6 maart 2018

Nature Climate Change publicatie

Modelstudie laat zien hoe maximale opwarming van 1,5°C kan worden bereikt

IJsbeer op ijsschots

Een nieuwe studie in Nature Climate Change laat zien hoe de maximale mondiale temperatuurstijging kan worden beperkt tot 1,5°C. Aan de studie werkten diverse onderzoekers van de Universiteit Utrecht en het PBL mee. De scenario’s op basis van zes computermodellen hebben vergelijkbare karakteristieken: een maximale CO2-uitstoot voor 2030, gevolgd door een snelle emissie reductie en uiteindelijk negatieve emissies.

Model gebaseerde scenarios voor 1,5°C

De onderzoekers geven met hun publicatie een eerste inkijk in hoe sociaaleconomische omstandigheden zoals ongelijkheid, energievraag, technologische ontwikkeling en internationale samenwerking de haalbaarheid van 1,5 graden temperatuurstijging beïnvloeden. De scenario’s laten zien dat dit soort aannames inderdaad zeer belangrijk zijn. Ze maakten hierbij gebruik van zes zogenaamde integrated assessment models. Een van deze computermodellen is het IMAGE model, dat werd ontwikkeld en toegepast door milieuwetenschappers van het Planbureau van de Leefomgeving en de Universiteit Utrecht: Detlef van Vuuren, David Gernaat, Mathijs Harmsen, Jonathan Doelman en Elke Stehfest.

Input voor internationaal klimaatbeleid

Deze publicatie is van groot belang, laat Joeri Rogelj, eerste auteur van de publicatie en werkzaam bij het IIASA in Oostenrijk weten. “Een van de doelen van het Parijse klimaatakkoord is om het klimaat maximaal 1,5°C te laten stijgen”, vertelt hij. “Maar wetenschappers hebben tot nu toe voornamelijk naar een limiet van twee graden Celsius gekeken. Met dit onderzoek laten we zien hoe klimaatverandering tot aan het eind van de 21e eeuw in lijn kan worden gebracht met een doelstelling van maximaal 1,5 graad. Er is eerder onderzoek geweest, maar wij zijn de eerste die een breed scala aan modellen gebruiken.”

Elk scenario dat tot 1,5 graad leidt wordt gekenmerkt door een snelle overgang van fossiele brandstoffen naar energiebronnen met weinig CO2-uitstoot, minder energiegebruik en het onttrekken van CO2 aan de atmosfeer, zogeheten negatieve emissies. Mogelijke obstakels bij het implementeren van dergelijke scenario’s zijn de grote sociale en economische verschillen wereldwijd en en het gebrek aan succesvol klimaatbeleid op de korte termijn.

Snelle decarbonisatie is nodig

“Computermodellen zijn niet alleen handig om te ontdekken hoe de klimaatdoelen behaald kunnen worden, maar komen ook goed van pas in het onderscheiden van de benodigde voorwaarden”, vertelt prof.dr. Detlef van Vuuren, projectleider van het IMAGE team van het PBL en hoogleraar in Utrecht. “Onze analyse laat bijvoorbeeld zien dat het gebrek aan wereldwijde samenwerking in internationale klimaatbeleid een flinke drempel is om de 1,5°C-doelen te bereiken.”

Van Vuuren verduidelijkt dat de 1,5°C-scenario’s erg ambitieus zijn, maar dat de technische en economische barrieres niet onoverbrugbaar zijn. Maar tergelijkertijd zijn er ook sociale en politieke barrieres (zoals nog onvoldoende beleidsmatige inspanning, zowel nationaal als internationaal) die veel moeilijker te slechten zijn. Dit blijkt ook uit de scenario analyse. Om het doel te bereiken zal de maximum uitstoot aan broeikasgassen al ver voor 2030 bereikt moeten zijn en daarna in razend tempo moeten worden teruggedrongen. Vervolgens moet de uitstoot negatief zijn. In de succesvolle scenario’s is het aandeel aan bio-energie en energie uit zon, wind en water dan ook flink gestegen; tot wel 60-80% van de totale energieproductie halverwege deze eeuw. Dit betekent dat het onverminderd gebruik van fossiele brandstoffen zonder koolstofafvang en opslag razendsnel moet worden teruggedrongen.

Ook laten de modellen zien dat het gebruik van steenkool voor 2040 moet dalen tot minder dan 20% van het huidige gebruik. Tot slot zijn negatieve emissietechnologieën, zoals bio-energie met koolstofafvang en –opslag (BECCS) en zowel bebossing als herbebossing onmisbaar om overtollig CO2 uit de lucht te halen.

Basis voor nieuwe klimaatmodellen

De resultaten uit dit onderzoek dienen als startpunt voor vervolgonderzoek, en zullen ook worden gebruikt in klimaatberekeningen met complexe klimaatmodellen. Dit zal zorgen voor een beter begrip van de impact die het schijnbaar kleine temperatuurverschil tussen 1,5 en 2 graden heeft. De onderzoekers benadrukken echter dat meer onderzoek nodig is. In de modellen die ze zelf voor handen hadden konden ze alleen technologische en economische factoren meenemen. In de echte wereld spelen factoren zoals maatschappelijke acceptatie en internationale samenwerking ook een rol. Beleidsadviseurs dienen hiermee rekening te houden.

Publicatie

Rogelj J, Popp A, Calvin KV, Luderer G, Emmerling J, Gernaat D, Fujimori S, Strefler J, Hasegawa T, Marangoni G, Krey V, Kriegler E, Riahi K, van Vuuren DP, Doelman J, Drouet L, Edmonds J, Fricko O, Harmsen M, Havlík P, Humpenöder F, Stehfest E, and Tavoni M (2018) Scenarios towards limiting global mean temperature increase below 1.5 °CNature Climate Change [pure.iiasa.ac.at/id/eprint/15153/]

Het onderzoek werd mede gefinancierd door het Europese Horizon 2020 programma en het Framework Programme 7 (FP7).