Kooldioxide en het virus
column
Leo Kroon
30
Meteorologica 3 - 2020
In maart 1958, tijdens het Internationale Geofysische Jaar, installeerde de Amerikaan David Keeling op verscheidene plaatsen in de wereld apparatuur om de concentratie kooldioxide in de atmosfeer te meten. In de jaren ervoor had hij al veel van dit soort metingen verricht op uiteenlopende locaties in de Verenigde Staten en was erachter gekomen dat de concentratie een uitgesproken dagelijkse gang liet zien, met waarden die overdag laag waren en ’s nachts hoog. Een duidelijk gevolg van de aanwezigheid van vegetatie met overdag het effect van fotosynthese waarbij CO2 door planten wordt opgenomen, en in de nacht het tegenovergestelde effect van respiratie. Verder vond hij ’s middags overal ongeveer dezelfde waarde: 310 ppm. Na kennis genomen te hebben van het gedrag van de turbulente grenslaag bleek dat deze waarde representatief was voor de concentratie in de vrije atmosfeer en ook gold voor grote delen van het noordelijk halfrond. Een van de metingen vond plaats op Mauna Loa, Hawaii. Hier werd in maart 1958 een concentratie van 313 ppm gemeten. Een maand later bleek de waarde te zijn gestegen tot 314 ppm en in mei was de concentratie nog wat hoger. Daarna daalde de kooldioxide concentratie en bereikte in oktober een minimum om daarna weer te stijgen. Deze seizoensgang herhaalde zich in 1959. De natuur onttrok in het voorjaar blijkbaar kooldioxide aan de atmosfeer door de plantengroei op het noordelijk halfrond en gaf deze weer terug in de herfst en winter door het afstervende loof. Verder was de jaargemiddelde waarde in 1959 iets hoger dan in 1958 en in 1960 was die nog weer wat hoger. Deze stijging werd algemeen toegeschreven aan de activiteit van de mens door het landgebruik en door verbranding van fossiele brandstof. Dit was het begin van de beroemde langjarige reeks van de concentratie kooldioxide die bekend staat als de “Keeling Curve”. De jaargemiddelde waarde van deze curve vertoont een monotone stijging met in de jaren 60 van de vorige eeuw stijgingen van 0.8 ppm/ jaar – tegenwoordig is dit al 2.4 ppm/jaar. In mei 2020 bereikte de concentratie 417 ppm. Volgens een recent artikel in SmartNews van het Smithsonian Magazine “de hoogste waarde in de geschiedenis van de mensheid”. Door de uitbraak van Covid-19 en de bijbehorende economische gevolgen verwacht je dat de antropogene uitstoot van CO2 behoorlijk moet zijn afgenomen. Er is minder vlieg-, weg- en waterverkeer,
fabrieken liggen stil of draaien op halve kracht waardoor er minder energieverbruik is, enzovoort. En inderdaad, we zitten midden in een historisch sterke daling in de emissies van CO2 en andere broeikasgassen door de mens. Geschat wordt dat wereldwijde CO2-emissies in 2020 met een waarde van 30.6 Gigaton ongeveer 8% lager zullen liggen dan in 2019 en daarmee ongeveer op het niveau van 2010 liggen (IEA, Global Energy Review 2020, https://www.iea.org/ reports/global-energy-review-2020). Dit is de grootste daling ooit waargenomen. De vraag is nu of deze reductie in emissies ook waarneembaar is in de metingen op bijvoorbeeld Mauna Loa. Als dat het geval is dan zou dit een indicatie zijn dat een reductie van de emissies zou kunnen leiden tot een afname in de jaarlijkse stijging. Een daling is niet mogelijk omdat er geen fotochemische af braak van CO2 is. Wel kan CO2 oplossen in oceaanwater of opgenomen worden door planten, maar dit is allemaal slechts tijdelijk en de CO2 komt op termijn gewoon weer terug in de atmosfeer. De atmosfeer, oceanen en de biosfeer zijn op korte (niet-geologische) tijdschalen in feite een enkel reservoir waaruit koolstof niet echt verdwijnt. Dus het gebruik van fossiele brandstoffen kan alleen maar koolstof aan dit reservoir toevoegen. Om de gevolgen van de daling in emissies terug te vinden in de waarnemingen op Mauna Loa moet het effect te vinden zijn tegen de achtergrond van de eerdergenoemde natuurlijke CO2-variatie op tijdschalen van maanden, seizoenen en jaren. Deze variatie is echter dermate groot dat het effect van de verminderde emissies tot nu toe niet zichtbaar is. NOAA heeft berekend dat bij een daling van de emissies van 25%, dus driemaal zoveel als momenteel is waargenomen, de maandelijkse waarde elke maand ongeveer 0.2 ppm lager zou komen te liggen. Het geaccumuleerde effect zou dan pas na een aantal maanden zichtbaar worden. De verwachting is dat met de huidige afname in emissies van 8% het effect pas na een jaar zichtbaar zou kunnen zijn. Helaas is die 8% waarschijnlijk maar tijdelijk want regeringen doen hun uiterste best om de economie weer aan te zwengelen met allerlei investeringen. Al met al is de conclusie dat als zelfs een 8% reductie in emissies maar nauwelijks waarneembare gevolgen heeft, we er nog lang niet zijn met het tegengaan van global warming. Een zeer zorgelijke boodschap.
