Broeikasgassen
Welke broeikasgassen zijn er en wat is de bijdrage aan het broekaseffect?
| Broeikasgassen in de atmosfeer absorberen infrarood en versterken daarom de opwarming van de aarde, waardoor het klimaat verandert (Figuur 1). Broeikasgas emmissies in het verleden en het heden van de broeikasgassen koolstofdioxide (CO2), methaan (CH4) een lachgas (N2O) en het effect op klimaatverandering worden hier beschreven.
Figuur 1: geïntegreerd raamwerk van klimaatverandering door de IPCC De verblijftijd in de atmosfeer bepaalt de specifieke invloed van broeikasgassen op het versterkte broeikaseffect. Wanneer de verblijftijd langer is, heeft een broeikasgas een grotere totale invloed op klimaatverandering. De atmosferische verblijftijd is de gemiddelde tijdsperiode dat broeikasgas moleculen in de lucht verblijven, voordat deze verdwijnen (bijvoorbeeld in de oceaan). De gemiddelde verblijftijd van koolstofdioxide en lachgas is meer dan een eeuw. Gevolg is dat deze broeikasgassen het klimaat blijven beïnvloeden, zelfs lang nadat maatregelen zijn genomen om uitstoot terug te dringen. Methaan heeft een verblijftijd van slechts een decennium. Koolstofdioxide Niet ieder land produceert evenveel koolstofdioxide. Toch moeten alle landen de productie verminderen, want CO2 is een grenoverschreidende verontreiniging. Dat wil zeggen dat de effecten van verontreiniging niet alleen optreden in het land waar het gas uitgestoten wordt. Dit geldt voor alle broeikasgassen, en ook voor andere luchtverontreinigingen. Emissies in de 20e eeuw Figuur 2 toont de atmosferische emissies van kooldioxide in de 20e eeuw. Kooldioxide is het broeikasgas met verreweg de hoogste antropogene emissies. De voornaamste oorzaak van de uitstoot is de toepassing van de fossiele brandstoffen steenkool, aardolie en aardgas. Deze worden verband voor energiewinning.
Voorspellingen van de IPCC Een duurzame maatschappij gebruikt energie uit hernieuwbare bronnen, terwijl een maatschappij gebaseerd op winst en menselijk welzijn meer niet-hernieuwbare bronnen zal aanwenden. Dit leidt tot lagere koolstofdioxide emissies in beide duurzame IPCC-SRES scenario's (figuur 3). Het mondiale scenario scoort beter voor kooldioxide emissies dan de regionale benadering.
Figuur 3: koolstofdioxide emissies volgens de SRES scenario's CO2 levert de grootste bijdrage aan het verterkte broeikaseffect, omdat de concentraties al lange tijd geleden zijn gaan stijgen. Deze emissies worden hoofdzakelijk veroorzaakt door energiegebruik en veranderd landgebruik, terwijl andere emissies afkomstig zijn uit verschillende sectoren en verschillende bronnen. Voorspellingen van CO2 uitstoot in 2100 variëren van meer dan 40 tot minder dan 6 miljard ton elementair koolstof, dat is een verschil van een toename van zeven maal de huidige uitstoot tot ongeveer de emissies in 1990. Methaan Methaan komt van zes verschillende antropogene bronnen. In volgorde van belangrijkheid zijn dat: wetlands, fossiele brandstoffen, stortplaatsen, herkauwers (koeien e.d.), rijstvelden en biomassa verbranding. Methaan heeft een hoger CO2-equivalent dan koolstofdioxide. Een kilogram methaan veroorzaakt evenveel modiale opwarming als 21 kiligrom CO2. Toch zijn de totale methaanemissies veel lager dan die van CO2. Volgens schattingen is methaan verantwoordelijk voor een derde van de huidige opwarming van de aarde. Emissies in de 20e eeuw Na de industriële revolutie namen de methaan concentraties in de atmosfeer snel toe. In de afgelopen 200 jaar zijn deze gestegen van 620 tot ongeveer 1700 ppb (figuur 4). De mondiale opwarming veroorzaakt door methaan is ook toegenomen.
Voorspellingen van de IPCC In de twee regionale scenario's wordt een toename van methaan emissies verwacht. De stijging is het grootst in het regionale scenario voor een welzijnsmaatschappij; daar zouden emissies kunnen stijgen tot tussen 549 en 1069 mt CH4 in 2100, vergeleken bij 310 Mt CH4 in 1990. In de mondiale scneario's nemen emissies geleidelijk af tot een veel lager niveau in de 21ste eeuw. De NOAA (Nationale Oceanische en Atmosferische Klimaat Administratie) beweert dat de atmosferische concentratie van methaan behoorlijk is afgenomen (figuur 5). Zij stellen dat de concentratie af zal nemen tot 0 wanneer de huidige trends zich voortzetten (Dlugokencky et al., 1998). Deze bevindingen zijn echter om de een of andere reden niet terug te vinden in het nieuws op TV, of op websites.
Figuur 5: contrast tussen bevindingen van de IPCC en de NOAA betreffende methaan De auteur van het IPCC hoofdstuk over methaan heeft toegegeven dat de voorspellingen betreffende methaan zijn gebaseerd op gegevens die 5 tot 15 jaar oud waren. Dit is een mogelijke verklaring voor de verschillen tussen de voorspellingen door de IPCC en de NOAA. Lachgas
Het grootste deel van natuurlijk lachgas komt uit oceanen, en de rest wordt uitgestoten uit bodems na productie door bacteriën. Het gas is een bijproduct van het biologische denitrificatie proces dat onder anaërobe omstandigheden plaatsvindt, en het nitrificatie proces dat onder aërobe omstandigheden plaatsvindt. Ongeveer een derde van de lachgas emissies worden door menselijk handelen veroorzaakt. Emissies komen uit landbouwgronden, dierlijke stallen en chemische bedrijven. Emissies in de 20e eeuw De atmosferische lachgas concentraties is 46 ppb (17%) toegenomen sinds 1750 en neemt nog steeds toe (figuur 7). De lachgas concentratie in de atmosfeer is al minstens duizend jaar niet meer zo hoog geweest als die nu is.
Voorspellingen van de IPCC Toekomstige lachgas emissies zijn afhankelijk van de vraag naar voedsel, omdat de landbouw de voornaamste bron is. Lachgas emissies zijn het hoogst in het regionale welzijns scenario, net als bij methaan (figuur 7).
Er bestaan grote onzekerheden omtrent N2O emissies, omdat deze ontstaan in de bodem uit bacteriële processen die heel moeilijk te meten zijn. Hiernaar moet nog intensief onderzoek plaatsvinden. Andere broeikasgassen CFKs (chloorfluorkoolwaterstoffen) zijn gasvormige deeltjes, bestaande uit verbindingen van koolstofatomen en fluor of chloor. Deze stoffen worden toegepast als koelvloeistof. Vanwege de persistentie hebben deze deeltjes het hoogste potentieel voor klimaatverandering. CFKs absorberen infrarood in het 8-13 µm spectrum. Ieder CFK molecuul kan een opwarming van de aarde veroorzaken op het niveau van tienduizenden CO2 moleculen. In het verleden zijn grote hoeveelheden CFKs, zoals CFCl3 en CF2Cl2, in de atmosfeer terechtgekomen, waar deze lange tijd verblijven. Het gebruik van CFKs is momenteel in veel landen verboden. Veel landen hebben toegezegd emissies te reduceren onder het Montreal protocol van 1987 over ozon-afbrekende stoffen. Het totale effect van methaan, lachgas, ozon en CFKs is nu ongeveer even groot als dat van koolstofdioxide. Concentraties van alle broeikasgassen worden meestal samen genomen onder de noemer 'Effectieve Koolstofdioxide Concentratie'. Bronnen Dlugokencky, E.J., et al., 1998, Continuing decline in the growth rate of the atmospheric methane burden. Nature, 393, 447–450 IPCC climate change info (http://www.ipcc.ch/present/graphics.htm) Sorrell, S., Emissions Trading After Kyoto. Introduction to Environmental Economics of Science and Technology Policy Research, 2004 (http://www.sussex.ac.uk/Users/prpp4/lec8.ppt) World Climate Report (http://www.co2andclimate.org/climate/previous_issues/vol3/v3n20/feature1.htm) Gerelateerde pagina's Beschrijving van het broeikaseffect Fossiele brandstoffen: eigenschappen en ontstaan Geschiedenis van het broeikaseffect Perspectieven betreffende het broeikaseffect Uitleg van de IPCC-SRES scenario's De IPCC-SRES scenario's: oorzaken van klimaatverandering De IPCC-SRES scenario's: gevolgen van klimaatverandering Overzicht van emissiereducties per land onder Kyoto Mogelijke beleidsmaatregelen om Kyoto doelen te halen Emissierechtenhandel voor behalen van Kyoto doelen |
Proceswater
Ion exchange
Languages 
Deutsch
English
Español
Français
Italiano
Nederlands
Polski
Português
العربية