Som å gi jorden et hammerslag:
En klimatisk impulsrespons
I klimadebatten er det en side som i liten grad blir belyst. Det gjelder tidskonstantene i de ulike prosessene i jordens karbonhushold, skriver Webjørn Rekdalsbekken.
Følgende data er hentet fra anerkjente kilder:
Det meste av jordoverflatens karbon finnes i to store deponier. Det største er i form av kalsiumkarbonat, CaCO 3. Når kalsium i havet binder seg til karbonat-ioner, CO 3 2-, dannes kalsiumkarbonat, som gjennom geologiske tider har blitt avleiret på havbunnen i stabil form som kritt og kalkstein. Det andre store deponiet er fossilt materiale i form av kull, olje og naturgass. Kilden er CO 2 bundet i organisk materiale ved plantenes fotosyntese. Når det organiske materialet brytes ned under redusert tilgang på oksygen, vil forråtningen hindres. Fossilt materiale vil da dannes som en form for naturlig hermetikk hvor solenergien tilført under fotosyntesen, blir bevart.
Gjennom geologiske perioder på 100 millioner år har de to prosessene tappet karbondioksid fra atmosfæren, som langsomt har nådd en likevekt på et lavt og stabilt CO 2-nivå. Størrelsene på de to deponiene er imidlertid svært ulike. Mens det antas at jordskorpens innehold av kalsiumkarbonat er på 60 000 000 gigatonn (gigatonn = milliard tonn), er forekomsten av fossilt materiale anslått til 10 000 gigatonn. I ren karbon tilsvarer dette et mengdeforhold i størrelse 1000 til 1. I forhold til menneskeskapte utslipp av CO 2 til atmosfæren blir de to prosessene irreversible. Menneskets tilførsel av CO 2 til atmosfæren må regnes i forhold til førindustrielt likevektsnivå.
Utvekslingen av karbondioksid mellom havet og atmosfæren drives av gradienten mellom partialtrykkene av CO 2 i de to mediene. Faglitteraturen sier at det er 50 ganger så mye karbon oppløst i havet som i atmosfæren. Men mengden CO 2 i havet er bestemt av den kjemiske likevekten mellom CO 2 på den ene siden og karbonater på den andre. CO 2 utgjør 1% i denne balansen, og mengden av CO 2i havet er derfor bare omkring halvparten så stor som i atmosfæren. CO 2 som slippes ut i atmosfæren, blir derfor gradvis presset over i havet. Men det tar tid å fordele CO 2- tilskuddet i havmassene og gjenopprette karbonat-likevekten, tidsestimatene ligger i området flere 100 år.
Atmosfærens CO 2-innhold på 0.04 volumprosent, tilsvarer 830 gigatonn karbon. De årlige CO 2-utslipp fra forbrenning av fossilt materiale ligger i dag på 44 gigatonn, tilsvarende en karbonmengde på 12 gigatonn. Selv med økt opptak av CO 2 i havet og biosfæren, vil dette resultere i en dobling av atmosfærens CO 2-innhold på under 100 år. Da har menneskene brukt opp en tiendedel av det fossile materialet jorden brukte 100 million år på å skape. Det gir et størrelsesforhold mellom tidskonstanter på 100 000 til 1. I fysikken er dette å regne for en deltapuls. Det blir som å gi jorden et hammerslag. En deltapuls vil trigge alle systemets resonansfrekvenser. Det er denne impulsresponsen vi nå begynner å merke. Så får vi bare håpe at det ikke ligger noen ustabile prosesser i dvale og venter på å bli vekket opp.
Kilder:
Nature Reports climate change: David Archer, 2008. «Carbon is forever»
Cicero, Senter for klimaforskning
Statistisk sentralbyrå, SSB
Store norske leksikon
World Energy Council
BP Statistical Review
