kinesisk kullforbruk siden 2012. Hvis de kinesiske utslippene ikke fortsetter å falle, kan vekst i utviklingsland, særlig India, gjøre at utslippene begynner å øke igjen.

Hvor blir CO2-utslippene av?

Utvikling i global temperatur

Global årlig gjennomsnittstemperatur, i °C, vist i avvik fra gjennomsnittet for 1901–2000.
Kilde: NOAA

Stadig nye varmerekorder: Den globale gjennomsnittstemperaturen nådde et nytt rekordnivå i 2015 – det høyeste siden målingene begynte i 1880. Temperaturen var 0,9°C over gjennomsnittet for hele 1900-tallet. Denne statistikken gjelder kombinert temperatur over land og ved havoverflaten. Verdien er beregnet ut fra millioner av enkeltmålinger.

Det meste av oppvarmingen har skjedd de siste 35 årene. 16 av de 17 varmeste årene har vært målt siden 2001. Også 2015 var et rekordvarmt år.

Det er ikke lengre tvil om årsakssammenhengene. Våre utslipp av drivhusgasser til atmosfæren fører til rask oppvarming av kloden. Konsekvensene blir stadig tydeligere – flom, tørke, hetebølger, havstigning og utfordringer knyttet til tilgang på vann og mat.

Forskerne finner også ut stadig mer om samspillet mellom menneskeskapte og naturlige klimavariasjoner, som enkelte år vil svekke, og andre år vil forsterke, den globale oppvarmingen.

Sjøisutbredelse i Arktis

Utbredelse av sjøis i Arktis, i millioner kvadratkilometer, gjennomsnitt for september hvert år.
Kilde: National Snow & Ice Data Center

Issmelting i Arktis: Sjøisutbredelsen i Arktis for september 2016 (gjennomsnitt for måneden) var 4,72 millioner kvadratkilometer. Dette er 36 prosent under normalen for årene 1979–1988. Utbredelsen i september 2016 er den femte laveste som er målt siden satellittmålingene begynte i 1979. Den minste utbredelsen som er målt var i 2012, med 3,63 millioner kvadratkilometer.

Utbredelsen av sjøis i Arktis har falt med 13,3 prosent per tiår siden målingene begynte, ifølge National Snow & Ice Data Center i USA. Økende issmelting bidrar til en forsterkende virkning gjennom is-albedoeffekten, men det finnes også dempende virkninger når sjøisen smelter.

Økning av havnivået skjer gjennom smelting av breer og innlandsis på Grønland og i Antarktis, men det endres ikke av at sjøisen smelter.

Når er karbonbudsjettet oppbrukt?

Antall år som gjenstår med globale klimagassutslipp på 2016-nivå dersom global oppvarming skal holdes under 1.5, 2 eller 3 grader, gitt variererende sannsynlighet for utfallet. Startår: 2017.
Kilde: Glen Peters/Global Carbon Budget/IPCC

Karbonbudsjettet: I Paris-avtalen ble verdens land enige om å begrense global oppvarming til «godt under» 2 grader celsius sammenlignet med førindustriell tid. Landene skal videre anstrenge seg for å begrense oppvarmingen til 1,5 grader.

Disse målsettingene krever at klimagassutslippene reduseres hurtig.

I karbonbudsjetter beregner klimaforskerne hvor mye CO2 ( justert for utslipp av andre gasser som bidrar til oppvarming) som kan slippes ut hvis klimamålene skal nås.

CO2 blir værende i atmosfæren i flere hundre år etter at utslippet er skjedd. Derfor opererer en med kumulative utslipp, altså historiske utslipp lagt sammen. Hvis kumulative menneskeskapte utslipp holdes under 2900 gigatonn CO2, er det over 66 prosents sannsynlighet for å lykkes med å holde oppvarmingen under 2 grader.

I den industrialiserte epoken fra 1870 til utgangen av 2016 vil det være sluppet ut ca. 2100 gigatonn CO2, ifølge estimater fra seniorforsker Glen Peters ved Cicero og prosjektet Global Carbon Budget. Da gjenstår det 800 gigatonn CO2 på 2°C-budsjettet. I 2016 er de globale utslippene på ca. 40 gigatonn. Hvis utslippene fortsetter på dette nivået, er det altså bare 20 år igjen til budsjettet er oppbrukt.

Hvis en legger 1,5 grader til grunn, ser det enda verre ut: Da er det faktisk bare fire – 4 – år igjen til budsjettet er tomt med dagens utslippsnivå (med over 66 prosents sannsynlighet).

Kompleksiteten i klimasystemet er bakgrunnen for at forskerne opererer med ulike grader av sannsynlighet for å begrense den globale oppvarmingen. Blant annet gir ikke forskningen entydige svar om klimafølsomheten – hvor raskt utslipp fører til temperaturøkning.

Usikkerheten gjør at forskerne også angir et øvre og nedre nivå på karbonbudsjettet. Et nedre nivå gir et budsjett for 2°C ved 66 prosents sannsynlighet på bare 466 gigatonn CO2, mens et budsjett for det øvre nivået er på 1066 gigatonn.

Men uansett hvilken av disse budsjettvariantene en baserer seg på, har verden svært liten tid på å redusere klimagassutslippene. Utslippene må ned til null snarest mulig, slik at man slutter å tære på karbonbudsjettet.

Kilder:
Global Carbon Budget 2016
Anderson og Peters (2016): The trouble with negative emissions, Science 14. oktober 2016 (http://science.sciencemag.org/content/354/6309/182)
Peters et al (2015): Measuring a fair and ambitious climate agreement using cumulative emissions, Environmental Research Letters Vol. 10, Number 10, 2015.

Varierende utslippstrender

Energiforbruk

Totalt primært energiforbruk, fordelt på kilde, i prosent. Da verdiene er rundet av til nærmeste hele tall, er det ikke sikkert at hver stolpe summerer seg til 100.
Kilde: BP Statistical Review 2016

Det er flere måter å presentere den fornybare energiens posisjon på, og alle gir forskjellige bilder. Her er en oversikt over andelen fornybar energi av samlet forbruk av primærenergi, elektrisitetsproduksjon og nyinstallert elektrisitetskapasitet.

Primærenergi er energi i sin opprinnelige form, for eksempel råolje, vann, vind og uran. Primærenergi kan omdannes og transporteres til sluttbruker i form av sekundær energi, slik som elektrisitet eller varme. Ser man på samlet forbruk av primærenergi er olje, kull og gass dominerende. Størst endring fra 2010 til 2015 har det vært i EU og Kina, mens den fossile energiens andel i USA er tilnærmet uendret i samme periode.

Elektrisitetsproduksjon

Samlet produksjon av elektrisitet, fordelt på kilde, i prosent. Da verdiene er rundet av til nærmeste hele tall, er det ikke sikkert at hver stolpe summerer til 100.
Kilde: BP Statistical Review 2016

Det er langt større fornybarandel i strømmiksen, altså kraftproduksjon, enn når man måler som primærenergi og ser på alt energiforbruk. Globalt kommer omtrent en fjerdedel av strømmen fra fornybare kilder. USA henger etter både EU og Kina, men i alle tre markedene peker pilene i retning av mindre fossil elektrisitet

Ny elektrisitetskapasitet

Nyinstallert kraftkapasitet, fordelt på energikilde, i prosent. Da verdiene er rundet av til nærmeste hele tall, er det ikke sikkert at hver stolpe summerer til 100.
Kilde: IEA World Energy Outlook (2011 og 2012), REN 21 Global Status Report 2016, Wind in Power, 2015 European statistics 2015 (EWEA), Ferc.gov, Eia.gov og China Electricity Council.

I utbyggingen av ny produksjonskapasitet for strøm er fordelingen endret de siste årene. I 2015 ble det på verdensbasis installert mer fornybar kraftkapasitet enn fossil. Vannkraft er fremdeles fornybarstorebror, men det meste av veksten skjer nå innen sol og vind (77 prosent i 2015). Samtidig som Kina i 2015 bygget ut betydelige mengder ny fossil kraftkapasitet, gikk den fossile elektrisitetsproduksjonen ned i forhold til 2014. Det skyldes lavere vekst i elektrisitetsetterspørselen og økt el-produksjon fra sol, vind og vann.

Investeringer og ny kapasitet

Investeringer i fornybar energi, i milliarder US dollar (søyler), fordelt på energiteknologier, og samlet ny installert kapasitet i GW (linje). Tallene inkl. ikke investeringer i FoU, børsnoterte selskaper og venturekapital.
Kilde: Bloomberg New Energy Finance

Totalt ble det investert 332 milliarder amerikanske dollar i fornybar energi i verden i 2015. Av dette sto solenergi for 154,5 milliarder dollar (+19 prosent). 119,7 milliarder dollar ble brukt på vindkraft (+21 prosent). Langt mindre summer gikk til de øvrige som bioenergi og geotermi. Vannkraft sto for cirka 46 milliarder dollar i investeringer. Veksten i 2015 kom hovedsakelig i utviklingsland (kategorien inkluderer Kina). I Europa gikk investeringene betydelig ned.

Tall fra 2016 viser en nedadgående trend globalt, og det er ventet at man vil se et betydelig investeringsfall sammenlignet med 2015. En viktig forklaring er reduserte kostnader for sol og vind. Det koster helt enkelt mindre for en 1MW fornybar energi nå enn før. Men også politikk påvirker investeringsnivået. Når regjeringer av ulike farger skaper usikkerhet om morgendagens rammevilkår, noe vi spesielt har sett eksempler på i mange europeiske land de siste årene, trekker investorene seg unna.

Fallende kostnader

Annonserte kontraktspriser for fornybar strøm, etter dato for kunngjøring, som skal settes i drift 2016–2021. Y-akse: USD/MWh.
Kilde: Bloomberg New Energy Finance

Grafen viser kontraktspriser for prosjekter innen solenergi, landbasert vindkraft og havvind, offentliggjort etter anbudskonkurranser fra 2013 til halvveis ut i 2016. Selv om det ikke er lett å sammenligne prosjekter mellom land, er trenden likevel ikke til å ta feil av. For myndigheter som skal bygge ut ny kraftkapasitet, er det stadig rimeligere å velge fornybare alternativer. Den største nyheten det siste året er kostnadsfallet for havvind. Kontraktspriser fra danske og nederlandske anbud i 2016 ligger 40-50 prosent lavere enn prisnivået i Storbritannia i 2014.

Vannkraft fortsatt størst, men vind og sol vokser raskere

Samlet global kapasitet for vannkraft, vindkraft og solenergi (PV), 2009-2015 (GW)
Kilde: Renewable Capacity Statistics 2016 (IRENA)

Hva koster solenergi?

Energikostnad per watt, i USD, for storskala bakkemonterte solcelleanlegg (B) og husholdningsanlegg (H), USA, inflasjonsjustert. (Q4=4. kvartal).
Kilde: National Renewable Energy Laboratory

Kostnadene for solenergi (PV) har falt kraftig i USA. Fra 4. kvartal 2009 – 1. kvartal 2016 falt den nasjonale referanseprisen (benchmark) for et stort bakkemontert solcelleanlegg med 68 prosent, mens prisen for et mindre husholdningsanlegg falt 59 prosent.

Obama-administrasjonen lanserte i 2011 SunShot Initiative – et program hvor industri, akademia og myndigheter samarbeider mot konkrete kostnadsmål for 2020. Per november 2016 har solindustrien allerede oppfylt 90 prosent av målet satt for storskala solenergianlegg. Det viser tall fra det amerikanske energidepartementet.

Kull skvises i USA

Årlig elektrisitetsproduksjon i USA fra 2006-2015, fordelt på ulike energikilder, i TWh
Kilde: EIA (Electric Power Monthly, oktober 2016)

Strømproduksjonen fra amerikansk kullkraft var 32 prosent lavere i 2015 enn i 2006. I Det utgjør 635 Twh. Kullet taper først og fremst markedsandeler for billigere gass, men også fornybar energi bidrar til å sette kullet i skvis. Donald Trump lovet i valgkampen å «få kullet tilbake».

Tiden vil vise om det holder å reversere miljø- og klimareguleringer som Obama-administrasjonen sto for, eller om kullets posisjon i USA, uansett hvilken politikk som føres i Washington, vil svekkes i årene som kommer.

Fornybar slår gass og kull i Europa

Årlig elektrisitetsproduksjon i EU fra 2006-2014, fordelt på ulike energikilder, i TWh
Kilde: EIA (Electric Power Monthly, oktober 2016)

EU produserer mer strøm fra fornybar energi enn fra både kull, naturgass og kjernekraft. Trenden siden 2010 er stadig fallende markedsandeler for gasskraft, mens kullkraft har holdt seg nokså stabilt grunnet lave råvarepriser og lav CO2-pris.

Kullforbruket i Kina

Kullforbruk i Kina, millioner tonn oljeekvivalenter (Mtoe).
Kilde: BP Statistical Review 2016

Kina sto i 2015 for halvparten av verdens kullforbruk. Veksten i kinesisk kullforbruk har lenge vært sterk, men i 2014 og 2015 falt forbruket. Kina brukte 1,5 prosent mindre kull i 2015 enn året før, ifølge BP. Dette skyldes en kombinasjon av lavere økonomisk vekst, tiltak mot lokal luftforurensning, satsing på energieffektivitet og kraftig vekst i utrullingen av ikke-fossile energikilder. Historien har vist at det er en viss usikkerhet knyttet til kinesisk kullstatistikk.

20 års forbruk med olje

Forbruk av olje i USA, Kina og EU-28, 1985-2015, i millioner tonn oljeekvivalenter (Mtoe)
Kilde: BP Statistical Review 2016

USA, Kina og EU stod for 46 prosent av verdens samlede oljeforbruk i 2015. Forbruket gikk opp i alle tre markedene fra 2014–2015. Ser man på utviklingen etter 2010 har Kinas oljeforbruk økt med 18 prosent. I EU og USA har forbruket i samme periode gått ned med henholdsvis 11 og 1,4 prosent.

Forskning og næringsliv for en bærekraftig verden

Annik Magerholm Fet
Professor i miljøledelse og leder for NTNU bærekraft

FNs bærekraftsmål beskriver store samfunnsutfordringer som påvirker klimapolitikk, forskning og næringsliv i alle verdens land. Hvis vi skal nå målene innen 2030, må forskningen skape mer enn ny og bedre teknologi. Vi må også gjøre folk og næringsliv i stand til å ta de riktige valgene.

De 17 målene for en mer bærekraftig samfunnsutvikling beskriver en verden vi ønsker, men hvor sannsynlig er det at vi oppnår målene innen 2030? DNV GL har gjort en framskriving av verdens utvikling fram til 2050. Ifølge den, er ikke sannsynligheten så stor.

I rapporten deles verden inn i fem regioner: Kina, USA, øvrige OECD-land, BRISE (Brasil, Russland, India, Sør-Afrika og ti andre land med voksende økonomier) – og resten av verden. For hvert bærekraftsmål brukes en fargekode som viser hvor sannsynlig det er at målet blir nådd i regionen innen 2030:

  • rødt for lite sannsynlig.
  • oransje for lite sannsynlig, men vi er på vei.
  • grønt for sannsynlig.

Det er lite grønt i oversikten. Velstandslandene oppnår grønt på mål som bekjempelse av sult, og sikring av god helse, utdanning, rent vann og gode sanitærforhold. Det samme gjelder for målet om infrastruktur, industrialisering og innovasjon.

Samtidig har de fattigste landene grønt på bare ett mål: å sikre bærekraftige forbruks- og produksjonsmønstre. Dette skyldes at mangelen på velferd gir lavt ressursforbruk. Her er alle de andre regionene merket med rødt. Samtidig er samtlige regioner merket med rødt på målene om utjevning av ulikheter og klimatiltak.

Rapporten viser at vi har en lang og tung vei å gå. Hvordan kan forskning hjelpe oss i mål?

Utfordringene som ligger i bærekraftsmålene krever tverrfaglig kompetanse. Vi trenger ny teknologi, men også ny kunnskap. Bærekraft må gjennomsyre all forskning innenfor alle fagområder, og det er helt avgjørende at forskningsaktiviteten rettes inn mot de samfunnsutfordringene som skal løses.

Skal vi lykkes med energiomleggingen, må det dessuten bli lønnsomt å investere i grønn teknologi. Det betyr at vi trenger avgifter, reguleringer og incentivordninger som kan bidra til et grønt skifte i næringslivet. Utslipp må prises, det vi vil ha mindre av må skattes mer. Offentlige anskaffelser må være grønne. Vi må utvikle ny teknologi som kan hjelpe oss mot en elektrisk revolusjon, og denne teknologien må være tilgjengelig. Forskning må kommersialiseres. En sirkulærtenkning må inn i hele verdikjeden.

En vanlig oppfatning er at lønnsomhet og ansvarlighet står i et motsetningsforhold, men to ferske forskningsstudier fra NTNU og SINTEF viser det motsatte (Aspelund og Srai, 2016, Aspelund og Fredriksen, 2016). Funnene viser at bedriftene som tar et større miljømessig og sosialt ansvar enn det myndighetene pålegger dem, opplever økt salgsvekst og høyere avkastning på lang sikt.

Forskerne viser også at denne «lønnsomheten» er et resultat av renere og mer ressurseffektiv produksjon som gir økt produktivitet, og fra salgsvekst fra innovasjoner og produkter som appellerer til kunders miljøbevissthet.

FNs bærekfraftsmål – hvordan ligger vi an?

DNV GL har gjort denne vurderingen av om FNs bærekraftmål vil bli nådd, fordelt på geografiske regioner. USA og Kina er satt opp for seg. OECD utenom USA dekker den rike delen av verden. BRISE er Brasil, Russland, India, SørAfrika og ti andre land med voksende økonomier, mens ROW – resten av verden – er øvrige land.

Harvardprofessor Michael Porter har sagt at det grønne skiftet er vår tids største forretningsmulighet og bør gripes med begge hender. Forskningsinstitusjoner må vise næringslivet hvordan samfunnsutfordringer kan bli til forretningsmuligheter. Bærekraftsmålene er konkrete og holdbare, og kan brukes som en sjekkliste for tiltak i næringslivet.

La oss bruke et eksempel som viser forskningsaktivitet rettet direkte mot samfunnsutfordringene som beskrives i flere av bærekraftsmålene, og som også er eksempler på hvordan samfunnsutfordringer kan gi forretningsmuligheter.

Circular Ocean er navnet på et prosjekt som EU har tatt initiativ til. Det ledes av et forskningsinstitutt i Nord-Skottland – med deltakere fra en rekke andre land, inkludert Norge. Prosjektet skal bidra til å finne løsninger på et globalt problem: marin forsøpling.

Cirka åtte millioner tonn plastsøppel hives hvert år i hav og innsjøer, ifølge prosjektet. Det er anslått at over 100 000 sjøpattedyr og en million sjøfugl blir drept hvert år som følge av dette. Hvis dagens trend fortsetter, viser beregninger at det innen 2025 vil bli etterlatt ett tonn plast for hvert tredje tonn med fisk vi henter fra våre havområder.

Circular Ocean skal finne innovative og bærekraftige løsninger for å samle inn og utnytte marint plastavfall. Målet er å gjøre avfallet til en ressurs og et utgangspunkt for nye næringer. Gründere og etablerte bedrifter skal inspireres til å gyve løs på lønnsomme og bærekraftige resirkuleringsprosjekter. Vi snakker her om gjenbruk på måter som ikke har skjedd før – i et tett samarbeid med forskere.

NTNUs oppgave i prosjektet er å bidra med økonomiske, miljømessige og sosiale analyser. Vi skal få på plass grunnlagsinformasjon og videre bruke denne dokumentasjonen til å utrede ulike bærekraftige forretningsmuligheter.

Ved NTNU jobber vi med å etablere et senter for bærekraftige forretningsmodeller, og vi håper å få det på plass i 2017. Senteret skal være et kompetanse- og kunnskapssenter innen det grønne skiftet, knyttet til utvalgte utfordringer som næringslivet står overfor i utviklingen av lavutslippssamfunnet.

Senteret skal bidra til å styrke kommersialisering av forskning og innovasjon, slik at grønne produkter og løsninger raskere kan tas i bruk. I tillegg skal senteret sikre at undervisning og forskning har god forankring i reelle utfordringer og næringslivets behov.

Kanskje er det lite sannsynlig at vi klarer å oppnå bærekraftsmålene innen 2030, men én ting er sikkert: Både forskningsmiljøer og næringsliv må sammen bidra med kunnskapen og løsningene som trengs.

All strøm må bil utslippsfri

Kjetil Uhlen
Professor ved Institutt for elkraftteknikk ved NTNU

Anne Jortveit
Norsk klimastiftelse

Togradersmålet forutsetter at nær all elektrisk kraft blir produsert av 100 prosent fornybare kilder.

De fleste kraftverk i verden bruker fossilt brensel som kull, olje og naturgass når de skal produsere elektrisitet, det er derfor elektrisk kraftproduksjon verden over gir så store CO2-utslipp og så mye forurensing.

I årene fremover må kraftforsyningen bygges fullstendig om – i retning nullutslipp. Bare i tiårs-perioden fra 201525 må den globale produksjonen av fornybar kraft nær dobles for å gi utslippskuttene togradersmålet forutsetter.

– Togradersmålet forutsetter at nær all elektrisk kraft blir produsert av 100 prosent fornybare energikilder og i togradersmålet blir elektrisitet enda viktigere enn før, sier Kjetil Uhlen, professor ved Institutt for elkraftteknikk ved NTNU.

I fremtidens kraftsystem trenger vi mye mer elektrisitet enn nå, blant annet fordi vi skal erstatte fossil energi med elektrisitet i transportsektoren. Store mengder hurtigladere for elektriske kjøretøy krever mye strøm.

Handel en nøkkel

Samarbeidet mellom Norge og Danmark er et eksempel på hvorfor det er viktig med et sterkt sammenkoblet kraftnett i et system basert på 100 prosent fornybare kilder.

Danskene produserer nå i gjennomsnitt nær 50 prosent av sin elektrisitet fra vind og andre fornybare kilder. Men i perioder produserer danskene mer enn 100 prosent av den elektriske effekten de behøver fra vind.

– Utfordringen er at vi ikke vet nøyaktig når det vil blåse og hvor mye. Norsk vannkraft er allerede i dag veldig viktig for å kunne opprettholde den totale balansen i systemet. Når landene skal hjelpe hverandre med å dekke strømbehovet må det samarbeides mye mer og utvikles nye tekniske løsninger. Her er vi i startgropa, sier Kjetil Uhlen, professor ved Institutt for elkraftteknikk ved NTNU.

– Mange av energikildene vi skal produsere strøm av er mindre forutsigbare, som vind og sol, mens etterspørselen kan hope seg opp og bli veldig stor i korte tidsrom av gangen, for eksempel når mange skal bruke hurtigladere samtidig. Da blir belastningen på nettet stort og da får systemoperatørene det svært travelt, forklarer Uhlen.

Den mest effektive form for energilagring vi har i Norge er de store vannmagasinene som utgjør vannkraftverkenes reserver. Det forskes i dag ellers svært mye på andre former for energilagring, for eksempel hvordan små og store batterier kan bli mer effektive og leve lengre, kjemisk lagring, energilagring basert på trykkluft, svinghjulslagring (der et svinghjul roterer rundt en akse i et vakuumkammer som er forbundet til en elektrisk maskin), pumpekraftverk, termisk energilagring og hydrogen som energilagringsmedium.

Kraftsystemene er digre, komplekse, sammenkoblede systemer der den store utfordringen til enhver tid er å opprettholde balansen mellom hvor mye man produserer og hvor stor etterspørselen – altså forbruket – er.

– Kraftsystemene må organiseres slik at vi unngår det vi kaller flaskehalser. Slike oppstår når forbrukernes ønske om strøm i en periode er høyere enn det som er mulig å overføre eller importere via kraftnettet. Flaskehalser oppstår også når det produseres mer strøm enn det forbrukere vil kjøpe eller det nettet klarer å eksportere, sier NTNU-professoren.

Mellomlandsforbindelser

Per i dag har Norge gjennom Statnett fire strømkabler langs havbunnen mellom Norge og Danmark (Skagerak 1-4 med kapasitet på 1700 MW) og en mellom Norge og Nederland (NorNed med kapasitet på 700 MW). Det er gitt konsesjon til to nye, en mellom Norge og England og en mellom Norge og Tyskland. Ledningen til Tyskland skal være i kommersiell drift fra 2020, den til England i 2021.

– Mellomlandsforbindelsene gjør at energiproduksjon i Europa kan utnyttes effektivt. Hvert enkelt land kan bruke mindre penger på investere i energiproduksjon og likevel ha stor forsyningssikkerhet. Når et land har overskudd av strøm kan man selge til et land som har underskudd og slik kan handelen gå frem og tilbake. Prisen strømleverandøren får vil avhenge av tilbud og etterspørsel, sier professor Kjetil Uhlen fra NTNU.

– Å produsere elektrisitet av kull, olje og gass er ganske greit og forutsigbart, da produserer selskapet den mengden strøm som trengs. Men når elektrisiteten skal komme fra ulike fornybare kilder – som for eksempel vind og sol – er det mye vanskeligere å planlegge. Vi vet jo ikke hvor mye sol og vind det til enhver tid blir.

– Det nye systemet vi skal inn i vil gi mye mer stress i driften enn det vi har i dag. Vi må derfor utvikle nye kontrollsystemer og driftssentraler som gjør at vi kan levere strøm selv om både tilgang og etterspørsel blir langt mer varierende enn nå. Bedre informasjonssystemer vil gjøre det mulig å handle raskere for å opprettholde forsynings-sikkerheten ved feil og driftsforstyrrelser. Nye planleggingsmodeller brukes til å analysere når forbrukerne trenger strøm og hvor mye de trenger. Disse kan fortelle oss hvor stort behovet er for å ha energi i reserve til enhver tid, sier Uhlen.

Hvor mye fornybar strøm trengs i et togradersscenario?

VERDENS SAMLEDE produksjon av strøm fra fornybare energikilder må økes kraftig om vi skal holde tritt med togradersmålet. Vindenergi og solenergi står for det meste av økningen i denne framskrivingen. Det forventes også betydelig vekst for kjernekraft.

Inntil nylig var mesteparten av all ny elektrisitetsproduksjon basert på fossile energikilder. Dette har snudd og i 2015 kom 62 prosent av all ny kraft som ble installert fra fornybare, utslippsfrie energikilder.

Global elektrisitetsproduksjon totalt (linje) og fra fornybare energikilder (søyler), 2009-2015. Verdiene for 2020, 2030 og 2040 er hentet fra IEAs siste 450-scenario og viser en mulig utvikingsbane for elektrisitetsproduksjon i tråd med togradersmålet. Alle data er oppgitt i TWh.
Kilder: IEA World Energy Outlook (2011-2016) og IEA Renewable Energy Medium-Term Market Report (2015 og 2016)

Vil forbedre solcellene enda mye mer

Anne Jortveit
Norsk klimastiftelse

Marisa Di Sabatino Lundberg
Førsteamanuensis ved Institutt for materialteknologi ved NTNU

Samlet solenergikapasitet i verden har vokst fra om lag 40 GW i 2010 til totalt 227 GW i 2015. I 2015 alene ble det installert 49 GW solenergi. Likevel kommer per i dag bare 1,5 prosent av verdens elektrisitet fra solenergi.

Prisfallet har vært dramatisk, men det er ytterligere gevinster å hente.

– 90 prosent av de solcellene som produseres i verden i dag er silisiumbasert. Når vi lager solceller begynner vi med silisium som smeltes og størknes i blokker. De siste årene har vi forbedret denne størkningsprosessen slik at solceller har mindre defekter og er mer effektive, noe som betyr at mer strøm kan lages av solceller med samme mengde lys, sier førsteamanuensis Marisa Di Sabatino Lundberg ved Institutt for materialteknologi på NTNU.

Av silisiumblokkene skjæres det ut i skiver som er nesten like tynne som et hårstrå, helt ned til 0,14-0,12 mm tykke.

– Også når det gjelder tykkelsen har vi gjort store forbedringer på få år, med tynnere celler får vi svært god utnyttelse av materialet.

– På NTNU forsker vi nå på hvordan vi kan gjøre solcellene ytterligere effektive ved at cellene absorberer mer sollys som kan omdannes til strøm. Enkelt fortalt prøver vi ut om vi kan føre på et belegg på silisiumskivene som gjør at mindre av sollyset reflekteres bort, sier forskeren.

For at solcellene skal kunne transportere strøm må de utstyres med det som kalles «metalliske kontakter». Disse er laget av sølv og aluminium og påføres overflaten; du kan se dem på solcellene i form av striper.

– Det forskes mye på å plassere disse metalliske kontaktene på baksiden av solcellene, da unngår vi skygge og kan bruke hele overflaten til å samle solenergi, sier Marisa Di Sabatino Lundberg.

Fornybar andel av el-produksjon i 2015 (andel sol og vind i parentes)

Svært mye gjenstår for at hele verdens elektrisitet skal være utslippsfri i 2050. Noen land ligger godt an når det gjelder elektrisitetsproduksjon basert på fornybare energikilder, mens andre har knapt begynt på den nødvendige omstillingen. Som dette bildet viser er det store ulikheter mellom land, også på samme kontinent. For eksempel er 91 prosent av all kraftproduksjon i Kenya er fornybar, det skyldes store mengder vannkraft. I Sør-Afrika er bildet et helt annet, der er kull den viktigste kilden til elektrisitet, mens bare 4,4 prosent av kraftproduksjonen er fornybar. Vind og sol har økt i elektrisitetsmiksen i mange land, men for eksempel i Russland er det ikke bygget hverken vindkraft eller solenergi.

Kilde: IEA MTRMR 2016

Fem veivalg mot nullutslipp

Kjell Sand
Professor II ved institutt for elkraftteknikk og leder ved The Norwegian Smart Grid Laboratory, NTNU

Her er fem strategiske virkemidler som må gjennomføres hvis vi skal klare å nå togradersmålet innen 2050.

I dag kommer cirka 80 prosent av energiforsyningen i verden fra fossile energikilder. Samtidig øker verdens energiforbruk og -behov. Skal vi klare å holde temperaturstigningen under to grader, må vi skape et globalt nullutslippssamfunn. Det er vi langt unna i dag.

Vi kan ikke trøste oss med at dagens teknologiutvikling gir mer energieffektive prosesser. Det hjelper ikke at transport bruker stadig mindre drivstoff når verdens transportvolum øker som følge av befolkningsvekst og velstandsutvikling. Det må radikale grep til. Disse må sees i sammenheng, slik at regnestykket går opp og vi ender på null for menneskeskapte utslipp.

Den amerikanske klimaforskeren James Edmond har presentert fem strategiske virkemidler som må tas i bruk hvis vi skal oppnå et nullutslippssamfunn:

  1. Energibruken må reduseres så mye som økonomisk mulig.
  2. Kraftproduksjon må dekarboniseres gjennom:
    – økt bruk av fornybare energikilder.
    – økt bruk av kjernekraft og bioenergi.
    – bruk av karbonfangst og -lagring dersom fossile energikilder utnyttes.
  3. Bygg og industri må elektrifiseres så mye som økonomisk mulig, gitt at elektrisiteten genereres fra fornybare/utslippsfrie energikilder.
  4. Transportsektoren må dekarboniseres gjennom elektrifisering, bruk av biomasse som energikilde og hydrogen som drivstoff.
  5. Avskogingen må bremses.

I dette fremtidsbildet vil elektrisiteten spille en større rolle, men det innebærer at kraftsystemene i verden må endres radikalt.

Smartgrid-laboratorium

Høsten 2016 åpnet NTNU og SINTEF et forskningssenter og et stort forskningslaboratorium der smartgrid-teknologier skal videreutvikles gjennom forskning, utdanning, innovasjon, utprøving og kunnskapsdeling. Dessuten er det etablert åtte nasjonale pilotprosjekter hvor mer enn 10 000 strømkunder har fått smarte strømmålere og stilt seg til disposisjon for forskningen på området. Gjennom dette arbeidet skal vi skape ny kunnskap om framtidas muligheter og adferd.

Kraftnettene er ikke designet for den økte bruken av elektrisitet og en mer desentralisert kraftproduksjon – for eksempel i form av solcelleanlegg og småskala vann- og vindkraft. Distribuert kraftproduksjon kombinert med lokale mikronett vil gjøre det enklere og billigere å skaffe strøm til de cirka 1,2 milliarder mennesker som ikke har strøm. Land som fortjener energivekst, kan få det på en bærekraftig måte.

De fem strategiske grepene må også tas i Norge, hvis vi skal nå våre målsettinger og forpliktelser. Hvor stor del vi skal ta, avhenger av våre nasjonale særegenheter. Hva er utfordringene våre, og hvilke fortrinn har vi? Også i Norge må transportsektoren være utslippsfri innen rimelig tid. Dette vil påvirke strømnettene våre, som må takle at vi lader elbilene våre, koker mat på induksjonsovner og får solceller på takene våre. Regningen kan bli høy fordi utviklingen gir behov for forsterkninger av de lokale nettene. Hvis vi kan utnytte og styre strømnettet på en bedre måte, kan kostnadene kuttes betraktelig. Vi kan oppnå et lavkarbonsamfunn for en billigere penge.

Her kommer bruk av IKT til overvåkning og styring av energi- og kraftsystemer inn i bildet. Norges vassdrags- og energidirektorat anslår at strømnettet i Norge må forsterkes for 130 milliarder kroner innen 2025. Smartgrids, altså smarte strømnett som er en sammensmelting av kraftnettet og internettet, kan krympe investeringsbehovet med minst ti prosent – nesten 15 milliarder kroner.

Smarte strømnett vil øke utnyttelsen av og kapasiteten i kraftsystemet, for eksempel ved at det blir mulig å spre elektrisitetsbruken over døgnet. Ved å koble ut fleksibelt forbruk, som oppvarming i perioder med rushtrafikk i strømnettet, vil vi avlaste kraftnettet og redusere behovet for nettinvesteringer. Temperaturendringene skjer så langsomt at du ikke merker noe.

Norge kan dessuten eksportere fornybar energi til Europa og således bidra til reduserte utslipp i andre land. Siden vannkraft er svært regulerbar, kan kraftkabler til andre land hjelpe disse med å utnytte sin fornybare energi bedre og dermed påskynde utfasingen av fossile kraftverk. Dette vil kreve forsterkninger av vårt nasjonale kraftsystem, men et smartere strømnett vil redusere dette behovet.

Smarte strømmålere skal være installert hos alle norske strømkunder innen 1. januar 2019. Slike målere vil trekke industri, næringsliv og husholdninger inn i styringen av kraftsystemet. Smarte strømmålere i samspill med internett vil gi oss løpende kraftpriser og nettleie, som koblet til automatikk eller via manuell regulering gjør at vi kan tilpasse vårt strømforbruk. Forskning viser at dette bidrar til økt bevissthet rundt og motivasjon for energieffektivisering. Erfaringstall fra pilotprosjekter viser typisk en energisparing på ti prosent.

Fra oljebasert til fornybart transportsystem

EL-BILMARKED: Norge er i særklasse det landet hvor elektriske biler har høyest markedsandel av nybilsalget.
Foto: Jonas Bostrøm.

Lars-Henrik Paarup Michelsen
Norsk klimastiftelse

Transport er en nøkkelsektor for å få klimagassutslippene ned.

75 prosent av de globale transportutslippene kommer fra vegtrafikk
Kilde: CO2 emissions from fuel combustion (IEA 2016)

Det meste av verdens CO2-utslipp kommer fra bruk av fossil energi. Splitter man de energirelaterte utslippene opp i sektorer, er det to sektorer som skiller seg ut: produksjon av elektrisitet og varme (42 prosent) og transport (23 prosent).

Norge skiller seg fra de fleste andre land ved at vår elektrisitetsproduksjon allerede er fornybar (om man ser bort fra kraftproduksjonen på norsk sokkel). Derimot er transportsektoren en minst like stor kilde til CO2-utslipp her som i resten av verden – og en nøkkelsektor for å få ned klimagassutslippene. Utslippskuttene som Norge skal gjennomføre innen 2030, må i stor grad tas i denne sektoren.

Utslipp fra transport henger tett sammen med befolkningsutvikling og økonomisk vekst. Siden 1990 har de globale transportutslippene økt med 71 prosent. Selv om tre fjerdedeler av transportutslippene kommer fra vegtrafikk, har den største utslippsveksten funnet sted i luften og til havs. Fra 1990-2014 gikk utslippene fra skipsfart og flytrafikk opp med henholdsvis 69 og 95 prosent.

Nesten alt fra olje

Transportsektoren er den minst diversifiserte av alle sektorer – med 93 prosent av sitt samlede energiforbruk fra olje. Å redusere sektorens utslipp handler derfor i stor grad om å erstatte oljebasert drivstoff med fossilfrie alternativer. Ulike transportmidler vil etterspørre forskjellige løsninger, det være seg batterier, hydrogen eller biodrivstoff.

Klimavennlig transport handler om mer enn hva som befinner seg under panseret. Vi vet av verden vil telle langt flere mennesker i 2050 enn i dag. Alle kan ikke kjøre sin egen bil. Ved siden av å erstatte fossilt drivstoff, må vi redusere transportbehovet. Byer og befolkningstette områder som i dag er bilbaserte må få på plass smarte og ressurseffektive løsninger for mobilitet. Deleøkonomi er også en del av løsningen.

Elbilmarked i vekst

Antall helelektriske elbiler i verden, 2010–2015.
Kilde: IEA EV Outlook 2016

Utvikling og bruk av ny teknologi til transportformål skjer nå i stor fart over hele verden, enten det er snakk om førerløse biler i USA, hydrogentog i Tyskland, on-demand-transport i Finland eller elektriske ferger i Norge.

Den største veksten innen utslippsfri transport skjer i personbilmarkedet. Elektriske biler utgjør fremdeles en mikroskopisk del av verdens samlede bilflåte, men den årlige vekstraten i en del land er betydelig. På mange måter er det likheter mellom det som nå skjer i elbilmarkedet og solenergieventyrets spede begynnelse for rundt ti år siden. Mens Tyskland var tidlig ute med å støtte produksjon av solcellestrøm, og med det bidro til økte produksjonsvolum og reduserte kostnader som resten av verden fikk nyte godt av, er det Kina som presser opp etterspørselen etter elbiler på verdensbasis. Fra 2014 til 2015 økte den kinesiske elbilbeholdningen med over 180 prosent. Kinas elbilsatsing handler ikke først og fremst om klima, men om å bekjempe luftforurensing og bidra til industriell vekst. Ikke bare er Kina landet som kjøper flest elbiler, de produserer også flest elektriske kjøretøy. I London kjører det nå batteridrevne «black cabs» og røde dobbeltdekkere produsert av kinesiske BYD – verdens størst elbil-produsent.

Lenger rekkevidde

Gikk man inn i en bilforretning for fem år tilbake var elbilutvalget svært begrenset. Det fantes nesten ingen modeller å velge mellom og rekkevidden var kort. I dag er situasjonen en helt annen. De fleste produsenter tilbyr nå egne elbiler, og rekkevidden er betraktelig bedre. En Nissan Leaf kjøpt i 2013 har en rekkevidde på 150 kilometer. En Leaf kjøpt i 2016 når 250 kilometer. Samme bil kjøpt i 2018 vil kunne kjøre mer enn 300 kilometer på en lading.

Billigere og bedre batterier har også smittet over på tyngre kjøretøy. IEA har estimert at markedet for helelektriske busser var på cirka 150 000 kjøretøy i 2015, en seksdobling i forhold til 2014. De aller fleste elbussene er i Kina.

Vil oljeetterspørselen påvirkes?

Hvordan vil elbilmarkedet se ut om fem eller ti år om batteriteknologien forbedres like raskt i fortsettelsen? Og hvilke konsekvenser får elbilveksten, sammen med hydrogen og andre fossilfrie alternativer, for oljemarkedet?

Tempoet i utbredelsen av fossilfrie transportløsninger vil gi svaret.

Transportsektoren er som sagt svært avhengig av olje, men oljen er også avhengig av transport. 55 prosent av den globale etterspørselen knytter seg i dag til transportformål.

Batterier for større rekkevidde

Grete Wolden
Kommunikasjonsrådgiver, NTNU

Mer miljøvennlige og billigere batterier er underveis.

Forskere og industri jobber med å utvikle den nye generasjonen elbiler. I dette arbeidet står rekkevidde sentralt – og dermed også batteriteknologi.

Ann Mari Svensson er professor ved Institutt for materialteknologi ved NTNU og forsker blant annet på teknologien bak nye batterier, og hvordan batteriene kan lages mer miljøvennlige, stabile og billigere. Ifølge henne er litium-ion-teknologi den store vinneren i denne sammenhengen. Fordelen med litium-ion-batterier er at de er lette og kan lades fort og mange ganger.

Svensson mener likevel at litium-svovel-teknologi vil kunne erstatte eller supplere litium-ion på sikt – selv om det ikke kommer til å skje om fem år.

– Litium-svovel har potensielt høyere energitetthet. Vi forsker også på litium-luft, som kan gi batterier med tilnærmet like stor energitetthet som en bensinmotor. Innenfor Li-ion forsker vi også på silisium som materiale.

Silisium har betydelig høyere kapasitet enn dagens anode-material, grafitt, sier hun.

Svensson tror vi i løpet av de neste årene vil få billigere elbilbatterier med en kapasitet som gir noe lengre rekkevidde, men at vi ikke kommer til å få en batteribil med ladetid som tilsvarer det å fylle opp tanken på en bensinbil.

– Det er likevel viktig å huske på at elbiler er helt suverene når vi snakker om virkningsgrad. Med en bensinbil utnytter vi bare 15 prosent av energien ved bykjøring, mens elbiler kan komme opp mot 80 prosent. Med elbilen kan vi dekke det samme transportbehovet med en brøkdel av energien. I Norge kan vi dessuten gjøre det utslippsfritt, fordi vi har fornybar kraft, sier hun.

Elbilen en brikke i det fornybare energisystemet

Grete Wolden
Kommunikasjonsrådgiver, NTNU

Utviklingen av elbiler må ses i sammenheng med omleggingen til et fornybart energisystem.

Magnus Korpås
Professor ved Institutt for elkraftteknikk ved NTNU.

Magnus Korpås, professor ved Institutt for elkraftteknikk ved NTNU, mener vi må se på elbilen i et 10-20-årsperspektiv. Samtidig som vi erstatter fossil energi med fornybar energi i kraftproduksjon, bytter vi gradvis ut den fossile bilparken med elbiler.

– Elektrifiseringen av transportsektoren er en viktig del av omleggingen av energisystemet, og den er nødvendig hvis vi i Norge og Europa skal klare å nå klimamålene våre. Når vi lader elbilen vår bruker vi mer strøm, og på kort sikt må dette strømforbruket dekkes av for eksempel gasskraft, ved at vi eksporterer mindre vannkraft. Så lenge vi og våre naboland fortsetter å bygge ut fornybar energi framfor å bygge nye, fossile kraftverk, vil strømmen som elbilen bruker i hovedsak være fornybar, sier Korpås.

Han er opptatt av at bileiere som velger elbil framfor konvensjonell bensin- eller dieselbil er med på å endre et fossilt energisystem i en mer miljøvennlig retning. Han mener derfor at vi ikke skal ha dårlig samvittighet fordi strømmen som elbilen bruker, nødvendigvis bare kommer fra fornybare kilder.

Korpås viser til at mange elbiler står og lader, selv om de skal brukes først neste dag. Kanskje vil du i framtida få billigere strøm hvis du lader i perioder med mindre belastning på strømnettet.

Markedsandel for elbiler 2015. Helelektriske og hybridelektriske biler.

– Vi forsker på hvordan elbiler kan brukes som reservestrømkilder. I Norge er kanskje ikke dette så aktuelt, fordi vi har så mye regulerbar vannkraft – men i mange andre land er det annerledes. Hvis det skjer noe galt i kraftnettet og vi mangler kraftproduksjon, kan vi reversere ladestrømmen slik at elbilen leverer strøm tilbake til kraftnettet, sier Korpås.

Elbilutviklingen må sees i sammenheng med en større omlegging til et fornybart energisystem. Korpås understreker likevel at det er viktig at forskere kartlegger det helhetlige bildet – altså elbilens totale miljøregnskap.

– Da må vi også se på batteriene. Ved NTNU skal vi nå i gang med et nytt forskningsprosjekt der vi skal undersøke miljøkonsekvensene av elbiler i Europa, både på energi- og livssyklussiden, forteller han.

Korpås forsker også på hydrogen som energibærer, men utviklingen har ikke gått like fort på dette området som for batteriteknologi. Selv om vi i framtiden kan bruke hydrogen som drivstoff i biler, tog, skip og fly, er han usikker på omfanget.

– Det er likevel viktig at vi fortsetter med seriøs forskningsaktivitet på energiteknologier som i dag ikke er lønnsomme – hvis ikke aner vi ikke hva vi går glipp av. Vi trenger grunnleggende forsking på nye materialer, systemer, overføring, konvertering – alt som kan gi gjennombrudd innen fornybar energi og miljøvennlig transport. Da jeg begynte med dette arbeidet, var det få som trodde at elbiler kunne bli mer enn små kassebiler som tok oss til nærbutikken, men det var totalt skivebom, også av meg. Kanskje går alle som i dag er skeptiske til hydrogen, i samme fella? sier han.

Nå håper han at bilprodusentene som først og fremst selger bensinog dieselbiler vil endre strategi og begynne å tilby flere elbiler med lang rekkevidde.

– Tesla har vist at det er mulig, men jeg tror at grunnen til at det ikke finnes flere elbiler med denne rekkevidden er at bilprodusentene bevisst holder igjen for ikke å konkurrere med seg selv. Jeg håper at en vanlig familie snart kan kjøpe seg en elektrisk stasjonsvogn med god rekkevidde, sier han.

Rekkeviddeangsten forsvinner

Magnus Korpås håper ordet «rekkeviddeangst» forsvinner like fort fra ordboka som det kom inn.

Elbileiere ønsker å lade raskt og effektivt, men hvis vi bygger for mange hurtigladere, krever det mye effekt. Hvordan kan vi bygge en god ladeinfrastruktur som lar oss lade elbiler uten at vi overbelaster kraftnettet?

Korpås sier hans visjon er at vi i løpet av noen år skal være i stand til å lade praktisk talt hvor og når vi vil, uten at vi trenger å bygge ut kraftnettet mer enn nødvendig. Det krever smarte ladestrategier. Dette er viktig for strømnettet, men også for elbileierne – som ikke skal behøve å bekymre seg for om batteriet er oppladet når bilen skal brukes, mener han.

Klimagasser må fanges og fjernes

MYE MER CCS: Testsenteret på Mongstad er verdens største forsøkssenter for CCS-teknologi. Skal CCS levere i tråd med kravene klimamålene setter, må det skje en voldsom skalering fremover.
Foto: Mongstad.

Olav Bolland
Professor, NTNU – Institutt for energi- og prosessteknikk

Karbonfangst og -lagring (CCS) er en nøkkelteknologi når store mengder klimagasser må fanges og fjernes.

Teknologien som gjerne blir kalt for CCS (Carbon Capture and Storage), handler om å separere CO2 fra gassblandinger slik som røykgassen fra et kraftverk for å hindre CO2 i å komme ut i atmosfæren, og i stedet få til en permanent lagring av CO2 dypt nede i bakken. Fangst av CO2 og lagring av CO2 vil typisk skje på forskjellige steder. Dette betyr at fanget CO2 behøver å bli transportert til lagringsstedet.

Karbonfangst og -lagring er dyrt. Men den er avgjørende for å dempe risikoen for alvorlige klimaendringer, og de aller fleste analyser viser at det vil være langt dyrere – og kanskje umulig – å oppnå klimanøytralitet på globalt nivå uten karbonfangst og –lagring.

CCS på 1000 kraftverk?

Fremover er skalering en nøkkel. Teknologien er kjent. Forskjellen mellom det vi har gjort så langt, og det som kreves i framtiden, er at CCS må realiseres i volum, kanskje ved mer enn 1000 kraftverk og fabrikker verden over.

Det internasjonale energibyrået (IEA) sier at CCS må bidra med 14-17 prosent av de totale reduksjoner av CO2-utslipp innen 2050 om vi skal nå togradersmålet. Det betyr en årlig reduksjon på 5 gigatonn per år, eller sagt på en annen måte: fem tusen millioner tonn, eller omkring hundre ganger Norges årlige CO2-utslipp.

Et svært stort kullkraftverk kan ha omkring 25 millioner tonn CO2-utslipp årlig. Det er altså snakk om å rense utslippene fra for eksempel 200 slike kraftverk.

Nødvendig teknologi

CCS inngår i de aller fleste beregninger og analyser som en helt nødvendig teknologi for å oppnå utslippsreduksjoner i det omfanget som er påkrevet. CCS blir dermed en del av en nødvendig «pakke» med tiltak, sammen med bedre energieffektivitet, fornybar energi, overgang fra kull til gass og biomasse og kjernekraft. Vi er nødt til å benytte oss av alle tiltakene for å få til en tilstrekkelig innvirkning på forventede klimaendringer.

CCS handler langt fra «bare» om teknologi. Økonomi, politikk, juss og ansvarsavklaring er kanskje like viktige forhold. CCS er helt avhengig av økonomiske og juridiske rammebetingelser, slik som CO2-avgifter, CO2-kvoter, utslippsbegrensninger for gitte anlegg, kjøpsavtaler for CO2 og kjøpsavtaler for elektrisitet fra kraftverk med CCS.

En «utrulling» handler om:

  • Store investeringer på flere milliarder kroner per anlegg for kanskje mer enn 100 anlegg på verdensbasis.
  • Store mengder av CO2 må håndteres, det må transporteres og lagres i bakken.
  • Ansvarsavklaring. Hvem har ansvaret for lokale og globale effekter av mulige lekkasjer av lagret CO2?
  • Fangst og lagring av CO2 kan komme til å skje i to forskjellige land, og dette er krevende juridisk med hensyn til ansvar for eventuelle lekkasjer på lang sikt.

Karbonfangst og –lagring er en viktig forskningsarena. Dagens forskning handler i stor grad om følgende:

  • Redusere kostnader gjennom bedre metoder og teknologier.
  • Finne potensial, fallgruver og begrensninger for ulike teknologier.
  • Avklare hvilke anlegg CCS bør benyttes ved. Er det gasskraftverk, kullkraftverk, industrianlegg?
  • Finne egnede steder å lagre CO2.
  • Skaffe mer kunnskap om hva som skjer med CO2 som er lagret i bakken over lang tid.

Karbonfangst møter mange hindre

NORSK INNSATS: Målt mot folketallet er det ingen land som bruker så store ressurser på karbonfangst og –lagring (CCS) som Norge. Bildet er fra testsenteret på Mongstad.
Foto: Mongstad.

Espen Moe
Professor, NTNU – Institutt for sosiolog og statsvitenskap

Jo-Kristian Stræte Røttereng
Stipendiat, NTNU – Institutt for sosiologi og statsvitenskap

Det er i dag veldig vanskelig å se at klimaproblemet kan løses uten omfattende bruk av karbonfangst og -lagring (CCS). Samtidig betyr satsing på CCS forsinkelse av det grønne skiftet fordi det pustes nytt liv inn i næringer vi vet må fases ut på sikt.

Ved klimakonferansen i Paris i 2015 (COP21) fikk CCS større oppmerksomhet enn tidligere. I det at togradersmålet ble oppgradert til maksimalt 1,5 grad oppvarming, ligger det en klar erkjennelse av at dette ikke er realistisk uten negative utslipp. Da er CCS en av de potensielt viktigste teknologiene.

Fem land satser på CCS

CCS har vært markedsført som klimaløsning av G8-landene helt siden 2005, men det er ikke tvil om at noen land har vært langt mer ivrige enn andre. Siden 2009 er det i realiteten fem land som virkelig har satset på forskning og utvikling av CCS. I tillegg til Australia, Canada, USA og til en viss grad Storbritannia, finner vi her Norge, som har presset sterkt på for at CCS skal bli akseptert som klimavirkemiddel i internasjonale klimaforhandlinger. Norge har også jobbet hardt for at CCS skal kunne registreres under FNs system for handel med klimakvoter.

I forhold til folketallet, er Norge det landet som har brukt i særklasse mest penger på forskning og utvikling av CCS.

Enorm oppskalering

Det er ikke til å komme fra at hvis verden, og Norge, skal levere på CCS på en måte som faktisk bidrar substansielt til å redusere klimautslipp, snakker vi om en oppskalering av CCS som er enorm i forhold til det vi ser i dag.

Dagens CCS-anlegg fanger på verdensbasis opp til 28 millioner tonn CO2 pr år (med andre ord ikke mer enn drøyt halvparten av Norges årlige utslipp, som igjen utgjør 0,11 prosent av de årlige globale utslippene). For at togradersmålet skal kunne nås, må dette opp til 4 milliarder tonn i 2040 og 6 milliarder i 2050. Bidraget per i dag er dermed så marginalt at det knapt nok er noe å snakke om.

11 nye prosjekter er på planleggingsstadiet, men disse gir oss ikke mer enn ytterligere 15 millioner tonn i årlige utslippsreduksjoner.

Lagringskapasitet

Energieksperten Daniel Yergin skriver i boken «The Quest» fra 2011 at utslippene av CO2 fra et enkeltstående kullkraftverk, i komprimert form, vil tilsvare en størrelse på 600 fotballbaner, med en høyde på 10 meter. Og da snakker vi om utslipp for kun ett år. Med andre ord, om dette skal skaleres opp til en størrelse hvor det faktisk monner, snakker vi om bent frem enorme områder som må klargjøres for CO2-lagring. At vi vet at disse områdene i teorien finnes, er ikke det samme som at vi enkelt kan benytte oss av dem.

Med den teknologien vi besitter og de omfattende seismiske undersøkelsene vi i Norge har gjort i Nordsjøen, kan vi med stor sikkerhet underbygge potensialet for karbonlagring i norske farvann. Men blant fagfolk og beslutningstakere rundt om i verden er usikkerheten rundt lagringsmuligheter, og om disse faktisk er sikre og stabile for en 10000-årsperiode, langt større enn i Norge.

CCS en forsinkelse?

På det mer konseptuelle planet er det verd å stille spørsmålet om hva slags løsning CCS representerer. Det vi vet, er at uten et skift i energiproduksjon, fra fossile brensler til fornybar energi, vil ikke klimaproblemet kunne løses, og dette skiftet bør skje så fort som mulig. Men CCS representerer en fortsettelse av det eksisterende energiregimet, basert på fossile brensler, men til en litt lavere klimakostnad. Isolert sett betyr det at CCS forsinker det grønne skiftet ved å puste nytt liv inn i næringer vi vet må fases ut på sikt.

Det er selvfølgelig ikke slik at petroleumsindustrien kan erstattes over natten. Projeksjoner fra IEA (2015) antyder at vi i 2040 fremdeles henter 60 prosent av energien fra fossile brensler. Med andre ord, om CCS kan implementeres i stor skala på kort tid, er dette etter all sannsynlighet en helt nødvendig bro inn i en lavkarbonfremtid.

Men for det første, dette tar tid og det koster mye. Og for det andre, som nevnt over, det styrker næringer som på sikt må fases ut, og det kanaliserer midler inn i forskning som styrker disse næringene heller inn i forskning som faktisk kan gi oss det grønne skiftet.

Kontrast til Tyskland

Således er det også påfallende hvilke land som prioriterer CCS, nemlig petroleumsprodusentene Norge, USA, Canada og Storbritannia og kullprodusenten Australia. Delvis har dette naturligvis å gjøre med at land som er tunge innenfor industrier med stort CO2-avtrykk har større bevissthet rundt CCS, større ekspertise på CCS, og større behov for å redusere CO2-utslippene forbundet med egen industri. Men det har etter all sannsynlighet også å gjøre med et behov i disse landene for å legitimere at man opprettholder virksomheten i det som er store og viktige industrier.

Kontrasten til for eksempel Tyskland er talende. I absolutte tall bruker Tyskland jevnt over godt under 10 prosent av det Norge gjør på forskning og utvikling på CCS. Uten noen petroleumsindustri er det i Tyskland lite press for CCS, og kullindustrien utgjør heller ikke noen virkelig kraft i retning av CCS.

I et land uten lang kystlinje er det først og fremst lagring på land som er aktuelt i Tyskland, og det vekker klart større lokale protester og større frykt for at lagringen ikke er sikker på lang sikt, enn det undersjøisk lagring gjør i andre land. I tillegg har anti-kjernekraftbevegelsen i Tyskland i stor grad også blitt en anti-CCS-bevegelse. Derfor er ikke CCS noe honnørord i Tyskland og i stor grad assosiert nettopp med gårsdagens energiløsninger og som en håndsrekning til petroleumsindustrien heller enn spore til et grønt skifte.

CCS i industri

Men dette overser også at en av de nyere trendene innenfor CCS, er en dreining bort fra CCS som noe som utelukkende er tilknyttet kraftproduksjon (olje, gass, kull) og over mot industriutslipp mer generelt. Det er ikke bare petroleum og kull som kan trenge karbonlagring, men også industrisektorer som stål, sement og kjemisk industri. I Norge er tre anlegg til vurdering for statlig støtte til lagring og rensing av CO2. Det gjelder Oslo kommunes avfallsanlegg på Klemetsrud, Norcems sementfabrikk i Brevik og Yaras kunstgjødselfabrikk i Porsgrunn. Det er altså mange aktører utenfor petroleum og kull som er interessert i teknologien. Det er vanskelig å se for seg at CCS i disse industriene ville ha vært aktuelt uten muligheter for undersjøisk lagring, muligheter som har blitt til primært på grunn av offshore olje- og gassutvinning.

Det vi heller ikke kommer bort fra, er at både 1,5- og togradersmålene i praksis er så usannsynlige at de vil være nærmest umulige å nå uten negative utslipp (altså at CO2 tas ut av atmosfæren). Dermed kan det fort være at det er BECCS, det vil si CCS fra brenning av biomasse (bioenergy with carbon capture storage), som er den potensielle løsningen som får regnestykket til å gå opp.

Utover selve potensialet for å redusere CO2 i atmosfæren ser vi her også en mulighet til å frigjøre CCS konseptuelt fra petroleum og kull. Det bør gjøre løsningen ideologisk mer spiselig også i land hvor CCS først og fremst forbindes med et forsvar for fossile brensler og en utsettelse heller enn en fremskynding av det grønne skiftet.

Sleipner og Snøhvit

I Norge fanges det CO2 i store volum på Sleipner og Snøhvit.

Sleipner-prosjektet ble startet i 1996, og Snøhvit-prosjektet startet i 2007. I begge disse prosjektene blir omtrent 1 million tonn CO2 lagret årlig. Erfaringen fra disse to prosjektene er veldig gode – karbondioksidet forblir i bakken! Det er det samme prinsippet som brukes ved CO2-fangst i Snøhvit- og Sleipner-feltene som ved CO2-fangst i kraftverk.

Europeisk samarbeid

Europeiske land samarbeider om å dele på hverandres CCS-forskningslaboratorier, og Norge er vertskap.

Målet er at det skal være enkelt eksempelvis for en norsk fremragende forsker å gjøre eksperimenter i et spesialtilpasset laboratorium i England, og motsatt for en engelsk forsker å eksperimentere i svært kostbare fasiliteter som er unike for Norge. Som ledd i dette åpner NTNU et nyoppusset laboratorium i 2017.


Uklar status

I internasjonale rammeverk har CCS fremdeles en uavklart status.

Londonkonvensjonen av 1975 forbyr i utgangspunktet dumping av avfallsstoffer som «waste» i havet, inkludert lagring under havoverflaten. I en revisjon i 2006 ble det åpnet for at CO2 kan injiseres i havbunnen. Ingen bestrider således det Norge gjør på Sleipner og Snøhvit under havbunnen, så lenger vi rapporterer inn CO2 i henhold til retningslinjene fra FNs Klimapanel. Internt i EU er det adgang til å frakte CO2 over landegrenser.

Mye erfaring fra Norge

Norge har bred og omfattende erfaring med CCS.

Testsenteret på Mongstad er verdens største forsøkssenter for CCSteknologi. Utstyrsleverandører benytter Mongstad-anlegget for å teste sin teknologi i rimelig stor skala, og muliggjør at teknologien blir klar for å tas i bruk i storskala-anlegg.

Smarte og bærekraftige byer

URBAN VEKST: Raskt voksende byer skaper utfordringer, og svært mange steder ønsker myndighetene å få til endringer som bedrer livskvaliteten for menneskene som bor der.
Foto: Annemie Wyckmans

Annemie Wyckmans
Professor i bærekraftig arkitektur ve Institutt for byggekunst, historie og teknologi ved NTNU

Patrick Arthur Driscoll
Prosjektleder ved Institutt for byggekunst, historie og teknologi ved NTNU

Judith Borsboom van Beurden
Instituttleder ved Institutt for byforming og planlegging ved NTNU

Nordiske byer kan bli sentrale drivkrefter i overgangen til et bærekraftig lavutslippssamfunn.

Den smarte byen

Med «smarte» byer mener vi byer som bruker IKT-baserte løsninger, tjenester og prosesser til å bli mer bærekraftige, attraktive, inklusive, klimarobuste, energieffektive, helsefremmende og mye mer, for sine innbyggere, arbeidsplasser og besøkere. I Norge har flere kommuner aktive smart city-strategier på energi, transport, vann, luftkvalitet, innkjøpsordninger, medvirkning og flere aspekter som gjør et bærekraftig liv enklere og billigere. Fremtredende eksempler er blant annet Stavanger (den eneste norske byen med europeisk fyrtårn-status), Trondheim, Oslo, Bergen, Kristiansand, Tromsø, Bodø, Mo i Rana, Skien, Bærum og Drammen.

Rask urban vekst utgjør betydelige miljømessige og samfunnsmessige utfordringer knyttet til arealbruk, transport, energi, informasjonsog kommunikasjonsteknologi, livsstil og forbruk, som til sammen står for 50-60 prosent av de totale globale klimagassutslippene.

Nordiske byer kan bli sentrale drivkrefter i overgangen til et bærekraftig lavutslippssamfunn. Ikke bare er nordiske byer verdensledende på utvikling og implementering av byintegrerte lavutslippsløsninger for bygningsmasse, energisystem og mobilitet (Næss, 2014). De er også rollemodeller for tverrfaglig planlegging og utforming av urbane omgivelser med vekt på trivsel og livskvalitet for alle borgere. Disse elementene gjør at den nordiske tilnærmingen har høyere innovasjonspotensial enn i mange andre deler av verden, inkludert USA.

Kina representerer et unikt potensial for oppskalering og overføring av nordiske løsninger og kompetanse innen smarte bærekraftige byer, grunnet stort omfang av urbanisering og påfølgende negative miljømessige og sosiale konsekvenser. Rask og ubalansert byutvikling har skapt et stort antall «spøkelsesbydeler» i mindre og mellomstore byer i Kina. Landets raske urbanisering tilbyr samtidig en unik ramme for å takle felles utfordringer som å redusere klimagassutslipp, sikre effektiv bruk av ressurser, garantere innbyggernes velferd og helse og håndtere problemer som luftforurensning og trafikkaos.

SHANGHAI: I varme sommermåneder må Shanghai midlertidig legge ned industrivirksomhet for å ha nok energi til kjøling av bygningsmassen til en helsemessig forsvarlig temperatur. Smart styring av byens energisystemer, koblet til IKT-basert rådgivning til innbyggerne og en oppgradering av bygningsmassen, kan gi en mer balansert bruk av tilgjengelig energi, og garantere bedre livskvalitet til innbyggerne i Shanghai.
Foto: Annemie Wyckmans

Strategisk samarbeid mellom EU og Kina om smarte, bærekraftige byer vil styrke utviklingen av innovative, integrerte og effektive løsninger for både det europeiske og kinesiske samfunnet – mye raskere enn om hvert kontinent utvikler løsninger alene.

Hvorfor er det vanskelig å bli smart?

Felles for de aller fleste nordiske, europeiske og kinesiske byer er ambisjonen om å bli enda mer attraktive, helsefremmende, ressurseffektive og klimatilpassede, med vekt på brukervennlige tjenester og integrerte, naturbaserte løsninger. Likevel er det få byer som lett klarer å omsette denne ambisjonen i praksis.

I samarbeid med en rekke byer i det europeiske innovasjonspartnerskapet undersøker NTNU hvilke hindringer byer møter under planlegging og implementering av sine smart city-strategier, og hvordan gode løsninger, erfaringer og kompetanse kan overføres for å fremme bærekraftig byutvikling.

En første kartleggingsrunde blant nordiske og europeiske byer viser at smart city-prosjekter ofte er prototyper som adresserer noen få spesifikke problemstillinger; ikke integrerte, helhetlige løsninger. Prototypene fremstår lett som «urban akupunktur», med lokale løsninger som ofte koster mer og krever mer eksperthjelp enn et ordinært byutviklingsprosjekt har råd til – og med lokale løsninger som er vanskelige å overføre til andre prosjekter eller byer.

Hvordan lykkes?

Byer som tar utgangspunkt i langsiktige kommunale strategier, finner lett muligheter for å forbedre allerede planlagte utviklingsprosjekter ved hjelp av smarte prosesser, teknologier og tjenester.

Det kan for eksempel dreie seg om tilrettelegging for bedre samarbeid mellom offentlig forvaltning, privat næringsliv, innbyggere og forskere; bedre investerings- og forretningsmodeller; mer data i sanntid om energibruk, klimagassutslipp og luftforurensning, koblet til innbyggernes livsstil og reisevaner; og bedre bruk av slike data i verktøy for utforming og planlegging av urbane omgivelser av høy kvalitet.

Slike data utvikles og testes blant annet i prosjektet CTT Carbon Track and Trace, finansiert av europeiske Climate-KIC, i samarbeid mellom NTNU, Trondheim kommune, Trådløse Trondheim, Numascale, Dansk Teknologisk Universitet, Vejle kommune og den globale byorganisasjonen ICLEI. I tillegg til å teste ut ny teknologi i bygatene, har NTNU og Trondheim kommune vært vert for en Climathon to ganger i 2016: 24 timer med idémyldring der alle som ønsker det kan bidra med nye lure løsninger, der de beste ideene får tildelt ekstra finansiering av juryen.

Mange byer kjenner til slike data og verktøy, men trenger hjelp for å få integrert dem i sin daglige virksomhet for virkelig å kunne få til en langvarig systemendring, ikke bare ett pilotprosjekt som ble til i ekstraordinære omstendigheter. En slik systemendring inkluderer kommuners egne arbeids- og beslutningsprosesser, nye typer eierskap og partnerskap, innovative innkjøpsregler og flere finansieringskilder for investeringer.

I Norge skjer utvikling av bedre indikatorer, planverktøy og beslutningsstøtte blant annet i prosjektet PI-SEC Planning Instruments for Smart Energy Communities, et samarbeid mellom NTNU, SINTEF, Oslo og Bergen kommune, FutureBuilt, Standard Norge og Norwegian Green Building Council.

På europeisk nivå finnes det samarbeidsprosjekter mellom forskningseksperter fra arkitektur og planlegging, ingeniørvitenskap, økonomi, klima, medievitenskap, globale byorganisasjoner, verdens helseorganisasjon med flere – og åtte byer rundt omkring i verden som testcase.

NTNU Smart Sustainable Cities
NTNU Smart Sustainable Cities er en tverrfakultær strategisk gruppe på Norges Teknisk-Naturvitenskapelig Universitet. I samarbeid med offentlig forvaltning og privat næringsliv, tar gruppen sikte på å forstå hva som er de viktigste årsaksmekanismer i utvikling, oppskalering og overføring av løsninger og kompetanse omkring smarte bærekraftige byer i Norden, Europa og Kina.

Mange nettverk
Stadig flere nettverk av byer, næringsliv, forskere og innbyggere opprettes for å diskutere løsninger, utveksle erfaringer og tilrettelegge for at man kan lære av hverandres feil og suksesshistorier. I Norge leder NTNU et EU-nettverk for kommuner som ønsker å engasjere seg i europeiske smartby-prosjekter. Nordic Edge Stavanger organiserer en årlig expo som innovasjonsplattform der næringsliv, offentlig forvaltning og forskning møtes for å opprette nye kontakter og prosjekter.