Milieuzaken.org
feiten, getallen en opinies

CO2-variabiliteit

CO2-variabiliteit in de atmosfeer

U bent hier: inhoudsopgave - atmosfeer - CO2-variabiliteit
Afkorting of begrip onbekend ? Raadpleeg ons milieuwoordenboek !

Follow@plattezaken en Facebook of Linkedin

Google
 
Web www.hugovandermolen.nl

CO2-concentraties variëren, in de tijd, horizontaal over de aarde, en in de hoogte.

IN DE TIJD

600 miljoen jaren CO2-fluctuaties in de lucht
In de vele eeuwen en milennia in het verleden deden zich enorme temperatuurverschuivingen voor, maar toen was er nog geen CO2-uitstoot zoals nu en eind vorige eeuw. Dus ook zonder menselijke uitstoot van CO2 hebben er in het verleden altijd gigantische temperatuurwisselingen plaats gevonden !

Geofysiologen hebben met fossiele steenlagen aangetoond dat door opwarming en afkoeling van de aarde, als gevolg van het toenemen en afnemen van de zonne-intensiteit, de CO2-concentratie in de atmosfeer toenam tot wel 7.000 parts per million (ppm) en vervolgens ook weer afnam tot uiteindelijk de huidige extreem lage niveau's.

Een hoog gehalte aan het broeikasgas CO2 (veroorzaakt door 700.000 jaar vulcaanuitbarstingen) leidde 251 miljoen jaar geleden tot het grootste uitsterven uit de geschiedenis van de aarde. Dat is althans de onderzoeksconclusie in 2005 van wetenschappers van het NCAR (Centrum voor Atmosferisch Onderzoek) in Boulder, Colorado (USA). Lees meer over deze superklimaatverandering.

CO2 concentraties-600 miljoen jaren

The graph above (by www.geocraft.com) shows how CO2-levels in the atmosphere (black line) have fluctuated in the course of ca. 550 million years: from 7,000 parts pro million (0,7 %) to current levels of about 390 parts per million (0,0390 %) anno 2009, with perhaps a lowest point of 285 parts per million in 1850 (before the industrial revolution) as shown in the graph further above.

Note that when temperature levels (blue line) were at their highest CO2 levels varied between 7000 parts per million and current low levels of ca. 368 parts per million (anno 2021 ca. 420 ppm; red. HHvdM). And when temperatures were at their lowest CO2 levels varied between 4500 parts per million and their current low levels. This suggests that in the time frame of 600 million years there is no correlation between CO2 and temperature on earth. Antropogenic Global Warming sceptics (e.g. Hajo Smit, 2012 , who quotes Watts, 2009) take this as evidence that there is no correlation between CO2 and temperature on earth. Antropgenic Global Warming adepts argue that this correlation may once not have existed, but that it does nowadays (Tim Stephens, June 6th 2012).

Zie hier en vooral ook hier voor bespreking van deze grafiek en vele andere gerelateerde grafieken en onderzoeksgegevens.


In geologisch tijdsperspectief is het CO2-niveau momenteel extreem laag , een niveau dat ca. 270 - 300 miljoen jaren geleden ook ongeveer zo laag was, maar meestal dus (heel) veel hoger. Dat is belangrijk omdat men aanneemt dat bij een niveau lager dan ca. 150 ppm alle leven op aarde verdwijnt, zowel flora als fauna. Sommigen stellen dat de aarde (dwz. de natuur) "snakt" naar meer CO2. Lees het essay uit 2021 van Patrick Moore, de enige reden om momenteel te spreken van het begin van het zgn. Antropoceen, een concept waar ik - voor het lezen van zijn essay - niet zo gecharmeerd was.

Naar schatting was de CO2 concentratie in 1850 (vooraf aan de industriële revolutie en de gigantische wereldbevolkingstoename ca. 285 ppm).

In 2015 is de CO2-concentratie boven de 400 ppm gekomen.

CO2-concentratie in de tijd

In bovenstaan de grafiek zie je - zo met het blote oog - een versnellibg in de CO2-toename tussen 1930 en 1940, wederom tussen 1950 en 1960 en ook tussen 1960 en 1970. Nadien lijkt de stijging eerder lineair dan exponentiëel. Maar in de grafiekhier onder lijkt de CO2-stijging van 1960 tot 2015 steeds toe te nemen.

De langste direct gemeten reeks van atmosferische CO2-concentraties is die van Mauna Loa (Hawai). In 1959, het eerste jaar in de reeks, was de concentratie 316 ppm (parts per million). Door continue toename werd in 2015 de grens van 400 ppm overschreden (blauwe lijn in de figuur hieronder).

Overigens lijkt het me vreemd om zo'n metingenreeks te doen vlak bij een actieve vulcaan: "Measurements are adjusted to account for local outgassing of CO2 from the volcano." (zie wikipedia). Tja, als je al begint met het steeds moeten maken van aanpassingen op je meetgegevens.........

Hoe dat precies gaat wordt uitgebreid beschreven in het artikel How we measure background CO2 levels on Mauna Loa, van het NOAA Earth System Research Laboratory.
Koonin (2021, p. ... schrijft dat hij de metingen met correcties wel vertrouwt).

CO2-metingen-1960-2016

Klik op de grafiek voor een vergroting (bron KNMI, 9-6-2017).
De horizontale rode streepjes laten zien dat de CO-2concentratie-stijging per decennium toeneemt.

kaart van Mauna Loa- Hawai

Positie van Mauna Loa op Hawaï

Mauna Loa Vulcaan

Recente lavastromen zijn met zwart aangegeven

Ik weet niet op welke hoogte die metingen in Mona Lowa worden gedaan.


Temporele variaties

In de grafiek bovenaan zagen we al dat de CO2-concentraties op een geologische tijdschaal (600 miljoen jaar) heeft gevarieerd tussen ca. 7.000 ppm (parts per million) tot recentelijk 285, evenals ca. 350 miljoen jaar geleden.

Maar hoe zit het met kleinere tijdschalen ?


Jaarlijkse seizoenen

Ondserstaande grafiek toont tussen ca. 1959 en ca. 2021 een toename van ca. 315 tot ca. 415 ppm, gemiddeld, ca. 15,5 ppm / jaar. Maar de jaarlijkse hoeveelheid lijkt wel wat toe te nemen, gezien het exponentiële karakter van de curve, wat ook blijkt uit de andere grafieken op deze webpagina.

CO2-stijging ondanks 30 jaar klimaatconferenties en -verdragen

Overigens ziet het er niet naar uit dat de wereldpolitiek in staat is de CO2-stijging te beteugelen
(Klikop de grafiek voor een vergroting)

Bovenstaande grafiek (ook wel bekend als de Keeling curve, genoemd naar onderzoeker Charles David Keeling, toont (ik denk schematisch met een rode zigzag-lijn) de jaarlijkse seizoensfluctuaties. Omdat de begroeing in de wereld voornamelijk op het noordelijk halfrond staat, wordt in de zomer van dat halfrond extra veel CO2 opgenomen door de begroeing in de zomer, wat weer iets afneemt als de bladeren vallen in de winter. Het verschil tussen zomer en winter is in de grafiek hier onder ca. 6 à 9,5 ppm.

Deze seizoensfluctuaties worden in onderstaande grafiek beter zichtbaar gemaakt.

maandelijkse CO2-variabiliteit

(NOOA-grafiek hier gevonden)


De bovenste grafiek suggereert een tamelijk gestage jaarlijkse toename van de CO2-concentratie.

Maar onderstaande, meer gedetailleerde grafiek laat zien dat de jaarlijkse toename varieert van ca. 0,4 ppm tot wel 3.

Ook valt op dat de jaarlijkse CO2-toename in de atmosfeer in de loop der jaren groter wordt, zij het met uitschieters naar boven en beneden .

CO2-metingen-1960-2016

Klik op de grafiek voor een vergroting (bron KNMI, 9-6-2017).
De horizontale rode streepjes laten zien dat de CO-2concentratie-stijging per decennium toeneemt.


Ook de pandemie van 2020 en 2021 lijkt weinig of geen invloed te hebben gehad op de CO2 toename in de atmosfeer

CO2-atmosfeer-1960-2022

During the pandemic, there was a near-total global shutdown of vehicle use, air travel, and a significant portion of industry. This reduction in processes that created CO2 barely dented global actual CO2 atmospheric concentrations, if at all. (Bron: Watts, Anthony, NOAA scientist admits that despite efforts, no drop in global CO2 levels, Climatechangedispatch, June 8th 2022)


Variaties gedurende een dag

Koonin (2021) vond bij zijn woning grote variaties in CO2-concentraties tussen dag en nacht (blz. nr. volgt)

 


Horizontale variaties

Studenten in Groningen gingen door de hele stad op pad om het CO2-gehalte in de lucht te meten en vonden tussen locaties behoorlijke verschillen (bron volgt)

 


Verticale variaties

Experimenteel natuurkundige dr. Frans Bos (persoonlijke communicatie, 2022) houdt zich bezig met de vraag hoe homogeen de diverse gassen aanwezig zijn op verschillende hoogten en wat daarbij de rol is van hun soortelijk gewicht. Zie ook Blaauw, 2022).


Hoe lang blijft CO2-uitstoot in de atmosfeer ?

Koonin (2012) citeert het IPCC: About 60 % of any CO2 emitted today will remain in the atmosphere twenty years from now, between 30 and 55 % will still be there after a century, and between 15 and 30 % will remain after one thousand years. Om de concentratie van CO2, te stabiliseren zouden de globale emissies dus geheel moeten stoppen, aldus het IPCC-rapport. Ze zullen wel bedoelen de menselijke emissies, neem ik aan. Want de mondiale CO2-cyclus in onderstaande figuur gaat natuurlijk wel gewoon door.

Experimenteel natuurkundige dr. Frans Bos (persoonlijke communicatie, 2022) zet hier vraagtekens bij.


De CO2-cyclus

De menselijke bijdrage aan de algehele CO2-cyclus is zeer beperkt, maar volgens de gangbare modellen leidt de menselijke uitstoot toch tot een toename van de CO2-concentraties van 50% van die menselijke uitstoot. De rest zou worden geabsorbeerd door de algehele CO2-cyclus. Het is natuurlijk interessant hoe men tot die conclusie kan komen, mede in het licht van de opmerking onderaan deze sectie dat geen enkele serieuse accountant zijn handtekening zou zetten voor de boekhouding die hier wordt gepresenteerd.

Global Carbon Cycle-NASA
klik op de figuur voor een vergroting (bron: NASA).

Ergens las ik dat bovenstaande getallen welliswaar ardig lijken, maar dat een accountant nooit een goedkeurende verklaring zou geven voor dit soort boekhouding en balans: te veel onzekerheden.


Literatuur:

- Blaauw, Harold, Mondiale opwarming, zon en water, Climategate.nl, 14-5-2022.

- IPCC, Fifth Assessment Report (AR5), WG1(the Physical Science Basis), WG1 Box 6.1 Figure 1. (cited by Koonin, 2021, Ch. 3, p.68.)

- Koonin, Steven E. (2021), Unsettled - What science tells us, what it doesn't and why it matters.ISBN 9781950665792 (zie voor CO2-concentraties vooral hfdst. 3: "Emissions explained and extrapolated"
----- Paul Gigot interviewt Steven Koonin. Zie hier de video uit 2021; "WSJ Opinion: what Climate Science Knows- and Doesn't Know");
----- Zie hier een boekbespreking door Herman Quast.

Moore, Patrick, Moeten we eigenlijk niet blij zijn met CO2 ?, Climategate.nl, 27-7-2021


U bent hier: inhoudsopgave - atmosfeer - CO2-variabiliteit
Google
 
Web www.hugovandermolen.nl

Deze website is een activiteit van dr. Hugo H. van der Molen, Copyright 2007 e.v.

Mail ons uw commentaar, aanvullingenen en correcties !

Follow @plattezaken en Facebook of Linkedin