Bjerknessenterets mål er å forstå klima
til nytte for samfunnet.

#Karbonsystemet

7 results

Ingen kvikk og enkel klimafiks

Ingen kvikk og enkel klimafiks Ellen Viste ons, 04/14/2021 - 15:09 Ingen kvikk og enkel klimafiks Å sprøyte partikler opp i atmosfæren ville bremse temperaturstigningen. Men for verdens økosystemer er det ikke noe fullgodt alternativ til andre klimatiltak. 

Vi kunne sprøyte ut partikler som skygget for solen, eller gjødsle alger så de tok opp mer CO2. Vi kunne spre mineraler som reagerer med CO2 eller trekke gassen direkte ut av luften. Kalt geoengineering på engelsk, er slik klimamodifisering eller klimafiksing blitt foreslått for å motvirke den menneskeskapte temperaturstigningen.

– Om vi skulle begynne med klimamodifisering, kommer vi likevel ikke utenom andre klimatiltak, sier Hanna Lee, som er forsker ved Bjerknessenteret for klimaforskning og NORCE.

Klimatiltakene Hanna Lee refererer til, handler om å bevare skog.

I en ny studie har hun sett på hvordan klimamodifisering vil kunne påvirke vegetasjonen på jorden. Arbeidet er utført sammen med kolleger fra Bjerknessenteret, NORCE, NTNU og Universität Bern.

Forskerne sammenlignet vegetasjonen i en fremtid med klimamodifisering og i en fremtid med andre klimatak. Til tross for at plantene fikk gode vekstvilkår under klimamodifisering, tilsier resultatene at det vil lagres mer karbon hvis man satser på å bevare eller plante skog.

Teknologien etterligner naturen

Pinatubo
Vulkanen Pinatubo på Filippinene blåste store mengder partikler og gasser ut i atmosfæren da den brøt ut i 1991. Foto: Richard P. Hoblitt, USGS.

Under vulkanen Pinatubos utbrudd i 1991 ble store mengder gasser og partikler slynget ut i atmosfæren. Femten millioner tonn svoveldioksid havnet helt oppe i stratosfæren, mer enn en mil over bakken. Der reagerte svoveldioksiden med vann og dannet en dis av aerosoler som spredte seg rundt hele kloden. Disen skygget for solen, og i oppunder to år var jorden omtrent en halv grad kaldere enn normalt.

Idéen bak klimamodifisering er å etterligne slike verdensomspennende effekter på klimaet. Det kan innebære å sprøyte ut partikler, som under vulkanutbrudd, eller å gjødsle store havområder for å få plankton til å vokse og ta unna mer CO2 fra luften.

Formålet er å bremse temperaturstigningen som økt drivhuseffekt fører til, slik at vi kan fortsette å slippe ut CO2. Da sier det seg selv at inngrepene må gjøres på stor skala og vil påvirke mer enn bare temperaturen på jorden. Konsekvensene lar seg vanskelig teste i virkeligheten, og da er datamodeller et nyttig verktøy.

I denne studien brukte Hanna Lee og kollegene en klimamodell til å teste tre former for klimamodifisering. Den første innebar å skygge for solen ved å legge inn et dobbelt Pinatubo-utbrudd, med store mengder aerosoler i stratosfæren.

I en annen simulering sprøytet de salt ut i atmosfæren over tropene. Saltet gjør skyene tettere, og i likhet med vulkanpartiklene fører det til at mindre sol når bakken.

I de siste simuleringene gjorde de de fjærlette cirrusskyene vi ser høyt oppe på himmelen, tynnere. Da vil mer varme slippe ut av atmosfæren.

To verdener med samme temperatur

For å se hva de ulike formene for klimamodifisering ville føre til, sammenlignet forskerne to versjoner av en verden med middels høy temperaturstigning i løpet av dette århundret.

I det ene scenarioet fortsatte man å slippe ut CO2 for fullt, men begrenset oppvarmingen ved hjelp av klimamodifisering. I det andre slapp man også ut en god del CO2, men mindre enn i det første. I det siste tilfellet holdt altså reduserte CO2-utslipp temperaturen nede, mens det i det første var klimamodifisering som hindret temperaturen i å stige mer enn den ellers ville gjort.

De to versjonene av verden var utslippsscenarioene kalt RCP 4.5 og RCP 8.5 fra FNs klimapanel. De har henholdsvis middels høye og høye utslipp av CO2. I versjonen med høye utslipp la forskerne til klimamodifisering for å senke temperaturen til samme nivå som i den andre.

Det var like varmt i begge verdenene. Men fordi CO2-utslippene var høyere i scenarioet med klimamodifisering, var det naturlig nok mer CO2 i atmosfæren der.

– Man kan se på CO2 som et næringsstoff, sier Hanna Lee. – Som med andre næringsstoffer, får mer CO2 plantene til å vokse bedre.

I den klimamodifiserte høyutslippsverdenen ble plantene i praksis gjødslet med CO2. Fotosyntesen, der plantene tar opp CO2 og binder karbonet i andre stoffer, gikk så det suste. Plantene vokste som bare det, selv i deler av verden der klimamodifisering gjorde det tørrere.

Men da forskerne sjekket hvor mye karbon som totalt sett fantes i plantene og i jorden, så bildet annerledes ut. Til tross for god vekst var mindre karbon lagret i vegetasjonen i scenarioet med klimamodifisering enn i scenarioet med klimatiltak.

Skog er et tiltak

Grunnen til det ligger nettopp i klimatiltakene. Det er ikke bare CO2-utslipp som skiller klimapanelets to scenarioer. I scenarioet med høye utslipp ser man for seg at verdens befolkning vil være høy og matbehovet stort. Derfor er store landområder gjort om til beitemark og annet jordbruksland. Alle planter tar opp CO2 mens de vokser, men i issalat og gulrøtter blir ikke karbonet lagret lenge. Vi spiser dem med en gang.

I det andre scenarioet er ikke bare CO2-utslippene lavere; man har også bevart mer gammel skog og plantet ny skog, særlig i tropene. Det er i disse trærne og i jorden under dem mye av karbonet er lagret. Jo lenger trærne får stå, jo lenger vil karbonet holdes borte fra atmosfæren.

– Lagring av karbon i økosystemene vil spille en viktig rolle i å bremse videre klimaendringer, sier Hanna Lee. – Det vil vi ha bruk for selv om vi skulle ty til klimamodifisering.

Bremsene kan ikke slås av

Klimamodifisering vil ikke påvirke drivhuseffekten. I praksis vil man skape en kunstig balanse der det er kaldere på jorden enn den CO2-skapte drivhuseffekten skulle tilsi.

– Hele poenget med klimamodifisering vil være å la oss fortsette å slippe ut CO2, sier Hanna Lee. –Noen tror vi kan bruke dette til å kjøpe oss tid. Men vi kan ikke fortsette å sprøyte aerosoler ut i atmosfæren i all evighet.

Klimamodifisering er en bremse, og slår man den av, vil temperaturen skyte i været. På bare et tiår vil det bli nesten like varmt som det naturlig skal være i en verden med så høy drivhuseffekt.

– Det ville være katastrofalt, sier Hanna Lee. Ingenting i naturen ville rekke å tilpasse seg et slikt sprang.

Uavhengig av klimamodifisering fremhever hun plantenes rolle i å begrense klimaendringer.

– Fordi plantene tar opp store mengder CO2 og lagrer karbonet i biomassen, er det viktig å redusere avskogingen og plante ny skog i tropene, sier hun.

Referanse

H. Lee, Muri H., Ekici A., Tjiputra J., Schwinger J: The response of terrestrial ecosystem carbon cycling under different aerosol-based radiation management geoengineering. Earth Syst. Dynam., 12, 313–326, 2021.

Vippepunkter i havet krysses i det stille, men til en høy pris

Vippepunkter i havet krysses i det stille, men til en høy pris gudrun man, 02/22/2021 - 21:00 Vippepunkter i havet krysses i det stille, men til en høy pris Vippepunkter i havet som med stor sannsynlighet vil krysses, må samlet ses på som potensielle katastrofehendelser, understreker forskere i en ny artikkel i den høythengende forskningsjournalen PNAS.

Havet er et gigantisk lager for både varme og oppløst karbon. På denne måten bidrar havet til å dempe globale klimaendringer, men stadig oppvarming og mer utslipp av klimagasser kan på et tidspunkt bli for mye.

Global oppvarming og utslipp av klimagasser fører til at verdens hav blir varmere. I tillegg fanger vannmassene mer CO2, som gir havforsuring og mindre oksygen i havet.

Hver art av marine organismer har et optimalt temperaturspenn for deres livsvilkår. På samme måte må organismene ha et visst nivå av oppløst oksygen for å leve, og det er ventet at et surere hav vil gjøre livet vanskeligere for marine organismer. Disse tre prosessene, oppvarming av havet, forsuring og mindre oksygen, er regnet som tre viktige vippepunkter for livet i havet.

Ved et vippepunkt kan man få en rask endring i vilkårene for et økosystem, et regimeskifte som kan inntre om man passerer visse terskler innen temperatur, tilgjengelig oksygenmengde og surhetsgrad. Et vippepunkt betegner et punkt der man går fra en likevekt til en annen. Har man først passert dette punktet, kan det være vanskelig å endre tilbake.

Vippepunkter for havet kan passeres for moderat global oppvarming som målene i Parisavtalen, altså maksimalt 1,5- 2 grader oppvarming, men vippepunktene er ventet å bli mer kritiske og utstrakte ved høy oppvarming av jorden.

– Raske endringer som både har stor sannsynlighet og har høy kostnad, må ses på like alvorlig som katastrofehendelser, sier førsteforfatter Christoph Heinze, professor ved Geofysisk institutt, UiB og Bjerknessenteret.

Heinze leder det store europeisk forskningsprosjektet COMFORT som nettopp undersøker vippepunkter i havet sett fra et fysisk, kjemisk og biologiske perspektiv.

I perspektivartikkelen som forskerne nå har fått publisert, peker de på at vippepunkter og raske endringer kan oppstå i ulike tidsrom og på ulike steder, men oppsamlede effekter kan gi globale dimensjoner i endringene.

For å begrense skade setter forskerne opp en rekke tiltak, som også inkluderer forslag for interessegrupper og for videre forskning.

Nøkkelen for å hindre store og irreversible endringer i havet, er å effektivt kutte klimagassutslipp.

Reference

Christoph Heinze, Thorsten Blenckner, Helena Martins, Dagmara Rusiecka, Ralf Döscher, Marion Gehlen, Nicolas Gruber, Elisabeth Holland, Øystein Hov, Fortunat Joos, John Brian Robin Matthews, Rolf Rødven, and Simon Wilson: The quiet crossing of ocean tipping pointsProceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Perspective.

 

 

“This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 820989 (project COMFORT, Our common future ocean in the Earth system – quantifying coupled cycles of carbon, oxygen, and nutrients for determining and achieving safe operating spaces with respect to tipping points). The work reflects only the author’s/authors’ view; the European Commission and their executive agency are not responsible for any use that may be made of the information the work contains.”

 

Forsker Grand Prix – for tiande gong

Forsker Grand Prix – for tiande gong andreasopsvik tor, 09/17/2020 - 15:11 Forsker Grand Prix – for tiande gong Eitt tiår med forskingsformidling i Hans Roslings ånd.

Forsker Grand Prix er ei konkurranse der forskarar skal forklare forskningsprosjekta sine på fire minutt. Målet er å engasjere og fenge publikum og dommarar, men sjølvsagt også at deltakarane skal få strekke på formidlingsmusklane sine.

Frå Bergen stiller ni unge forskarar som dei siste månadane har bragt kunnskap til bords for å øve seg i å overbevise om at nettopp deira prosjekt er det mest spennande. Éin av desse er Ragnhild Gya:

– Eg undersøker både korleis varme påverkar fjellplantene direkte, men også korleis plantene påverkar kvarandre når det blir varmare.

Ragnhild er doktorgradsstipendiat ved Institutt for biologi og Bjerknessenteret for klimaforskning. Prosjektet hennar er ein del av eit større forskingsfelt, som tek for seg korleis framtidige klimaendringar fører til endringar i floraen i fjella våre.

– Blant anna veit vi at når det blir varmare, så kan andre planter flytte seg oppover i fjellet. 

Vi veit enno lite om korleis fjellplanter reagerar på desse nye naboane sine. I forskinga mi har eg difor flytta planter opp, og følgjer med på korleis det går med fjellplantene når dei får nye naboar.

Ruten til venstre har fått potensielt kjipe nye naboer (blåknapp, bleikstarr og firkantperikum) som er godt synlige mot den lave alpine vegetasjonen. Ruten til høyre derimot har fått nye naboer) med en vekstform som ligner fjellplantene (engfiol, bråtestarr og legeveronika. (Foto: Ragnhild Gya)
Ruten til venstre har fått potensielt kjipe nye naboer (blåknapp, bleikstarr og firkantperikum) som er godt synlige mot den lave alpine vegetasjonen. Ruten til høyre derimot har fått nye naboer) med en vekstform som ligner fjellplantene (engfiol, bråtestarr og legeveronika. (Foto: Ragnhild Gya)

Ragnhild, Fiona, Berit og Veronika – i Rosling si ånd

Formidlarar som Hans Rosling er førebilete for Forsker Grand Prix-gjengen, statistikaren velkjend for sine engasjerande og rekvisittfylte foredrag. Ragnhild har også med seg forskingsobjekta sine som hjelparar på scena:

– Eg skal ha med meg to låglandsplanter – fiolen Fiona og blåknappen Berit – og éi fjellplante, fjellveronikaen Veronika.

Ho tek også med seg noko av utstyret dei har med seg i felt.

Forsker Grand Prix er opphavleg ei dansk oppfinning, og har spreidd seg til alle dei skandinaviske landa. Bergen hadde den første norske konkurransa i 2010, og det er no seks norske byar som har kvar sine delfinalar. 

Sidan 2011 har dei til slutt endt i ein nasjonal finale, støtta av Norges forskningsråd – i år i Trondheim den 26. september.

Feltbiologane studerar følgjene av klimaendringar på fjellplanter.

Scenevant med forskinga som base

Ragnhild er spent på sceneopptredenen sin. Med ei lektorutdanning i botnen før ho starta på doktorgraden i biologi er formidlingsdelen av faget eit viktig element for ho:

– Det er ingenting som er så gøy som å få lov til å vidareføre gleda og interessa eg har for biologi til nokon andre, seier Ragnhild.

Ho har kverna på ideen til foredraget på felt i sumar, og med oppfølgjing frå coachar den siste tida er ho klar for scena den 23. september. Målet er til slutt å kunne bruke forskinga til å begrense spreiinga av artar som er skadelege:

– På denne måten håper eg at forskinga mi kan bidra til både kunnskapsbygging, ved å forstå kva som hender med klimaendringane, og til forvaltning av fjellplanter.

Klimaendringar sett gjennom plantene sine augo

Klimaendringar sett gjennom plantene sine augo Anonymous (ikke bekreftet) man, 08/31/2020 - 14:03 Klimaendringar sett gjennom plantene sine augo Det kan vera vanskeleg å spå korleis klimaendringar påverkar artsmangfald. Ny forsking fra Universitetet i Bergen kan gjera det lettare å seia noko meir sikkert om framtidsnaturen.

Av Jens Helleland Ådnanes, Universitetet i Bergen

Fleire feltstudier dokumenterer korleis endringar i temperaturar og nedbør kan endra mangfaldet av artar i naturen. Likevel viser desse funna ofte at graden eller retninga på desse endringane varierer mellom dei forskjellige feltområda. 

– Vi er jo opptatte av korleis naturen og økosystema reagerer på klima og miljøendringar. Men svara vi får er ofte at "det spørst". Den same klimaendringa kan ha heilt forskjellig effekt i Arktis og ved ekvator - eller på Vestlandet eller Austlandet, forklarer professor og planteøkolog Vigdis Vandvik. 

Ho er hovudforfattaren for ein artikkel publisert i det vitskaplege tidsskriftet The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). 

Ser verda gjennom plantebriller

I artikkelen viser forskarane korleis desse komplekse responsane på klimaendringar kan gjerast enklare. 

– Vår forsking hjelper oss til å forstå kvifor og korleis det er slik. Enkelt sagt handlar det om at naturen ser verda gjennom litt andre briller enn oss - planter har ikkje termometer, og dei responderer ikkje lineært på grader celsius eller millimeter nedbør, seier professoren. 

Ved å skalere klima og klimaendringane etter dei faktorane plantene faktisk reagerer på kan forskarane forenkla svært komplekse mønster, forstå mekanismar, og spå betre om framtida. 

– Ved å ta plantene sitt perspektiv på klimaendringane fann vi at fjellengene våre, frå Voss til Vestre Slidre, responderer på klimaendringar – men det er ikkje temperatur eller nedbør i seg sjølv som er årsaken. Det er indirekte effektar, gjennom endringar i konkurranseforhold mellom artane, som styrer dei klimaresponsane/mønstra vi ser i naturen, forklarar Vandvik.

Feltarbeid
Stipendiat Ragnhild Gya analyserer vegetasjon. – Dette er på eit oppfølgingsprosjekt etter prosjektet artikkelen er basert på. Vi fant jo ut at artar frå låglandet som sprer seg til fjellet virkar negativt på fjellplantene. Dette inspirerte eit nytt prosjekt der vi ser på effektane av desse plantene - vi flyttar dei til fjells og "ser kva som skjer", seier Vigdis Vandvik. 
Foto/ill.: 
Vigdis Vandvik, UiB

Flytta heile grasmarker

Forskarane var i felt på tolv forskjellige stadar med varierte temperaturar og nedbørsmengder. Ved å transplantera komplette grasmarker i tråd med dei regionale klimamodellane, kunne forskarane spora korleis forholdet mellom artane endra seg i tråd med endra klimaforhold. 

– Interessant nok spelar både mosar og framande artar ei nøkkelrolle: eit varmare klima gjer at nye varmekjære artar kan spre seg i fjellet. Desse  har mykje  større negativ effekt på fjellartane enn klima i seg sjølv. Men mosane i fjellet kan utestenga dei framande artane - og hjelpa fjellplanter til å overleve klimaendringane! Nokre små superheltar der, altså, seier planteøkologen. 

Vandvik ser fram til å forska vidare med utgangspunkt i den nye innsikta ho har kome fram til. 

Neste steg er tatt

– Vi er alt no i gang med neste steg! Vi skal sjå på kva som gjer at somme fjellartar er meir sårbare enn andre for desse nye naboane, og vi skal rekne på kor lang tid det tar før fjellplanter forsvinn.

Dei er óg i gang med eit felteksperiment der låglandsplanter med dei "snillaste og slemmaste" eigenskapane flyttast opp i fjellet. 

– Då kan vi studere i detalj kvifor fjellplanter ikkje kan leve med dei nye naboane sine, seier Vandvik.

Vegetasjonsanalyse
Kari Klanderud analyserer vegetasjon og identifiserer alle artar og måler mengdeforhold. Dette er dataene som ligger under analysane forskarane har gjort. Foto/ill.: Vigdis Vandvik, UiB

 

 

Vi kan fortsatt begrense den globale oppvarmingen til 1,5 grader. Men da må vi fjerne klimagasser fra atmosfæren, i tillegg til å redusere utslippene. Forskere skal finne ut om havbasert negativ utslippsteknologi kan spille en essensiell og bærekraftig rolle.