Ook in 2022 heeft het Global Carbon Budget, de wereldwijde CO2-begroting, geen goed nieuws. De globale uitstoot van broeikasgassen blijft stijgen. Peter Landschützer over de rol van de oceaan in het klimaat: ‘Het is aan ons om de stress die we de oceaan bezorgen, te stoppen.’
Klimaatwetenschapper Peter Landschützer, onderzoeksdirecteur bij het VLIZ, werkte mee aan het rapport. De Oostenrijker onderzoekt al zijn hele carrière de rol van de oceaan als klimaatbuffer.
‘Tijdens mijn PhD deed ik in het VK CO2-metingen vanop schepen. Vier keer reisde ik met een containerschip van het VK naar de Caraiben, erg vermoeiende onderzoekscampagnes. Het frustrerende was: ik was zowat de enige die iets met die gegevens deed. Al die moeite voor zo weinig output.’
‘Ik heb mezelf dus tot doel gesteld om ze meer waardevol te maken. Met machine learning-technieken heb ik neurale netwerken ontworpen die de gegevens bruikbaar maken voor een breed publiek.’
Wilde u zo beter bijdragen aan de klimaatdiscussie?
‘Als er iets is wat ik heb geleerd in mijn samenwerking met beleidsmensen, is dat je ze één cijfer moet geven. Eén. Het mag niet moeilijker zijn. Ik wilde dus dat ene cijfer berekenen. Tijdens mijn postdoc in Zürich en daarna aan het Max Planck Instituut in Hamburg werkte ik aan neurale netwerken. Die zorgden ervoor dat we de oceaanopslag van CO2 in een cijfer konden uitdrukken en dat in het global carbon budget konden steken.’
‘Bij het VLIZ wil ik werken op een belangrijke factor die we tot nu toe missen: de kustgebieden. Die zijn super belangrijk, maar nog ingewikkelder dan de open oceaan. Daarvoor hebben we natuurlijk gegevens nodig. VLIZ werkt mee aan ICOS (Integrated Carbon Observing System), een Europees project met vaste meetstations voor langdurige CO2 monitoring in oceaan, land en atmosfeer.’
‘Kustgebieden nemen zo'n tien procent van de CO2-opname van de oceaan voor hun rekening, maar er is veel plantengroei, dus veel potentieel voor meer. Alle blauwe economie vindt daar plaats, maar we weten niet zo goed hoe ze daardoor veranderen. Ze zijn erg afhankelijk van de rivieren. En ook belangrijk: zo'n 70 à 80 procent van de wereldbevolking leeft daar.’
Wat zijn volgens u de opvallendste conclusies van het Global Carbon Budget 2022?
‘Het opvallendste dit jaar zit hem in de CO2-emissies. Twee jaar geleden zagen we door de covidpandemie een duidelijke daling in de uitstoot door fossiele brandstoffen. We hebben allemaal last gehad van de beperkingen die ons werden opgelegd, maar ze hebben wel bewezen dat er maatregelen bestaan die werken.’
‘Nu zijn we opnieuw bij pre-covid niveau. Dat is een gemiste kans en een teken dat we onze les niet geleerd hebben. En de meest ongemakkelijke conclusie uit dit rapport is misschien deze: als je kijkt naar de uitstootcurve, zie je maar een kleine deuk in 2020. Dat geeft aan hoe drastisch we de emissies eigenlijk zouden moeten terugschroeven.’
De oceaan is een belangrijke sink, een opslagplaats voor CO2. Hoe werkt die?
‘De oceaan en de atmosfeer zoeken een evenwicht: beide bevatten normaal gezien ongeveer dezelfde hoeveelheid CO2. De uitwisseling van CO2 tussen de atmosfeer en de oceaan wordt aangedreven door het verschil in concentratie tussen beide. In pre-industriële tijden waren ze globaal gezien ongeveer in evenwicht.’
‘Wanneer we dermate veel CO2 zijn beginnen uit te stoten dat er een toename was in de atmosfeer, hebben we een onevenwicht gecreëerd. De oceaan begon een inhaalbeweging te maken. De gegevens tonen dat de CO2-opname door de oceaan gelijke tred hield met de toename in de atmosfeer.’
‘In de oceaan is alles wel wat complexer dan in de atmosfeer. Die laatste is namelijk heel goed gemengd. Of je nu metingen uitvoert op de zuidpool of hier, de concentratie aan CO2 verschilt heel weinig, vergeleken met de oceaan. In de oceaan spelen de biologie en de circulatie een grote rol. Denk aan algen en zeegrasvelden als de regenwouden van de oceaan: planten gebruiken CO2 om te groeien. Op plaatsen waar er veel planten groeien, is er een grote opname van CO2 en weinig opgelost CO2 in het water.’
‘In andere streken heb je dan weer upwelling van diep oceaanwater, die is gelinkt met de oceaancirculatie. De Pacifische Oceaan aan de evenaar geeft bijvoorbeeld CO2 aan de atmosfeer af. De uitwisseling is dus heel verschillend afhankelijk van waar je bent.’
El Niño en La Niña spelen daar ook een rol in?
‘Hun effecten zijn groter op het land, maar ook in de oceaan spelen ze een rol. Tijdens El Niño worden de passaatwinden aan de evenaar zwakker. Daardoor komt minder diep zeewater meer aan de oppervlakte en geeft de oceaan dus veel minder CO2 af aan de atmosfeer.’
‘Tijdens La Niña zie je het omgekeerde fenomeen: veel sterkere winden geven veel sterkere upwelling. Dus gaat er veel meer CO2 van de oceaan naar de atmosfeer. Dat zie je ook in het rapport: vorig jaar en dit jaar is de totale oceaanopslag iets kleiner, omdat de oceaan meer CO2 afgeeft vanwege La Niña.’
Die normale uitwisseling tussen oceaan en lucht, is die bedreigd? Kan er een situatie ontstaan waarin de oceaan niet meer kan volgen?
‘Dat is een belangrijke bezorgdheid. Hoe meer CO2 de oceaan opneemt, hoe zuurder ze wordt. We veranderen de chemische samenstelling van zeewater. Zuurder water kan minder CO2 opnemen, wetenschappers spreken van een daling van de buffercapaciteit door verzuring.’
‘In voorspellende klimaatmodellen zie je naar het einde van deze eeuw de CO2 opname van de oceaan afvlakken. De curve blijft niet meer meestijgen met toenemende CO2 in de atmosfeer, omdat de oceaan niet meer kan volgen. Zover zijn we echter nog niet. In het Global Carbon Budget kan je zien dat de capaciteit van de oceaan met vier procent is afgenomen. Dat is nog niet veel, maar het is al begonnen. Er is een tweede reden voor die afname: de opwarming zelf. CO2 lost namelijk beter op in koud water.’
In het rapport staan met stippellijntjes nieuwe data vermeld. De oceaan lijkt meer CO2 op te nemen dan vroegere berekeningen inschatten. Klopt dat, en is dat goed nieuws?
‘Oceaanmodellen worden al een hele tijd gebruikt om het koolstofbudget te sluiten. Sinds enkele jaren gebruiken we ook data: metingen vanop schepen worden samengebracht, en de gaten worden opgevuld met interpolaties op basis van neurale netwerken.’
‘De meeste schepen hebben een zogeheten zeewaterinlaat op zo’n vijf meter diep. Een nieuwe studie van 2020 toonde aan dat de gasuitwisseling tussen oceaan en atmosfeer plaatsvindt aan de oppervlakte, en daar is het koeler. Dus stelden de auteurs een correctie voor van de gegevens van vijf meter diepte. Met die correctie kan de oceaan veel meer CO2 opnemen.’
‘Het klinkt inderdaad goed dat de oceaan meer CO2 zou opnemen dan we tot nu toe dachten. Maar er zit een adder in het gras. In het globale koolstofbudget zit een onbalans. Als al onze berekeningen van fossiele emissies, veranderingen in landgebruik, opslag door de zee en opslag door het land juist zouden zijn, zouden het budget op nul moeten uitkomen. Daar zijn we nog niet, dus er is iets dat we missen.’
‘We hebben nu een negatieve onbalans: we overschatten dus de opnamecapaciteit of we onderschatten de uitstoot. Als de nieuwe gegevens kloppen, zou de oceaan meer CO2 opnemen dan we dachten. Daarmee wordt de negatieve onbalans groter. Dat zou betekenen dat we ofwel de opname door land flink overschatten, of dat er ergens een hele hoop uitstoot is die we nog niet in het model staken. En dat is geen goed nieuws.’
Wat is volgens u de belangrijkste boodschap over oceaan en klimaat in dit rapport?
‘Een belangrijke boodschap is dat we nog steeds op de oceaan kunnen rekenen. Het land was historisch gezien geen opslagplaats: door verandering in landgebruik stootte het net zoveel CO2 uit dan het opsloeg. De oceaan is dus de enige echte opslagplaats, al sinds het begin van de industriële revolutie, en ze werkt nog steeds. De buffer is nog niet vol. Aan ons dus om de stress die we de oceaan bezorgen, te stoppen, zodat ze haar bufferfunctie kan blijven vervullen.’
