Í 3-4 millj­arða ára sögu jarð­ar, eftir fyrsta ármillj­arð­inn, hefur sam­setn­ing loft­hjúps­ins og lofts­lagið oft breyst og hit­inn sveifl­ast. Síðstu tæpar 3 ármillj­ón­irnar kall­ast kvartera ísöldin (fyrri ísaldir eru þekkt­ar). Á henni hafa liðið mörg jök­ul­skeið með miklum kuld­um, risa­jöklum og hafís á norð­ur­hvelinu. Á milli þeirra ganga yfir styttri hlý­skeið með marg­falt minni jökl­um. Við lifum á einu slíku sem hófst fyrir 11.700 árum. Á hlý­skeið­inu, sem enn stendur og gæti t.d. verið hálfn­að, hefur nútíma­mað­ur­inn þok­ast úr frum­stæðri stein­öld til flók­inna iðn­bylt­inga og úr nokkrum millj­ónum manna til 7-8 millj­arða.

Á jök­ul- og hlý­skeiðum var lofts­lag mis­hlýtt og mis­úr­komu­samt. Sveifl­urnar hafa gengið yfir af nátt­úru­legum orsök­um. Frá því fyrir 9.500 árum og þar til á mið­öldum breytt­ist með­al­hiti jarðar alloft af stærð­argráðu á milli 0,1°og 0,5°C. Á fyrstu árþús­und­unum hurfu jöklar að mestu, eða með öllu, á Íslandi í nokkuð hlýju lofts­lagi, en alls ekki á Græn­landi. Jök­ulís þar mælist fáein hund­ruð þús­und ára næst berggrunn­inum við meg­in­jök­ul­smiðju. Frá því um mið­bik tíma­bils­ins hefur kólnað í heild þrátt fyrir hlý­inda­sveifl­ur. Upp úr því taka núver­andi hveljöklar hér­lendis að safn­ast fyrir á hálendi og Græn­lands­jöklar bæta við sig. Milli u.þ.b. 1300 og 1900 var kaldra en í fáeinar aldir á undan og „nýju“ íslensku jökl­arnir ná hámarki á þess­ari „Litlu ísöld“ Afkoma þeirra er ávallt góður mæli­kvarði á lofts­lags­breyt­ing­ar.

Gróð­ur­húsa­loft­teg­undir

Nokkrar loft­teg­und­ir, aðrar en nitur og súr­efni, eru mik­il­vægar öllu lífi. Þær eru, ásamt vatns­gufu, í litlu magni í loft­inu, svo­kall­aðar gróð­ur­húsa­loft­teg­undir (GHL). Án þeirra væri með­al­árs­hiti jarðar ekki í nánd við 15°C, heldur langt neðan frost­marks. Koldí­oxíð, efnið sem við öndum frá okkur og plöntur nota við ljóstil­lífun (og losa þá súr­efn­i), er þekkt­ast efn­anna. Loft­teg­undin losnar við bruna kolefn­is. Á yfir­borði jarðar er hringrás þar sem kolefni losnar (frá líf­verum og t.d. við trjá­elda) en binst sam­tímis í jurt­um. Hringrásin á að geta náð völtu jafn­vægi með bind­ingu kolefnis í gróðri á landi og „græn­um“ líf­verum í sjó. Brenni menn kolum og olíu úr „föld­um“ jarð­lögum raskast hringrásin svo um munar vegna mik­illar auka­los­unar koldí­oxíðs.

Áhrif GHL á hitafar og þar með raka í loft­inu eru marg­sönn­uð. Sól­ar­ljós með til­tek­inni bylgju­lengd­ar­breidd (m.a sýni­legt ljós og inn­rauð hita­geisl­un) berst í gegnum loft­hjúp­inn. Ljósið lendir á yfir­borð­inu en hluti geisl­un­ar­innar end­ur­kast­ast í gegnum loft­hjúp­inn. Bylgju­lengdin breyt­ist við end­ur­kastið og aðeins hluti upp­haf­lega varmans skilar sér út í geim­inn. Hinn hlut­inn hefur vermt yfir­borðið og loft­hjúp­inn. Hann „gleyp­ir“ varma og virkar líkt og gler­þak í gróð­ur­húsi. Eng­inn getur hrakið þessa ein­földu eðl­is­fræði.

Hvað hefur breyst?

Frá því um miðja 18. öld hafa menn grafið upp kol svo um mun­ar, og seinna olíu og gas, og brennt feykna magni. Sam­tímis hefur verið gengið hart að skóg­lendi og gróð­ur­svæðum breytt, t.d. úr villi­gróðri í tún og akra en eyði­merkur stækk­að. Afköst jurta heims, í heild, við að binda kolefni úr koldí­oxíði hefur minnk­að. 

Áreið­an­legar mæl­ingar á efnum í loft­blöðrum í jök­ulís á Græn­landi og enn eldri ís á Suð­ur­skauts­land­inu, samt beinum mæl­ingum í lofti eftir 1950, sanna að frá mið­biki 18. aldar til 2020 hækk­aði magn koldí­oxíðs í lofti úr vel undir 0,03% í 0,0418%, þ.e. yfir 40%. Svo hátt hlut­fall koldí­oxíðs hefur ekki verið í loft­hjúpnum í hund­ruð þús­undir ára. Hraði breyt­ing­anna hefur marg­fald­ast á sl. 50 árum. Sam­fara síauk­inni rýrnun trjá­þekju jarðar og brennslu jarð­efna­elds­neytis hefur með­al­hiti jarðar hækkað um 1,1 til 1,2°C á skömmum tíma.

Heild­ar­losun á Íslandi – stærð­argráðan

Skipta má losun á Íslandi sem ígildi koldí­oxíð­los­unar í fimm flokka: Losun frá land­notk­un, breyttu gróð­ur­lendi, m.a. fram­ræstu vot­lendi, og skóg­rækt (1), losun úr málm­iðn­aði o.fl., ásamt utan­lands­flugi og alþjóða­sigl­ingum (2), losun frá úrgangi (3), losun vegna notk­unar jarð­efna­elds­neytis í sam­göngum inn­an­lands í lofti, á sjó og landi, í sjáv­ar­út­vegi og vegna jarð­varma­notk­unar (4), losun frá hús­dýrum og áburði (5). Raf­orku­fram­leiðsla og hag­nýtt varma­orka úr gufu eða heitu vatni losar lítið af GHL í sam­an­burði við aðra los­un­ar­valda. Þess vegna er 95-97% íslenskrar orku rétti­lega sögð græn eða end­ur­nýj­an­leg. Losun GHL í eld­gosum eða úr hvera­svæðum eru hlutar nátt­úru­legrar hringrásar og telj­ast ekki með. 

Margir millj­arðar tonna á heims­vísu bæt­ast nettó við GHL sem fyrir eru í loft­hjúpnum ár hvert. Of hægt gengur að breyta því enda hafa ljóstil­líf­andi líf­verur og útfell­ing kalk­sam­banda í haf­inu ekki undan að binda kolefni. Mann­kynið er líka seint að taka við sínum björg­un­ar­þætti, með því að græða land og draga úr los­un, m.a. með því að minnka notkun jarð­efna­elds­neyt­is, einkum við raf­orku­fram­leiðslu.

Reikn­ingar koldí­oxíðí­gilda, mæl­ingar og mat á losun GHL úr land­notkun og úr mann­legri virkni á Íslandi benda til 13 til 15 millj­óna tonna los­unar á ári. Árs­losun Þýska­lands nú er um 800 milljón tonn. Hjá okkur er flokkur 1 langstærstur og um leið flókn­astur að reikna og meta. Eitt af all­mörgum kola­orku­verum í Þýska­landi (Box­berg), sem fram­leiddi 2.427 MW rafafl 2013 (næstum allt rafafl Íslands), los­aði þá 22 milljón tonn á ári. Afar stórt kolefn­is­spor okkar miðað við fólks­fjölda er mjög lítið á heims­mæli­kvarða. Það léttir þó alls ekki á okkar ábyrgð og skyld­um, rétt eins og gildir um aðrar skyld­ur, t.d. mann­úð­ar­að­stoð.

Undir Par­ís­ar­sam­komu­lag­inu 

Helstu upp­sprettur los­unar sem eru á ábyrgð Íslands 2019 (Kyoto- og Par­ísa­sam­komu­lag­ið) voru vega­sam­göngur (33%), olíu­notkun fiski­skipa (18%), iðra­gerjun hús­dýra (10%), nytja­jarð­vegur (8%), losun frá kæli­m­iðlum (F-­gös) (7%) og losun frá urð­un­ar­stöðum (6%). Hlut­fallslosun frá mis­mun­andi upp­sprettum sem telja minna en 3% af losun á ábyrgð Íslands voru (9%).  Sam­tals nemur þessi losun koldí­oxíðí­gilda nálægt 4 milljón tonnum (3,4, og 5). Þeim verður að fækka um vel rúman helm­ing á næstu átta árum.

Sam­dráttur í losun er þegar á nokkuð á veg kom­inn. Orku­skipti í umferð­inni aukast í takt við fram­boð sk. grænna bíla og vinnu­tækja, útgerðir hafa náð veru­legum árangri, aðal­lega með því að nota meng­un­ar­minni olíu en fyrir var, hægur sam­dráttur er í losun frá land­bún­aði en all­hraður frá úrgangs­vinnsl­unni. Bann við til­teknum kæli­gösum skilar árangri. 

Aðgerð­ar­á­ætlun stjórn­valda (sjá vef­síðu for­sæt­is­ráðu­neyt­is­ins) er fjár­mögn­uð, mark­miðs­sett og raun­hæf 2021 en hana verður að upp­færa reglu­lega og herða á aðgerð­um. Staðið er skil á los­un­ar­bók­haldi hvers árs (sjá vef­síðu Umhverf­is­stofn­un­ar). Raun­hæfa los­un­ar­mark­miðið vegna Par­ís­ar­sam­komu­lags­ins hefur verið hækkað úr 29% í a.m.k. 55% sam­drátt og getur enn hækkað svo fremi sem ósk­hyggja ræður ekki stefnu og aðgerðum heldur styrkur sem felst í sam­vinnu rík­is­stjórn­ar, Alþing­is, sveit­ar­stjórna, fyr­ir­tækja, félaga og almenn­ings. Sam­vinna og sam­staða, líka um kostn­að­ar­þátt­inn, er lyk­ill að árangri.

Stór­iðja, sigl­ingar og utan­lands­flug 

Íslensk losun frá orku­frekum iðn­aði og alþjóð­legum sam­göngum (2) er nálægt 2 millj­ónum tonna á ári. Álverin þrjú, málm­blendi­verk­smiðjan og eitt kís­il­ver skora hæst. Þau lúta svoköll­uðu ETS-­kerfi (ekki Par­ís­ar­sam­komu­lag­in­u), kaupa sér los­un­ar­kvóta þar sem verð á ein­ingu hækkar jafnt og þétt og þvingar fyr­ir­tæki til þess að draga úr los­un, t.d. með nið­ur­dæl­ingu koldí­oxíðs, breyttu fram­leiðslu­ferli eða fram­leiðslu elds­neyt­is. Unnið er að svip­uðu kerfi fyrir alþjóða­flug og tekur Ísland þar þátt. ETS-­kerfið nær til stórra flutn­inga­skipa en ekki íslenskra vegna smæðar þeirra. Mik­il­væg­asta fram­lag okkar í flugi og sigl­ingum eru orku­skipti og ný notkun vetn­is, met­anóls og líf­dís­ils. Hingað til hefur los­un­ar­sam­dráttur í þessum geira (2) verið lít­ill en þó sá að tölvu­tækni og íblöndun efna í elds­neyti hefur skilað árangri. Fyrstu skref við nið­ur­dæl­ingu koldí­oxíðs frá álver­inu í Straums­vík eru hafin og ný raf­skaut án kolefnis í aug­sýn. Hitt er svo ljóst: Ein­hver málm­iðj­anna kann að hætta starf­semi.

Land­notkun og los­un 

Mann­vist á Íslandi og „Litla ísöld­in“ hafa valdið gríð­ar­legum gróð­ur­fars­breyt­ing­um. Veru­leg losun koldí­oxíðs er frá landi með skerta jarð­vegs­hulu og fram­ræstu vot­lendi; um 9 milljón tonn á ári. Aðgerðir til upp­græðslu, end­ur­heimt vot­lendis og skóg­rækt minnka losun og binda kolefni. Það dugar þó skammt gagn­vart Par­ís­ar­sam­komu­lag­inu þar sem áherslan er á að minnka aðra losun fyrir 2030 en frá landi í bágu ástand­i. 

Kolefn­is­jöfnun getur aftur á móti tryggt að lög­bundið kolefn­is­hlut­leysi náist fyrir 2040. Þarna verða nú tölu­verðar fram­farir og er reiknað með að a.m.k. 1,2 milljón tonn á ári hafi bund­ist 2030. Herða verður kolefn­is­bind­ingu á næstu árum og fimm til sjö­falda hana til 2040. Upp­græðsla, skóg­rækt og end­ur­heimt vot­lendis er verk­efni margra og gildir und­an­þága frá tekju­skatti (0,85% árs­tekna), leggi lög­að­ilar fé til kolefn­is­bind­ingar með ýmsu móti. Margir skóg­ar- og land­græðslu­bændur starfa og fjöl­menn skóg­rækt­ar­fé­lög, auk allöflugra rík­is­stofn­ana. Kolefn­is­jöfnun er afar mik­il­vægt fram­lag í lofts­lags­málum og einn stærsti áfanga­sig­ur­inn á leið til sjálf­bærni og græns orku­bú­skapar jarð­ar­búa.

Verk­efnin eru örlaga­rík

Um þessar mundir er allra mál að herða verði róð­ur­inn, jafnt á Íslandi sem í Kína. Það er í sam­ræmi við þá stað­reynd að við vitum nóg um orsakir lofts­lag­breyt­ingar til þess að geta brugð­ist rétt við. Beinar aðgerðir verða að vera í for­gangi. Þær vilja allt of víða stranda, ekki á efa­semd­ar- og úrtölu­fólki, heldur fyrst og fremst á tregðu sumra stjórn­mála­afla við að breyta for­gangs­röðun í efna­hags­mál­um, á valdi hag­hafa í þeim hluta hagn­að­ar­drif­inna, kap­ít­al­ískra fyr­ir­tækja þar sem skakka­föll vegna lofts­lags­breyt­inga hafa enn ekki knúið þau til breyttra hátta og að síð­ustu á skorti valda­leysi fram­sæk­inna afla í stór­veld­un­um. Innan G20-­ríkj­anna sitja þeir sem bera mesta ábyrgð á vand­an­um. Sjálf­bærni í stað rányrkju, orku­skipti í stað frek­ari leitar að og vinnslu á jarð­efna­elds­neyti, hringrás­ar­hagskefi með félags­legum áherslum í stað mark­aðs- og sívaxt­ar­hyggju og jafn­rétti í stað land­lægs misréttis: Engin smá áskor­un! Þessi eina byggða pláneta sem við vitum um er í húfi sem slík. 

Höf­undur er jarð­vís­inda­maður og þing­maður VG 2016-21.