Sa 2015 Kasunduan sa Paris sa pagbabago ng klima, halos bawat bansa sa Earth ay nangako na mapanatili ang mga temperatura ng pandaigdig na "mas mababa sa" 2C sa itaas ng mga antas ng pre-industriyal at upang "ituloy ang mga pagsisikap upang limitahan ang pagtaas ng temperatura kahit pa sa 1.5C".

Gayunpaman, noong panahong iyon, ang mga siyentipiko ay nagpakita lamang ng modelo ng sistema ng enerhiya at mga landas ng pagpapagaan ng carbon upang makamit ang target na 2C. Ang ilang pag-aaral ay napag-usapan kung paano maaaring limitahan ng mundo ang warming sa 1.5C.

Ngayon isang papel sa Nature Pagbabago ng Klima nagpapakita ng mga resulta mula sa isang bagong ehersisyo sa pagmomolde gamit ang anim na magkakaibang "pinagsama-samang mga modelo ng pagtatasa" (IAMs) upang limitahan ang mga pandaigdigang temperatura sa 2100 sa ibaba 1.5C.

Ang mga resulta ay nagpapahiwatig na ang 1.5C ay maaaring magamit kung ang mga global na emissions peak sa mga susunod na mga taon at napakalaking halaga ng carbon ay sinipsip ng kapaligiran sa ikalawang kalahati ng siglo sa pamamagitan ng isang iminungkahing teknolohiya na kilala bilang bioenergy sa carbon makunan at imbakan (BECCS).

Pagtukoy sa 1.5C target

Isang hamon na may layuning limitahan ang pag-init sa 1.5C sa mga pre-industrial na antas ay na ito ay hindi malinaw na tinukoy sa teksto ng Kasunduan sa Paris. Halimbawa, ang mga siyentipiko ay hindi sumasang-ayon sa kung ano, eksaktong, pre-industrial temperatura ay at kung paano pinakamahusay na upang tukuyin ang mga ito, Pati na rin kung anong dataset ang gagamitin.

Mayroon ding hindi isang malinaw na pinagkasunduan kung ang target ay dapat na layunin na magkaroon ng kahit na logro ng mundo na umaabot sa 1.5C warming sa pamamagitan ng 2100, o hangaring subukan at maiwasan ang pagkakaroon ng temperatura na lumagpas sa 1.5C sa pagpuntirya para sa mas mababang halaga ng pag-init. Dahil kawalan ng katiyakan sa sensitivity ng klima ibig sabihin ay maaaring magkaroon kami ng anumang bagay sa pagitan ng 1.5C at 4.5C warming sa bawat pagdoble ng CO2 emissions, ang mga siyentipiko ay may posibilidad na magplano upang maiwasan ang pinakamasamang kaso kung saan ang pagiging sensitibo ng klima ay nagtatapos hanggang sa mas mataas na dulo ng saklaw.

Sa kaso ng target na 2C, ang "Kasali sa ibaba" na wika ng Kasunduan sa Paris ay binigyang-kahulugan bilang pagtiyak na walang higit pa sa 33 na posibilidad na lumampas sa 2C - at, samakatuwid, isang 66 na posibilidad na manatili sa ibaba nito. Ngunit ang target na 1.5C maaaring interpreted bilang alinman sa pagpuntirya para sa isang 50% na pagkakataon na mamalagi sa ibaba 1.5C, o isang pagkakataon 66% na katulad ng 2C target. Ito ay maaaring tunog tulad ng isang maliit na pagkakaiba, ngunit ito ay may malaking epekto sa nagreresulta sa badyet sa carbon at kadalian ng pagtugon sa target.

Sa kanilang bagong papel, isang pangkat ng mga tagasaliksik ng enerhiya ng 23 ang pinipili ang mas mahigpit na interpretasyon ng target, na naglalayong magkaroon ng 66% na pagkakataon ng pag-iwas sa higit sa 1.5C warming sa taong 2100. Gayunpaman, pinapayagan nila ang mga temperatura na lumagpas sa 1.5C sa paglipas ng kurso ng siglo hangga't mahulog pababa pababa sa ibaba 1.5C sa pamamagitan ng taon 2100. Ito ay kilala bilang isang "overshoot" sitwasyon.

Ang 1.5C ay posible lamang sa ilang mga landas sa hinaharap

Upang masuri ang mga mabubuting daanan upang limitahan ang pag-init sa 1.5C, ginagamit ng mga mananaliksik ang bago Naibahaging Socioeconomic Pathways (SSPs) na binuo sa paghahanda para sa susunod na Intergovernmental Panel sa Pagbabago ng Klima (IPCC) pagtatasa ng ulat dahil maagang susunod na dekada. Ang mga SSP na ito - kung saan ang Carbon Brief ay masusubukan sa mas malalim sa mga darating na linggo - kasalukuyan limang posibleng hinaharap na mga mundo na naiiba sa kanilang populasyon, paglago ng ekonomiya, demand na enerhiya, pagkakapantay-pantay at iba pang mga kadahilanan.

Ang bawat mundo ay maaaring magkaroon ng maraming iba't ibang klasiko na trajectories, bagaman ang ilan ay magkakaroon ng mas madaling panahon na pagbabawas ng mga emisyon kaysa sa iba. Ang bagong trajectory ng klima na nauugnay sa pag-iwas sa higit sa 1.5C warming sa 2100 ay tinatawag na Representative Concentration Pathway 1.9 ("RCP1.9"), na isang mundo kung saan ang radiative na pagpwersa mula sa greenhouse gases ay limitado sa hindi hihigit sa 1.9 watts bawat metro na kuwadrado (W / m2) sa itaas ng mga pre-industrial level. Mas mababa ito kaysa sa hanay ng mga RCP na dati nang ginagamit ng mga modeller ng klima, na napunta sa 2.6 hanggang 8.5W / m2.

Ang anim na IAMs ay nakatagpo ng mga sitwasyon ng 1.5C sa SSP1, na isang landas na nakatutok sa "inclusive and sustainable development". Apat sa anim na mga modelo ang makahanap ng mga pathway sa SSP2, na kung saan ay isang gitna ng sitwasyon ng kalsada kung saan ang mga kalakhan ay higit na sumusunod sa makasaysayang mga pattern. Walang mga modelo ang nagpapakita ng mabubuting daanan ng 1.5C sa SSP3, na isang mundo ng "panrehiyong pagtatalo" at "muling pagkabuhay na nasyonalismo" na may maliit na internasyonal na kooperasyon.

Sa wakas, isa lamang sa mga modelo ang may 1.5C pathway sa SSP4, na isang daigdig ng "mataas na hindi pagkakapantay-pantay", habang ang dalawang mga modelo ay may mabubuting daanan sa SSP5, isang mundo ng "mabilis na paglago ng ekonomiya" at "enerhiya na masinsinang pamumuhay".

Ang mga emerhensiya ay dapat na mabilis na pumutok

Upang limitahan ang pag-init sa ibaba 1.5C, ang lahat ng mga modelo na kinunsulta ng mga mananaliksik ay nangangailangan na ang global emissions na peak sa pamamagitan ng 2020 at pagtanggi precipitously pagkatapos noon. Matapos ang 2050, ang mundo ay dapat mabawasan ang net CO2 emissions sa zero at ang emissions ay dapat na nagiging negatibo sa buong ikalawang kalahati ng 21st siglo.

Kahit na sa mga mabilis na pagbawas na ito, ang lahat ng mga sitwasyon ay itinuturing pa rin ang overshoot 1.5C warming sa 2040s, bago bumagsak sa paligid 1.3-1.4C sa itaas pre-industriya na antas sa pamamagitan ng 2100. Ang mga modelo na may mas mabilis na pagbawas - sa pangkalahatan ay nauugnay sa SSP1 - ay may mas mababa na overshoot temperatura kaysa sa mga may mas unti-unti reductions.

Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng parehong CO2 emissions (kaliwa) at global warming sa itaas pre-pang-industriya (kanan) sa lahat ng mga modelo 1.5C napagmasdan. Ang mga linya ay may kulay batay sa ginamit ng SSP.

CO2 emissions sa gigatons (Gt) CO2 (kaliwa) at global mean temperatura sa ibabaw na may kaugnayan sa preindustrial (kanan) sa lahat ng mga pangyayari sa RCP1.9 / 1.5C na kasama sa Rogelj et al 2018. Available ang data sa Database ng IIASA SSP. Tsart sa pamamagitan ng Carbon Maikling paggamit Highcharts.

Ang mga modelo ay nagpapakita ng natitirang 1.5C "carbon budget"Mula 2018 hanggang 2100 ng pagitan -175 at 400 gigatonnes ng CO2 (GtCO2). Saklaw na ito pare-pareho sa mga pagtatantya mula sa Ulat ng Pagtasa sa 5 ng IPCC.

Ang malawak na hanay ay higit sa lahat ay resulta ng mga pagkakaiba sa mga emissions ng non-CO2 greenhouse gases, tulad ng methane at nitrous oxide, na nag-iiba sa pamamagitan ng isang kadahilanan ng pagitan ng dalawa at tatlo sa mga modelo ng 2100. Ang ilang mga modelo na may mas mataas na non-CO2 emissions ay may natitirang badyet ng carbon na mas mababa sa zero, na nangangailangan ng higit pang CO2 na alisin mula sa kapaligiran kaysa idinagdag sa katapusan ng siglo. Sa mga simulation na ito, ang badyet ng carbon para sa 1.5C ay ginagamit na.

Ang gitnang pagtantiya sa mga modelo ay ang natitirang 2018-2100 carbon na badyet ay nasa paligid ng 230 GtCO2. Sa kasalukuyang rate ng emissions, ito ay magbibigay-daan sa halos anim na taon hanggang sa ang buong badyet 1.5C ay ubos na, na may isang hanay ng mga zero sa 11 taon sa lahat ng mga modelo.

Pinalitan ang fossil fuels na may renewables

Sinusuri ng pag-aaral ang iba't ibang mga paraan na maaaring matugunan ang mga pangangailangan ng pandaigdigang enerhiya, habang pinuputol din ang mga GHG emissions upang matugunan ang layunin ng 1.5C. Ang paglimita ng pag-init sa ibaba 1.5C ay nangangailangan na ang mundo ay mabilis na nag-aalis ng lahat ng uri ng fossil fuels - o hindi bababa sa mga walang kasamang carbon makunan at imbakan (CCS). Kasabay nito, kailangan ng mundo na mabilis na mapabilis ang paggamit ng zero at net-negatibong pinagkukunan ng enerhiya ng carbon - mga bagay tulad ng BECCS na bumubuo ng enerhiya habang talagang inaalis ang CO2 mula sa kapaligiran.

Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng paggamit ng renewables (kaliwa), net-negatibong BECCS (center) at karbon na walang CCS (kanan) sa lahat ng mga modelo ng 1.5C. Ang mga kulay ay nagpapakita kung aling SSPs ang ginagamit ng mga simulation model.

Ang paggamit ng pangunahing pangunahing enerhiya sa exajoules (EJ) para sa mga di-biomass renewable (kaliwa), BECCS (center), at karbon na walang CCS (kanan) sa lahat ng mga sitwasyon ng RCP1.9 / 1.5C. Inangkop mula sa Figure 2 sa Rogelj et al 2018.

Sa karamihan ng mga modelo, ang pangkalahatang paggamit ng enerhiya ay tataas sa pagitan ng 2018 at 2100, sa pagitan ng -22% at + 83%, na may gitnang pagtaas ng 22%.

Gayunpaman, ipinakita rin ng mga modelo na ang kahusayan ng enerhiya ay mahalaga sa maikling panahon - kahit na ang karamihan sa enerhiya ay nagmumula sa fossil fuels. Ito ay partikular na mahalaga sa sektor ng transportasyon at gusali, kung saan ang mabilis na decarbonisation ay mas mahirap kaysa sa paglikha ng kuryente.

Ang mga modelo ay nagpapakita ng tinatayang 60-80% ng lahat ng enerhiya na nagmumula sa mga renewable sa buong mundo sa pamamagitan ng 2050. Ang ilang mga modelo ay nagpapakita rin ng isang mas malaking papel para sa nukleyar na kapangyarihan, bagaman ang iba ay hindi.

Upang limitahan ang pag-init sa 1.5C, ang paggamit ng karbon nang walang carbon capture ay bumababa ng humigit-kumulang na 80% sa pamamagitan ng 2040, na ang langis ay kadalasang kadalasan ay hininto ng 2060. Ito ay mangangailangan ng karamihan sa mga gasolina o diesel na mga sasakyan na itatapon ng 2060, na may mga de-kuryenteng o iba pang mga alternatibong mababang gasolina na mga sasakyan na bumubuo ng karamihan sa mga benta na mabuti bago ang petsang iyon. Ang hinaharap na likas na paggamit ng gas ay higit na halo-halong sa mga modelo, na ang ilan ay nagpapakita ng pagtaas at ang ilan ay bumababa ng kalagitnaan ng siglo.

Ang mga emission ay dapat na negatibo

Negatibong mga emisyon ay kinakailangan sa huli kalahati ng siglo upang hilahin ang dagdag na CO2 sa labas ng kapaligiran. Ito ay dahil ang mga emissions ay hindi maaaring mahulog sapat na mabilis sa mga modelo upang maiwasan ang paglampas sa pinahihintulutang badyet sa carbon upang maiwasan ang pag-init ng 1.5C.

Karamihan sa mga modelo ay naglalabas ng humigit-kumulang 50-200 na mas maraming CO2 kaysa sa pinahihintulutang badyet ng carbon sa kurso ng siglo, bago bunutin ang dagdag na CO2 pabalik.

Ang mga modelo ay ipinapalagay ang malaganap na pag-aampon ng BECCS simula sa pagitan ng 2030 at 2040 at pagkatapos ay mabilis na pinalaki. Sa pamamagitan ng 2050, maraming mga modelo ang may BECCS na gumagawa ng higit sa 100 exajoules (EJ), halos pareho ang halaga ng enerhiya sa buong mundo habang ang karbon ay nagbibigay ngayon. Sa pamamagitan ng 2100, ang BECCS ay magiging sa paligid 200EJ kumpara sa 300EJ para sa lahat ng non-biomass renewable energy.

Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng dami ng CO2 na napinsala ng CCS (parehong mula sa BECCS at fossil fuels) sa lahat ng mga modelo. Ang carbon capture ramps up pagkatapos 2020 at maaaring 20 GtCO2 o mas mataas sa katapusan ng siglo, na kung saan ay sa paligid ng kalahati ng global CO2 emissions sa 2018.

Ang taunang CO2 ay nakahanay sa carbon capture at imbakan sa gigatons (Gt) CO2 sa pamamagitan ng taon at SSP sa lahat ng mga sitwasyon ng RCP1.9 / 1.5C. Inangkop mula sa Figure 3 sa Rogelj et al 2018.

Ang mga modelo ay gumagawa ng mga pagtatantya ng mga pagbabago sa kagubatan ng mundo sa pagitan ng -2% at 26% sa pagitan ng ngayon at 2100, na may karamihan sa mga modelo na nagpapakita ng mga makabuluhang pagtaas sa cover ng kagubatan. Ang parehong BECCS at pagtatanim ng gubat ay nangangailangan ng maraming lupain. Ang karamihan sa mga modelo ay nagpapakita ng pagtanggi sa mga sitwasyong pandaigdigang cropland na katumbas ng lugar na kasalukuyang ginagamit para sa agrikultura sa buong European Union.

Gayunman, ang karamihan sa mga modelo na ginamit sa pag-aaral ay hindi kasama ang pagtatanim ng gubat bilang isang malinaw na pagpipilian sa pagpapagaan, kaya ang pagtatanim ng gubat at iba pa "Natural" na mga negatibong emissions technology maaaring potensyal na maglaro ng mas malaking papel sa hinaharap. Ang mga partikular na teknolohiya na ginagamit para sa mga negatibong emisyon sa hinaharap ay maaaring naiiba at medyo mas mababa ang tiwala sa BECCS, ngunit ang mga di-BECCS na pamamaraang higit sa lahat ay hindi kasama sa mga modelo dahil sa natitirang kawalan ng katiyakan sa gastos at pagiging epektibo sa antas.

Katulad nito, ang halaga ng BECCS na ginamit ay naiiba nang kaunti sa pagitan ng mga modelo at sa buong SSPs, na may SSP1 na nangangailangan ng hindi bababa sa negatibong emissions at SSP5 na nangangailangan ng pinakamaraming dahil sa mas mabagal na pagbawas ng emisyon nito at mas mataas na pangkalahatang paggamit ng enerhiya.

Dr Joeri Rogelj, ang may-akda ng lead ng papel mula sa International Institute para sa Inilapat Systems Analysis (IIASA) sa Austria, nagsasabi sa Carbon Brief:

"Ito ay nagpapahiwatig na ang isang pagtutok sa sustainable lifestyles na limitasyon ng enerhiya demand ay maaaring mabawasan ang malakas na pag-uumasa sa BECCS."

Ang isang kawili-wiling resulta ng target na 1.5C ay isang pinababang paggamit ng fossil fuels na sinamahan ng CCS, kumpara sa kung ano ang matatagpuan sa 2C mga sitwasyon. Ito ay dahil ang fossil fuels na may CCS ay nagreresulta pa rin sa mga methane emissions mula sa pagmimina ng karbon o paghawak ng gas, pati na rin ang CO2 emissions dahil sa hindi sakdal na pagkuha at butas na tumutulo. Ang mga sobrang emissions ay maaaring maging masyadong mahalaga upang payagan sa isang malaking proporsyon sa isang 1.5C mundo.

Karamihan mas mahirap maabot ang 1.5C kaysa sa 2C

Bilang karagdagan sa pagsisiyasat ng mga detalye ng kung ano ang kinakailangan upang limitahan ang pag-init sa 1.5C, inihahatid din ito ng papel sa mga umiiral na mga pangyayari sa 2C sa iba't ibang mga kategorya. Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng pagkakaiba sa pagitan ng mga sitwasyon ng 1.5C at 2C sa kabuuan ng mga pang-ekonomiya at CO2 na mga sukatan ng pagbawas. Ang bawat dashed line ay kumakatawan sa isang 100% pagtaas sa gastos o pagsisikap sa isang 1.5C mundo kumpara sa isang mundo 2C.

Ang mga kaugnay na pagtaas sa gastos at ang mga sukatan ng pagbabawas ng CO2 para sa mga pangyayari sa 1.5C kumpara sa mga pangyayari sa 2C para sa iba't ibang mga SSP. Ang bawat dashed line ay kumakatawan sa isang pagtaas ng 100 sa halaga o halaga ng pagbawas, hanggang sa isang pagtaas ng 500%. Kinuha mula sa pigura 4 sa Rogelj et al 2018.

Ang pinakamalaking pagtaas ay sa mga presyo ng carbon, na dapat ay sa pagitan ng 200% at 400% na mas mataas, at sa mga malapitang gastos, na 200% hanggang sa mas mataas na 300%. Ang mga pagtaas sa mga gastos sa panandaliang ito ay hinihimok ng mas matinding malapit na mga pagbawas na emission na kinakailangan. Ang mga pang-matagalang gastos ay inaasahan din na maging mas mataas sa 200%.

Para sa mga sukatan ng pagbabawas ng CO2, ang isang 1.5C mundo ay nangangailangan ng humigit-kumulang na dalawa hanggang tatlong beses na mas malaki ang mga pagbawas sa CO2 mula sa mga gusali at sasakyan kaysa sa isang mundo ng 2C. Ang mga sektor na ito ay mas mahirap na mag-decarbonise kaysa sa pagbuo ng kuryente habang sinasangkot nila ang direktang pagkasunog ng fossil fuels na mas madaling mapapalitan.

Mahirap, ngunit posible?

Ang mga bagong sitwasyon sa pag-aaral na ito ay mahalaga dahil ipinapakita nila na posibleng mga trajectory at teknolohiyang daanan na maaaring limitahan ang pag-init sa ibaba 1.5C sa 2100. Gayunpaman, ang lahat ng mga modelo kasama overshoot 1.5C ng warming sa gitna ng siglo. Karamihan din ay umaasa sa napakalaking halaga ng pa rin-unproven ang mga negatibong emissions mamaya sa siglo upang payagan ang isang mas feasibly unti-unti pagbawas sa emissions sa malapit-termino.

As Dr Glen Peters, isang senior researcher sa CICERO Centre para sa International Climate Research sa Norway na hindi kasangkot sa pag-aaral, ay nagsasabi sa Carbon Maikling:

"Ang paghihigpit sa temperatura sa 1.5C ay nakakakuha ng malapit sa kung anong mga modelo ang makapagliligtas, na may lamang mga tiyak na socioeconomic, teknolohikal at mapagkukunang pagpapalagay na mapapayapa sa 1.5C pathway. Kung paano ibahin ang anyo ng mga resulta ng modelo sa isang mabubuhay na pagbabagong lipunan ay nananatili ang elepante sa silid. Ang mga sitwasyon ng 1.5C ay nangangailangan ng mga radikal na pagbabawas sa walang pasigang paggamit ng fossil na gasolina, mabilis na pagpapalawak ng mga di-fossil na mapagkukunan ng enerhiya at pagtanggal ng carbon dioxide sa planeta. Ang pagkabigo upang matugunan ang alinman sa mga pangunahing mga bloke ng gusali ay gagawing madali ang 1.5C. "

tandaan: Kasama ang pag-publish ng pag-aaral ng bagong pag-update SSP emissions at database ng sitwasyon, na kasama ang data para sa lahat ng mga sitwasyong SSP.

Rogelj, J. et al. (2018) Mga sitwasyon patungo sa paglilimita ng global na pagtaas ng average na temperatura sa ibaba 1.5C, Pagbabago sa Klima ng Kalikasan,

doi:10.1038/s41558-018-0091-3

Ang artikulong ito ay orihinal na lumitaw sa Maikling Carbon

Tungkol sa Ang May-akda

Sinasaklaw ng Zeke Hausfather ang pananaliksik sa agham ng klima at enerhiya na may focus sa US. Si Zeke ay may mga master degree sa environmental science mula sa Yale University at Vrije Universiteit Amsterdam, at nakatapos ng PhD sa science sa klima sa University of California, Berkeley. Ginugol niya ang nakalipas na mga taon ng 10 na nagtatrabaho bilang siyentipiko at negosyante ng data sa sektor ng cleantech.

Mga Kaugnay na Libro:

at InnerSelf Market at Amazon