Inn i ukjent farvann

Leser du en del om klimaendringer, har du kanskje kommet over begrepene CDR og SRM. Disse står for Carbon Dioxide Removal (CDR) og Solar Radiation Management (SRM).

I det nyoppstartede forskningsprosjektet NAVIGATE, vil forskere fra NORCE & BCCR, CICERO og Meteorologisk institutt undersøke hvordan klimasystemets reagerer på bruk av CDR og SRM. 

– Det er første gang et forskingsprosjekt bruker en fullt interaktiv jordsystemmodell for å simulere samspillet utslippsreduksjoner, storskala karbondioksidfjerning og solstrålingsstyring, sier prosjektleder Jerry Tjiputra, forsker ved NORCE og Bjerknessenteret.

Han peker på at man dermed vil få en forståelse for hvordan jordens klimasystem reagerer på en fremtid med 1,5°-2°C oppvarming, noe som også er politisk relevant. 

Mulige strategier for utslippsreduksjon

Gjennom Parisavtalen er verdens land enige om å begrense global oppvarming til godt under to grader. Bak avtalen ligger en frykt for at to grader er en kritisk terskel. 

Ytterligere oppvarming over to grader kan føre til farlige og mulig irreversible endringer. 

Til tross for Parisavtalen, ligger likevel jordens nasjoner an til å ikke nå målet. Uten en omfattende, global avkarbonisering de neste tiårene, vil man ikke kunne nå målet om oppvarming godt under to grader, ifølge FN klimapanels rapport om 1,5°C. 

Dette er bakgrunnen for at forskerne i NAVIGATE vil undersøke utslippreduksjoner i kombinasjon med gjennomførbare tiltak med CDR og SRM fram mot år 2300. 
 

Klimamodeller som et laboratorium

Det er den nye versjonen av den norske jordsystemmodellen NorESM3, som forskerne vil benytte i studiene. I følge Tjiputra er dette en av få klimamodeller som kan utføre klimaprognoser med et fullt interaktivt karbonkretsløp. 

Tjiputra framhever modellen som et ideelt verktøy fordi den: 

• Inkluderer den grønlandske iskappen
• Har vegetasjon på landjorden som både representerer demografi og  karbon i permafrost
• Inkluderer de nyeste utbedringene av biogeokjemi i havet og atmosfærekjemi 

Til sammen vil disse funksjonene gi en mer realistisk implementering av CDR, med hensyn til alkalisering av havet, skogplanting og BECCS (bioenergi med karbonfangst og lagring). Tidligere har NorESM blitt brukt til å undersøke klimaeffekter ved bruk av ulike SRM-scenarier.

Når karbonlagre blir karbonkilder  

I klimasystemet kjenner forskerne til flere usikkerhetsmomenter. et av dem er karbonkretsløpet selv. 

– Ved å ta opp overskudd av CO₂ fra atmosfæren, er havet og biosfæren på land viktige naturlige buffere for menneskeskapte klimaendringer. Men disse naturlige karbonlagrene vil avta i framtiden, og kan også bli en CO₂ kilde i seg selv, sier Tjiputra. 

– At havet og biosfæren på land selv kan gå over til å bli en kilde til karbon i stedet for et lager, er noe som bidrar til å forvanske muligheten ved å nå klimamålene, mener Tjiputra. 

I havet svekkes karbonlageret på grunn av en forventet nedgang i omveltningssirkulasjonen. Omveltningssirkulasjonen i havet frakter karbon fra overflaten og ned i dypet. Etterhvert som havet tar opp mer karbon, vil man også få lavere CO₂-løselighet og bufferevne. På land kan flere prosesser kompromittere effekten av vegetasjonskarbonlageret. I tillegg kan tining av permafrost legge en byrde på det globale karbonbudsjettet. 

Alt i alt er samspillet mellom utslippsreduksjoner, CDR og SRM med underliggende globale karbonkretsløpsprosessene stort sett ukjente og vanskelige å forutsi. Det er komplekse og ikke-lineære interaksjoner mellom prosessene, noe som gir forskerne utfordringer å bryne seg på de neste fire årene.