2.1 Koldioxidhalt i atmosfären i nutid
Keelingkurvan
Noggranna dagliga mätningar av halten koldioxid (CO2) startades 1958 av C.David Keeling på ett berg nära Mauna Loa-observatoriet på Hawaii. Tidskurvan från Mauna Loa har därför benämnts ”Keelingkurvan”. Det är den längsta sammanhängande serien vi har med direkta mätningar av CO2 i atmosfären. Efter det att Keeling startade sin mätserie har motsvarande kurvor skapats från andra platser på jorden och dessa sammanfaller mycket väl med Keelingkurvan, vilket visar att CO2 sprider sig jämnt över jorden. Att CO2-halterna i atmosfären verkligen har ökat i enlighet med Keelingkurvan kan därför inte ifrågasättas.
Halterna av CO2 anges i enheten ”Parts Per Million (PPM). 410 PPM, vilket är nära dagens värde, är detsamma som 0,0410 %. Dessa värden avser volymdelar CO2. i atmosfären. Värdena är låga i jämförelse med syrgas och kvävgas, som har halter på 21 respektive 78 procent, men till skillnad från dessa gaser är CO2 en aktiv växthusgas.
Om man detaljstuderar Keelingkurvan finns det en hel del intressant information att hämta utöver den tydliga ökningen av atmosfärisk koldioxid fram till idag.
Hacken på kurvan visar att det finns ett max- och ett minivärde varje år. Hawaii ligger på norra halvklotet där växternas och algernas fotosyntes är intensivast under sommarmånaderna maj-augusti. Under fotosyntesen tas CO2 upp från atmosfären och biomassa bildas. Då sjunker CO2-halten en aning, vilket ger utslag på grund av den höga precisionen i mätningarna. Under resten av året dominerar nedbrytning av biomassa vilket ger en liten ökning av CO2-halten. Skillnaden mellan max- och minimivärdet under ett år är 6-10 PPM. Denna skillnad är större än den genomsnittliga ökningen av medelvärdena mellan olika år som är 2-2,5 ppm. Om man vill utvärdera aktuella data är det därför viktigt att ta hänsyn till när på året mätningen är gjord.
Fotosyntes: CO2 + vatten + solenergi → biomassa + syrgas (CO2 från atmosfären binds)
Nedbrytning: Biomassa + syrgas → CO2 + vatten + energi till nedbrytande organismer (CO2 frigörs till atmosfären)
Halten CO2 anges i volymdelar
En annan viktig information som man kan avläsa ur figur 2.1:3 ger är ökningstakten av CO2-halten. Det har från 1950-talet varit en accelererande ökningstakt (= exponentiell ökning), men under senare år finns en tendens att ökningstakten minskar något. Genom de löften som världens länder gett genom Paris- och Glasgowavtalen är det förväntat att ökningstakten i atmosfärens CO2-halt kommer att minska, men det räcker inte. Världen måste så snart som möjligt nå ett tillstånd där CO2-halten inte ökar alls (=netto nollutsläpp). För att nå detta mål måste en utfasning av fossila bränslen ske.
Ett ökat upptag av CO2 i vegetation och mark samt infångning och lagring av CO2 kommer förhoppningsvis att bidra till att halterna av CO2 i atmosfären stabiliseras eller i bästa fall minskar under detta århundrade, men utsläppen från fossila bränslen måste samtidigt gå mot noll.
Figur 2.1:3 visar att ökningstakten under 20-årsperioden 1960-1980 var i medeltal ca 1,0 PPM per år medan den under perioden 2000-2020 var ca 2,2 PPM per år, alltså mer än en fördubbling.
Källa: https://keelingcurve.ucsd.edu/
Mätningar från fyra stationer sedan 1975, från olika delar av jordklotet, visar mycket god överensstämmelse med varandra (Figur 2.1:5). Dessa data visar att omblandningen i atmosfären är mycket effektiv och att det därför blir en global spridning av alla utsläpp oavsett var de sker. Om man studerar kurvorna noga ser man dock att nivåerna i de båda stationerna på södra halvklotet är en aning lägre än i stationerna på norra halvklotet vilket kan bero på att de största utsläppen är på norra halvklotet och att det kan vara en viss fördröjning i tid innan det blir en fullständig global omblandning.
Det som tydligt skiljer de fyra stationerna åt är skillnaderna mellan max- och minivärdena under ett år. De är mycket mindre på södra halvklotet där hav dominerar och de är större i Barrow, Alaska än på ögruppen Hawaii. Dessa skillnader har troligen liten eller ingen betydelse när det gäller klimatpåverkan.
Senaste data finns online
Källor
Figur 2.1:1-2:1:4: Keeling Curve Graphs in PDF format | The Keeling Curve (hämtad 25-08-27)
Figur 2.1:5: Carbon Cycle Greenhouse Gases – NOAA Global Monitoring Laboratory