Evaluering af landbaserede afbødningsstrategier for at nå 2°C klimamål
Global opvarmning udgør en betydelig trussel mod økosystemer, samfund og økonomier verden over. I de seneste årtier er der etableret et internationalt klimapolitisk mål om at begrænse den globale opvarmning til 2°C over det førindustrielle niveau. Dette var for at undgå alvorlige og irreversible påvirkninger af miljøet.
Internationale aftaler som Paris-aftalen og politiske rammer, herunder CO2-prissætningsmekanismer, spiller en central rolle for at nå dette mål. Klimabeslutninger er ofte drevet af information og data indhentet fra simulerings- og modelleringsrammer, da de giver politiske beslutningstagere mulighed for at vurdere de potentielle virkninger af forskellige politiske muligheder, forstå dynamikken i klimasystemet og evaluere effektiviteten af forskellige afbødnings- og tilpasningsstrategier.
Nu har et team af forskere ledet af adjunkt He Xiaogang fra NUS Civil and Environmental Engineering anvendt denne tilgang til fremtidig arealanvendelsesplanlægning og politiske beslutninger med det formål at afbøde klimaændringer.
Specifikt evaluerede de de biogeofysiske og biogeokemiske implikationer af to landbaserede afbødningsscenarier ved hjælp af en integreret modelleringsramme. Deres arbejde blev for nylig offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences .
Biogeofysiske processer påvirker det fysiske miljø, herunder ændringer i energi, fugt og luftbevægelser i atmosfæren. Disse processer interagerer med landdrevne biogeokemiske processer såsom kulstofbinding, hvor naturlige økosystemer som skove og oceaner fanger og lagrer atmosfærisk kuldioxid.
Samtidig kan biogeokemiske processer påvirke energi- og fugtændringer i atmosfæren. Tilsammen spiller disse processer en afgørende rolle i reguleringen af Jordens klima. Det er derfor vigtigt at forstå disse processer, når man udvikler effektive strategier til at afbøde klimaændringer eller sætte økosystemer eller samfund i stand til at tilpasse sig klimaændringer.
I Asst Prof Hes undersøgelse blev en integreret menneske-jord-systemmodelleringsramme anvendt på to afbødningsscenarier – bioenergi med kulstoffangst og -lagring (BECCS) og genplantning og skovrejsning (gen-/skovplantning) – for at undersøge deres indvirkning på kulstofsænkning på land og klima.
BECCS udforsker bioenergi (energi afledt af biomasse) i kombination med kulstoffangst- og lagringsteknologier. Voksende beviser tyder på, at der er potentielle utilsigtede konsekvenser af storstilet bioenergiudvidelse, herunder kulstofemissioner induceret af bioenergidyrkning og forværret vandstress. Sådanne konsekvenser kan opveje de forventede kulstoffjernelsesfordele ved BECCS.
På samme måde kan den biogeofysiske reaktion på gen-/skovplantning i nogle regioner påvirke lokale mikroklimaer, ændre vandkredsløb og påvirke absorption og reflektion af solstråling. Dette kan opveje klimafordelene ved kulstofbinding i skovene. Sådanne afværgeforanstaltninger kan dog optimeres, hvis de anvendes strategisk, for at maksimere deres miljømæssige fordele.
To co-udviklede scenarier blev undersøgt. Nærmere bestemt SSP226Lu-BIOCROP, som er fokuseret på bioenergiudvidelse, og SSP126Lu-REFOREST, som vurderer gen/skovplantning. Disse scenarier er alternative landbaserede afbødningsveje, der er baseret på Shared Socioeconomic Pathways (SSP'er), som er klimaændringsscenarier for forventede socioøkonomiske globale ændringer op til 2100 som defineret i IPCC's sjette vurderingsrapport.
I deres vurdering fandt Asst Prof He, at den effektive kulstofdræn (Cnet ) forbundet med SSP126Lu-REFOREST er stærkt afhængig af miljøforholdenes evne til at understøtte skovvækst i forventede gen-/skovbevoksede regioner.
Regioner som det centrale USA og Europa udviser små eller ingen kulstofgevinster i de gen/skovbevoksede regioner, da de forventes ikke at understøtte trævækst, hvorimod regioner som Sydøstasien, Centralafrika og Sydamerika har meget større kulstofgevinster som de udviser vellykket skovvækst.
Derudover er Cnet for SSP226Lu-BIOCROP er stærkt afhængig af antagelser relateret til BECCS teknologiske fremskridt og fremskridt. For eksempel udviser SSP226Lu-BIOCROP en større variation for Cnet på grund af usikkerheder i fremtidens biomasseudbytte, energikonverteringsteknologi og effektiviteten af Carbon Capture and Storage (CCS).
Det er fastsat, at hurtige teknologiske fremskridt inden for biomasseudbytte, biobrændstofkonvertering og CCS-teknologi kan tillade jord i SSP226Lu-BIOCROP at være en betydeligt større effektiv kulstofdræn sammenlignet med SSP126Lu-REFOREST og omvendt.
Undersøgelsen afdækkede også de rumlige og sæsonafhængige klimakonsekvenser af de to afbødningsscenarier. SSP226Lu-BIOCROP foreslås at resultere i et køligere klima globalt sammenlignet med SSP126Lu-REFOREST, men dette er ikke ensartet på tværs af regioner og årstider. Den relative køleeffekt er mere udtalt på høje breddegrader end i tropiske og tempererede områder og om sommeren (juni-aug).
Dette skyldes, at den afkølende fordel ved albedo-effekten - en overflades evne til at reflektere sollys tilbage i rummet - er stærkere end det opvarmningsbidrag, der er drevet af reduktionen i evapotranspiration. I modsætning hertil forårsager den bioenergidrevne skovrydning i tropiske områder en relativ opvarmningseffekt, når man sammenligner SSP226Lu-BIOCROP med SSP126Lu-REFOREST.
Alt i alt fremmer Asst Prof Hes undersøgelse vores forståelse af virkningen af to landbaserede afbødningsstrategier og understreger vigtigheden af at overveje teknologiske fremskridt og regionale miljøforhold, når der udformes effektive landbaserede afbødningsstrategier.
Det fremhæver også betydningen af at optimere placeringer for gen-/skovplantning og bioenergiudvidelse i fremtidig arealanvendelsesplanlægning for at maksimere sandsynligheden for, at ethvert tilsigtet afbødningsresultat vil blive opnået.
Navnlig afslører undersøgelsen også variabel skovrejsningseffektivitet på tværs af tempererede regioner, hvilket indebærer muligheden for synergistisk at integrere gen-/skovplantning og bioenergiudvidelse for at maksimere klimabegrænsende resultater.
Disse resultater giver indsigt i strategisk arealanvendelsesplanlægning og politiske beslutninger, for bedre at håndtere klimaændringer og optimere afbødningsindsatsen på regionalt og globalt plan.
Flere oplysninger: Yanyan Cheng et al., En bioenergi-fokuseret versus en genplantningsfokuseret afbødningsvej giver forskellige kulstoflagrings- og klimaresponser, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI:10.1073/pnas.2306775121
Leveret af National University of Singapore
Varme artikler
-
I Caracas, vand en besættelse efter dage med blackoutFolk indsamler vand fra et ødelagt rør, der strømmer ind i en spildevandskanal ved Guaire -floden i Caracas den 11. marts, 2019 Plastflasker og beholdere klar, Keisy Perez ignorerer stanken fra de -
Islands gletschere mister 750 km2 på 20 årMellem 2000-2019, verdens gletsjere mistede i gennemsnit 267 milliarder tons is hvert år. Islands gletsjere har mistet omkring 750 kvadratkilometer (290 kvadrat miles), eller syv procent af deres -
Indiens kærlighedsforhold til kul afkøles, efterhånden som presset vokser på sektorenIndien har verdens fjerdestørste reserver af kul Finansieringen til kulprojekter i Indien er dykket for andet år i træk, nye tal viste tirsdag, da verdens næststørste kulimportør vænner sig fra de -
Orkanen Humberto børster BermudaBeboere i Bermuda forberedte sig på ankomsten af orkanen Humberto - her ses Grape Bay Beach i Paget, ikke langt fra hovedstaden Hamilton Beboere i den lille britiske øgruppe Bermuda lagde ned ad
- Hvad er ægte diamanter?
- Fyrresaftbaseret plastik:En potentiel gamechanger for fremtidens bæredygtige materialer
- Spliceosomet - nu tilgængeligt i high definition
- Video-on-demand og myten om endeløse valgmuligheder
- De næste fire Galileo-satellitter brændes til opsendelse
- Mars-landingen kommer ned til de sidste 6 minutter af 6-måneders tur