Емісійний бюджет СО₂

Емісійний бюджет СО₂ — допустима сумарна антропогенна емісія вуглекислого газу за встановлений період часу, яка визначається виходячи з цільового рівня глобального потепління у кінці періоду.

Походження поняття

Термін «емісійний бюджет» стосовно СО₂ став вживатися у зв'язку з визначенням можливих сценаріїв зміни клімату.

Вуглекислий газ є найсильнішим по дії на клімат неконденсованим парниковим газом, його концентрація в атмосфері швидко зростає. На відміну від деяких інших парникових газів (наприклад, метану), для вуглекислого газу не існує порівнянних по ефективності механізмів видалення з атмосфери, він є таким, що «довго живе». За сучасними науковими оцінками навіть після повного припинення антропогенної емісії надмірний вуглекислий газ залишатиметься в атмосфері впродовж періоду часу близько тисячі років. Можливість у далекому майбутньому «негативної емісії», тобто вилучення вуглекислоти з атмосфери є украй проблематичним. У зв'язку з цим для відвернення катастрофічної дестабілізації клімату необхідно обмежити сумарну (накопичену) кількість СО₂ у атмосфері. Заданій у розрахунках величині майбутнього потепління в градусах Цельсія відповідає певна кількість гігатонн СО₂, яка може бути додана в атмосферу. Стосовно визначення можливих сценаріїв майбутнього йдеться про розподіл цієї кількості по роках, що і має на увазі термін «бюджет», вживаний по аналогії з фінансовим плануванням.

Кількісні оцінки

Початковою величиною для визначення емісійного бюджету СО₂ є рівень глобального потепління, який може бути визнаний прийнятним. Обмеження глобального потепління величиною 2 °C є найбільш загальновизнаною метою на міжнародних переговорах зі зміни клімату. Її підтримали 140 держав. Ряд учених визнає цю мету недостатньою.

Була проведена низка досліджень, що ставлять метою визначити бюджет СО₂, який відповідає потеплінню 2 °C. Вони відрізняються часовими рамками, статистичними методами і наборами чинників, що враховуються

Аллен та ін. у своєму дослідженні розглядають сумарну емісію 3670 Гт СО₂ (еквівалент 1000 Гт вуглецю) за період 1750—2500 рр., за їх оцінкою вона викличе глобальне потепління з найбільш вірогідною величиною 2°С.

Вашингтон, Натті та ін. в квітні 2009 року опублікували дослідження, в якому оцінюється емісія для досягнення порогового рівня потепління 2°С до 2100 року. Згідно з їх результатами, емісійний бюджет при цьому складе 1300—1400 Гт СО₂.

Комітет зі зміни клімату Великої Британії в 2008 році запропонував глобальний сценарій зниження емісії СО₂ з метою обмежити потепління величиною 2°С (з вірогідністю 50 %), а вірогідність перевищення 4°С не має бути більший 1 %. Емісійний бюджет до 2050 року при цьому повинен скласти 2000 Гт.

Джеймс Хансен у роботі «Мета для рівня атмосферного СО₂: до чого повинне прагнути людство» оцінює емісійний бюджет до 2050 року величиною 750 Гт.

Мейнсгаузен та ін. у роботі 2009 року «Цілі відносно емісії парникових газів для обмеження рівня глобального потепління величиною 2 °C» уперше оцінюють бюджет емісії в термінах вірогідності, з урахуванням невизначенностей, що залишаються, в реакції клімату на підвищений рівень СО₂, а також невизначенностей щодо стабільності вуглецю в наземних і морських «сховищах». За їх оцінкою, при сумарній емісії 1000 гігатонн СО₂ за період 2000—2050 років, вірогідність неперевищення порогу потепління 2 °C складе близько 75 % (що відповідає застосуванню терміну «ймовірно» в доповідях МДЕІК). У 2000—2009 роках близько 350 гігатонн вже було викинуто в атмосферу, залишаючи 650 гігатонн на 2010—2050 роки. При збереженні нинішніх темпів викидів цей бюджет буде витрачений до 2030 року. Для цього досить спалювання менш однієї чверті доступних запасів викопного палива.

Ініціатива по відстежуванню вуглецю у своєму аналізі, виконаному в 2013 році, використовує ту ж модель MAGICC6, що і Мейнсхаузен та ін. 2009, але виходить з інших граничних умов:

• більш високий рівень аерозолів в атмосфері компенсує частину ефекту потепління від СО²
• більше зниження емісії інших парникових газів дозволяє збільшити долю емісії СО². При таких припущеннях емісія СО² з 2013 по 2049 рік для обмеження потепління величиною 2°С з вірогідністю 80 % повинна скласти 900 Гт СО². При масовому використанні технології зв'язування і зберігання вуглецю ця величина може бути збільшена ще не більше ніж на 12-14 %.

П'ята оціночна доповідь МДЕІК містить значення допустимої емісії для різних меж потепління і вірогідності утримання потепління у цих межах:

Бюджет емісії МДЕІК (починаючи з 2011 р.), Гт СО₂

Межа/ймовірність	< 1,5 °C	< 2 °C	< 3 °C
66%	400	1000	2400
50%	550	1300	2800
33%	850	1500	3250

З цих даних неважко визначити час, що залишається до вичерпання глобального емісійного бюджету при збереженні нинішніх темпів його витрачання:

Строки вичерпання емісійного бюджета СО₂ при збереженні нинішньої емісії, в роках (починаючи з 2014 р.)

Межа/ймовірність	< 1,5 °C	< 2 °C	< 3 °C
66%	6,0	20,9	55,7
50%	9,8	28,4	65,6
33%	17,2	33,3	76,8

Практичне застосування

Єдиною країною, що встановила національний бюджет емісії СО₂, є Велика Британія. Це робиться для досягнення законодавчо встановленої мети зниження національної емісії до 2050 р. на 80 % у порівнянні з 1990 р. Бюджет приймається на п'ятирічний період

Незважаючи на критику з боку екологічних НДО і учених, країни-учасники міжнародних переговорів зі зміни клімату до теперішнього часу уникають застосування бюджетного підходу для визначення своїх зобов'язань відносно емісії СО₂, Існує розрив між зобов'язаннями, які готові обговорювати учасники міжнародних переговорів, і скороченням емісії, необхідним за сучасними науковими даними. Згідно з рішеннями, прийнятими в Дурбані, жодна зобов'язуюча кліматична угода не діятиме до 2020 року, незважаючи на широко визнану необхідність до цього терміну не лише зробити значимі зусилля із скорочення емісії, але і досягти глобального піку викидів. При обмеженому сумарному бюджеті емісії будь-яка затримка в досягненні її піку різко збільшує необхідну швидкість і глибину майбутніх скорочень, з ризиком зробити їх політично і технічно нездійсненними. Згідно з деякими дослідженнями, обмеження потепління величиною 2 °C (що характеризує небезпечну зміну клімату) вже неможливо без припинення економічного зростання в розвинених країнах, і єдиною можливістю досягнення цієї мети є перехід до стратегії антизростання.

Файл:Copenhagen Diagnosis WBGU ru.jpg

Приклади траєкторій зниження глобальних викидів, де сукупний об'єм викидів CO² дорівнює 750 Гт за період 2010—2050 (1 Гт З = 3,67 Гт CO²). На цьому рівні існує 67 % ймовірність обмеження глобального потепління 2 °C. З графіків видно, що чим пізніше буде досягнутий пік викидів, тим крутішим має бути їх подальше скорочення. На малюнку показані варіанти сценаріїв глобальних викидів з досягненням піку в різні роки: 2011 (зелений), 2015 (синій) і 2020 (червоний). З метою забезпечення дотримання цих траєкторій потрібна максимальна річна ставка скорочення на 3,7 % (зелений), 5,3 (синий), або 9,0 % (червоний) (у порівнянні з 2008). (Джерело: Німецька консультативна рада з питань глобальних змін; WBGU 2009).

Див. також

• Атмосфера Землі
• Вуглекислий газ
• Глобальне потепління
• Глобальне потепління на 1,5 °C
• Сталий розвиток
• Охорона довкілля

Примітки

1. «Зміна клімату, 2007» Узагальнена доповідь розд. 3.2.3 http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/syr/ar4 syr ru.pdf
2. Twenty six Questions and Answers in regard to the study «Greenhouse gas emission targets for limiting global warming to 2 °C» by Meinshausen et al. 2009, in 30 th April issue of NATURE Q15 http://www.pik-potsdam.de/news/press-releases/files/qanda^{[недоступне посилання з липня 2019]} meinshausen etal 2009 ghgtargets-2c pik-press.pdf
3. UNFCCC (30 March 2010). «Decision 2/CP. 15 Copenhagen Accord. In: Report of the Conference of the Parties on its fifteenth session, held in Copenhagen from 7 to 19 December 2009. Addendum. Part Two: Action taken by the Conference of the Parties at its fifteenth session» http://unfccc.int/documentation/documents/advanced [ 20 січня 2022 у Wayback Machine.] search/items/3594.php? rec=j&priref=600005735#beg
4. Профессор Кевин Андерсон — Изменение климата: Больше, чем просто опасность
5. Allen M.R., D.J.Frame et al. (2009)".Warming caused by cumulative carbon emissions towards the trillionth tonne". — Nature 458 (7242): 1163—1166. http://www.nature.com/nature/journal/v458/n7242/abs/nature08019.html
6. Washington, W.M.,R. Knutti, et al. (2009)". How much climate change can be avoided by mitigation"?Geophys. Res. Lett. http://www.agu.org/pubs/crossref/2009/2008GL037074.shtml [ 2 липня 2011 у Wayback Machine.]
7. . Архів оригіналу за 13 вересня 2017. Процитовано 12 грудня 2016. 
8. . Архів оригіналу за 19 липня 2017. Процитовано 12 грудня 2016. 
9. . Архів оригіналу за 19 жовтня 2011. Процитовано 12 грудня 2016. 
10. . Архів оригіналу за 14 грудня 2016. Процитовано 12 грудня 2016. 
11. . Архів оригіналу за 22 жовтня 2015. Процитовано 12 грудня 2016. 
12. Джерело: Carbon Brief http://www.carbonbrief.org/ [ 14 грудня 2016 у Wayback Machine.] На основе данных МГЭИК (см. p. 64 Table 2.2 IPCC's 5th AR Synthesis Report). Эмиссия за 2010—2014 годы взята согласно оценке Global Carbon Project, данные о текущей эмиссии из Friedlingstein et al 2014.
13. . Архів оригіналу за 23 серпня 2013. Процитовано 12 грудня 2016. 
14. http://www.unep.org/publications/ebooks/emissionsgapreport/pdfs/Emissions^{[недоступне посилання]} Gap TECHNICAL SUMMARY Russian. pdf
15. http://www.cop17-cmp7durban.com/ [ 10 листопада 2011 у Wayback Machine.] 2011 United Nations Climate Change Conference
16. Професор Кевін Андерсон назвав це рішення «проявом магічного ставлення до часу» http://www.slideshare.net/DFID/professor-kevin-anderson-climate-change-going-beyond-dangerous [ 11 лютого 2017 у Wayback Machine.]
17. Kevin Anderson and Alice Bows (29 листопада 2010). . Phil. Trans. R. Soc. A 2011 369, doi: 10.1098/rsta.2010.0290. Архів оригіналу за 6 грудня 2016. Процитовано 12 грудня 2016.