Klimagasser på Svalbard

Utsikt mot Ny-Ålesund og området rundt, sett fra Zeppelinstasjonen, som ligger litt oppi fjellsiden ved Ny-Ålesund.
Foto: Hans Ole Sandring / Kings Bay AS

De viktigste klimagassene er karbondioksid (CO2), lystgass (N2O) og metan (CH4). Dette er gasser som bidrar til en økning i temperatur og hvor konsentrasjonen i atmosfæren påvirkes av menneskelig aktivitet som avskoging og fossil forbrenning.

Hva overvåkes?

Klimagasser på Svalbard

Laster graf ...

Figuren viser konsentrasjonen i deler per million (ppm) av CO2 i luft på Zeppelin-observatoriet i Ny-Ålesund. NILU startet CO2-målinger på Zeppelin i 2012, så her vises også Stockholms Universitets tidsserie fra 1988 og fram til 2012.

Laster graf ...

Figuren viser konsentrasjonen i deler per milliard (ppb) av metan (CH4) i luft på Zeppelin-observatoriet i Ny-Ålesund. Metan er den nest viktigste drivhusgassen fra menneskelig aktivitet etter karbondioksid (CO2). Figuren illustrerer klart økningen i konsentrasjonen av metan i Zeppelin siden 2005. Det var en liten nedgang 2010–2011, og deretter har nivået økt hvert år.

Laster graf ...

Figuren viser konsentrasjonen i deler per billion (ppt) av dinitrogenoksid (N2O), såkalt lystgass eller lattergass, i luft på Zeppelin-observatoriet i Ny-Ålesund. Dinitrogenoksid er en viktig klimagass, og er også den viktigste kilden til ozonnedbrytende nitrogenoksid (NO) og nitrogendioksid (NO2) i stratosfæren, og dermed påvirker komponenten også ozonlaget i stratosfæren. Betraktet over en 100-årsperiode er dinitrogenoksid beregnet til å ha mellom 265 og 310 ganger mer effekt per masseenhet (globalt oppvarmingspotensial) enn karbondioksid (CO2).

Status og trend

Karbondioksid (CO2)

2015 ble det første året at konsentrasjonen av CO2 målt på Zeppelin var over 400 ppm i gjennomsnitt. Karbondioksid er sluttproduktet i atmosfæren av oksidasjon av alle de organiske forbindelsene, og nivået har økt så mye som 40 % siden førindustriell tid. Dette er hovedsakelig på grunn av utslipp fra forbrenning av fossilt brensel og arealbruk.

CO2-utslipp fra fossilt brensel og sementproduksjon økte med 2,3 % i 2013 fra 2012, med en total på 9,9 ± 0,5 GtC (milliarder tonn karbon) likeverdig med 36 Gt CO2 ble sluppet ut i atmosfæren. Dette er 61 % over 1990-utslippene (Referanseåret for Kyotoprotokollen).

Metan (CH4)

Den atmosfæriske konsentrasjonen av metan var, etter en kraftig økning i løpet av det 20. århundre, relativt stabil i perioden 1998–2006. Den globale gjennomsnittlige endringen var nær null for denne perioden, også på Zeppelin. En nylig økning i CH4-nivåene er tydelig fra NILUs observasjoner på Zeppelin samt observasjoner i andre områder, og i det globale gjennomsnittet.

På Zeppelin er det nå 15 år med data, og trenden for perioden er beregnet. For å finne den årlige utviklingen i metan for hele perioden, har observasjonene vært tilpasset en empirisk ligning. Bare de observasjoner i perioder med ren luft som kommer til Zeppelin er brukt i modellen, og slik representerer modellen bakgrunnsnivået av metan på stedet. Dette tilsvarer en gjennomsnittlig økning på 5,2 ppb per år. Den uttalte økningen startet i november/desember 2005 og fortsatte gjennom årene 2007 til 2009, og var spesielt tydelig på sensommer–vinter 2007 og sommer–høst 2009.

Dinitrogenoksid (N2O)

Dinitrogenoksid har økt fra rundt 270 ppb før industrialiseringen og opp til et globalt gjennomsnitt på 327,1 ppb i 2015. Tidsseriene er for korte for trendberegninger, men ifølge WMO er den globale gjennomsnittlige økningen på 1,1 ppb siden 2014, en litt sterkere økning enn før 2014. Årlig gjennomsnitt for Zeppelinstasjonen i 2015 var 328.1 ppb .

Årsaker

Karbondioksid (CO2)

Karbondioksid er regnet som den viktigste menneskeskapte klimagassen, både globalt og i Norge. Dette er fordi karbondioksid er den viktigste menneskelige bidraget til klimaendringer, samt har en sentral rolle i regulering av klimaet. I Norge er over 80 % av de totale utslippene av klimagasser karbondioksid.

Bruk av fossilt brensel er den viktigste kilden til karbondioksid. Arealbruk er også en viktig kilde til CO2, spesielt når det involverer avskoging.

I tillegg kan karbondioksid bli sluppet ut direkte fra menneskeskapte påvirkninger på skogbruk og annen arealbruk, for eksempel gjennom avskoging, nyrydding for jordbruk, og nedbrytning av jord. På samme måte kan disse områdene fjerne karbondioksid fra atmosfæren gjennom skogplanting, forbedring av jord og andre aktiviteter.

Metan (CH4)

De viktigste kildene til metan inkluderer

  • boreale og tropiske våtmarker
  • rismarker
  • utslipp fra drøvtyggere
  • brenning av biomasse
  • avfall
  • termitter
  • utvinning og forbrenning av fossilt brensel

Videre er metan hovedbestanddelen i naturgass og f.eks lekkasje fra rørledninger; offshore- og onshore-installasjoner er en kjent kilde til atmosfærisk metan. Fordelingen mellom naturlige og menneskeskapte kilder er ca. 40 % naturlige kilder, mens 60 % av kildene er direkte resultat av menneskeskapte utslipp. Fra naturlige kilder er det en stor ukjent potensiell kilde til metan under havbunnen, såkalte metanhydrater. I tillegg er det en stor, ukjent mengde karbon som er bundet i permafrostlaget i Sibir og Nord-Amerika, og dette kan bli frigitt som metan dersom permafrostlaget smelter som et resultat av klimaendringer.

Foreløpig er den observerte økningen av metankonsentrasjoner i løpet av de siste årene ikke forklart eller forstått. Den siste observerte økningen i de atmosfæriske metankonsentrasjonen har ført til økt fokus og styrket forskning for å bedre forståelsen av metankilder og endringer spesielt i sammenheng med globale og regionale klimaendringer.

Lekkasjer fra gassinstallasjonerover hele verden, både onshore og offshore, kan være en økende kilde. Derfor er det viktig å finne ut om økningen siden 2005 skyldes utslipp fra store punktkilder, eller om det skyldes at nylig igangsatte prosesser frigjør metan til atmosfæren, f.eks tining av permafrosten.

Nyere og pågående vitenskapelige diskusjoner peker i retning av økte utslipp fra våtmarker som ligger både i den tropiske regionen og i den arktiske regionen. Gasshydrater på havbunnen er utbredt i tykke sedimenter i området mellom Spitsbergen og Grønland. Hvis havbunnen varmes opp, kan dette føre til videre utslipp fra denne kilden.

Dinitrogenoksid (N2O)

Dinitrogenoksid, også kalt lystgass eller lattergass, er en klimagass med både naturlige og menneskeskapte kilder som inkluderer

  • hav
  • tropiske skoger
  • jord
  • brenning av biomasse
  • dyrket jord
  • bruk av noen typer syntetisk gjødsel
  • ulike industrielle prosesser

Det er store usikkerheter i mengdeestimeringen av de viktigste kildene jord, landbruk, forbrenning og marine kilder til dinitrogenoksid. Også frossen torvjord i den arktiske tundraen er rapportert som en mulig kilde, men nyere studier ledet av NILU identifiserte tropiske og sub-tropiske regioner som de største kilderegioner.

Konsekvenser

En økning i drivhusgasser i atmosfæren er direkte relatert til klimaendringer og økende temperaturer globalt. I Arktis er temperaturstigningen allerede større enn det globale gjennomsnittet, og ventes å fortsette å være det fremover.

Karbondioksid (CO2)

Karbondioksid er den viktigste klimagassen med et strålingspådriv på 1,82 W/m2 siden år 1750, og en økning på 0,16 W/m2 siden forrige rapport fra FNs klimapanel (IPCC AR4, 2007). Økningen i pådrivet skyldes økningen i konsentrasjoner enn de siste årene.

Metan (CH4)

Målingene fra 2014 viser en markant ny rekord i det observerte metannivået på Zeppelin. Metan er den nest viktigste drivhusgassen fra menneskelig aktivitet etter karbondioksid (CO2). Strålingspådrivet er 0,48 W/m2 siden 1750 og frem til 2011, men så høyt som 0,97 W/m2 for utslipp basert strålingspådrivet som skyldes komplekse atmosfæriske effekter.

I tillegg til å være en dominerende klimagass, spiller metan også en sentral rolle i atmosfærekjemien. Den atmosfæriske levetiden av metan er ca. 12 år, når indirekte effekter er inkludert.

Dinitrogenoksid (N2O)

Dinitrogenoksid er en viktig klimagass med et strålingspådriv på 0,17 W/m2 siden 1750, og har bidratt med rundt 6 % av det totale drivhusgasspådrivet gjennom den industrielle tidsalder. Dinitrogenoksid er også den største kilden til de ozonnedbrytende stoffene nitrogenoksid (NO) og nitrogendioksid (NO2) i stratosfæren, så komponenten påvirker også ozonlaget i stratosfæren.

Om overvåkingen

Det atmosfæriske overvåkingsprogrammet «Overvåking av klimagasser og aerosoler på Zeppelin-observatoriet, Svalbard og Birkenesobservatoriet, Aust-Agder, Norge» fokuserer på nivået av klimagasser og aerosolegenskaper relevante for samspillet mellom aerosoler og stråling i norsk bakgrunnsluft og i Arktis. Hovedmålet er å kvantifisere nivåene av klimagasser, inkludert ozonreduserende stoffer, å beskrive de relevante optiske og fysiske egenskaper for aerosoler, og dokumentere utviklingen over tid.

Målinger av mengden klimagasser og aerosolegenskaper er sentrale data for studier og vurderinger av klimaendringer, og også avgjørende for å vurdere strategier for utslippsreduksjoner og om de fungerer som forventet. De norske overvåkingsstasjonene er lokalisert i områder der påvirkning av lokale kilder er minimale, slik at områdene er representative for en større region og for påvisning av langtidsatmosfæriske sammensetningsendringer.

Steder og områder

Forhold til annen overvåking

Overvåkingsprogram
Internasjonale miljøavtaler
Frivillig internasjonalt samarbeid
Relatert overvåking