Blogit 29.10.2018

Ilmastonmuutoksen pysäyttämiseksi tarvitaan nettonollapäästöjä

Ilmastotieteessä ja -politiikassa puhutaan usein nettonollapäästöistä ja hiilinielujen tärkeydestä. Käsitteiden yhdenmukainen tulkinta on keskeistä globaalien ilmastotoimien suunnittelussa. Mitä nettonollapäästöillä siis tarkoitetaan?

Hallitustenvälisen ilmastopaneelin (IPCC) lokakuussa julkaiseman erikoisraportin yhteydessä on puhuttu paljon tavoitteesta saada maailman hiilidioksidipäästöt ns. nettonollaan vuoteen 2050 mennessä, jotta ilmaston lämpeneminen voitaisiin rajoittaa alle 1,5 asteeseen verrattuna esiteolliseen aikaan. IPCC:n määritelmän mukaan nettonollapäästöt tarkoittavat sitä, että ihmisten aiheuttamat hiilidioksidipäästöt ovat yhtä suuret kuin ihmisperäiset nielut eli ihmiset poistavat ilmakehästä kaiken sinne päästämänsä hiilidioksidin.

Ilmastopoliittisessa keskustelussa nettonollapäästöt tai hiilineutraalius on usein tulkittu eri tavalla niin, että ihmisperäiset päästöt ovat tasapainossa kaikkien nielujen kanssa, mukaan lukien metsien ja merien kokonaisnielu. Vaikka ero näiden kahden määritelmän välillä saattaa kuulostaa pieneltä, sillä on suuria vaikutuksia sekä tarvittavien päästövähennysten tason arvioinnissa ja samalla ilmaston lämpenemisen kannalta.

Päästöjen ja kokonaishiilinielun tasapainottaminen ei riitä Pariisin ilmastosopimuksen täyttämiseen

Alla oleva kuva havainnollistaa nettonielumääritelmien eroa. IPCC:n käyttämän määritelmän mukaiset nettonollapäästöt (zero emissions) johtaisivat ilmaston lämpenemisen pysähtymiseen ja hitaaseen viilenemiseen, kun maan ja meren päästöjä suuremmat hiilinielut alkaisivat poistaa hiilidioksidia ilmakehästä. Päästöjen tasapainottaminen kaikkien nielujen kanssa (constant forcing) johtaisi puolestaan hiilidioksidipitoisuuden vakiintumiseen, mutta lämpeneminen jatkuisi. IPCC:n viidennen arviointiraportin mukaan ilmasto lämpenisi tässä skenaariossa vielä 0,6 astetta tämän vuosisadan aikana. Lämpeneminen jatkuisi tuhansia vuosia, kunnes ilmasto saavuttaisi tasapainon.

On siis suuri merkitys, mitä nettonollapäästöillä tarkoitetaan, kun puhutaan päästövähennyksistä ja -tavoitteista. Pariisin ilmastosopimuksen täyttämiseksi eli ilmaston lämpenemisen rajoittamiseksi 2 tai 1,5 asteen alle on olennaista mitoittaa globaalit päästövähennykset IPCC:n käyttämän määritelmän mukaan. Tämä tarkoittaa, että globaalisti fossiiliperäiset hiilidioksidipäästöt pitää saada lähes nollaan, ja jäljelle jäävät päästöt pitää poistaa ilmakehästä ihmistoimin. Ei siis maan ja meren jo olemassa oleviin nieluihin tukeutumalla, vaan niitä kasvattamalla ja teknologisia hiilensidontamenetelmiä kehittämällä.

 

Ilmaston lämpeneminen kolmessa idealisoidussa päästöskenaariossa. Jos päästöt pysyvät vakiona (constant emissions), lämpötila jatkaa nousuaan tasaisesti. Tilanne, jossa hiilidioksidipitoisuus ja muut säteilypakotteet pysyvät nykyisellä tasolla (constant forcing), johtaa pitkään jatkuvaan lämpenemiseen. Viimeisessä skenaariossa (zero emissions) ilmasto lämpenee nopeasti, kun pienhiukkasten viilentävä vaikutus poistuu, mutta alkaa sen jälkeen hitaasti viilentyä nielujen poistaessa hiilidioksidia ja muita kasvihuonekaasuja ilmakehästä. Lähde: IPCC AR5, FAQ 12.3, Kuva 1*.

Hiilidioksidia pitää poistaa ilmakehästä aktiivisesti

Kaikissa IPCC:n 1,5 asteen raportin esittelemissä päästövähennysskenaarioissa on mukana niin sanottuja negatiivisia päästöjä eli hiilidioksidin poistamista ilmakehästä aktiivisesti. Toisin sanoen kokonaisnielua pitäisi ihmistoimin kasvattaa yli luonnon nykyisten hiilinielujen.

Suurin osuus negatiivisista päästöistä raportissa on oletettu tulevan bioenergian yhdistämisestä hiilidioksidin talteenottoon (bio-energy with carbon capture and storage, BECCS). Tämä, toistaiseksi suuremmassa mittakaavassa testaamaton, tekniikka perustuu biomassaan polttoon niin, että syntyvä hiilidioksidi otettaisiin talteen ja varastoitaisiin esimerkiksi vanhoihin öljykenttiin. Näin biosfäärissä, ilmakehässä ja merissä kiertävää hiilidioksidia poistuisi ja saavutettaisiin negatiivisia päästöjä.

IPCC:n skenaarioiden negatiivisissa päästöissä on mukana myös metsien puuston ja maaperän hiilivarojen kasvattamista, mutta olemassa olevien metsien hiilinielujen nykyistä kehitystä ei näissä kuitenkaan lasketa mukaan negatiiviseksi päästöksi. Tässä olennaista on, että ilmastotavoitteiden edellyttämiksi negatiivisiksi päästöiksi on ilmastoskenaarioissa laskettu vain luonnon nielujen ihmistoimin kasvanut osuus.

Sekä hiilinielut että fossiilisten päästöjen vähentäminen ovat välttämättömiä

Vaikka olemassa olevilla hiilinieluilla ei voida ainakaan globaalisti tarkasteltuna korvata päästöjä tai päästövähennysten lykkäyksiä, nykyisten nielujen ylläpitäminen ja kasvattaminen on erittäin tärkeää Pariisin sopimuksen tavoitteiden saavuttamiseksi. Jos nielujen annetaan pienentyä, niin lämpötilan rajoittaminen seuraavina vuosikymmeninä käy entistäkin haastavammaksi. Fossiilisten päästöjen vähentäminen nollaan tai todella lähelle on kuitenkin välttämätöntä 1,5 tai 2 asteen tavoitteiden saavuttamiseksi. Fossiilisten polttoaineiden käytöstä tuleva hiilidioksidi tulee nykyisen ilmastosysteemin ulkopuolelta, ja kasautuu merkittävältä osin ilmakehään vuosituhansiksi, jos sitä ei sieltä määrätietoisesti poisteta.

Yhteenvetona voidaan siis todeta, että sekä fossiilisten päästöjen saaminen lähes nollaan että nielujen ylläpitäminen ja niiden vahvistaminen on kriittistä Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteiden saavuttamiseksi.

Kirjoittaja on erikoistutkija Ilmatieteen laitoksen Ilmastojärjestelmätutkimuksen yksikössä.

* Collins, M., R. Knutti, J. Arblaster, J.-L. Dufresne, T. Fichefet, P. Friedlingstein, X. Gao, W.J. Gutowski, T. Johns, G. Krinner, M. Shongwe, C. Tebaldi, A.J. Weaver and M. Wehner, 2013: Long-term Climate Change: Projections, Commitments and Irreversibility. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.