Jorden er forbavsende effektiv til at fjerne CO2 fra atmosfæren

Havets opløste kulstofpulje på 40.000 Gt fordeler sig ifølge videnskaben og Katherine Richardson således:

Masse [CO2] = 1%

Masse [HCO3-] = 91%

Masse [CO3--] = 8%

Der er tale om cirka tal.

Det tal der springer i øjnene er der relative store stofmængde af karbonationer. Var der tale om et syre-base system i ligevægt burde karbonation koncentrationen være langt mindre. Man kan prøve at determinere den imaginære diprote kulsyres to syrestyrkekonstanter ud fra opløsningsfordelingen. Den første syrestyrkekonstant pKs1 = 6,3 kan bestemmes ud fra overstående tal og alt er som det skal være. Forsøger at bestemme den anden syrestyrkekonstant pKs2 = 10,3 rammer man ca. 1 forkert. Tallet der bestemmes er ca. 9,2. Dvs. at koncentrationen af karbonationer er ca. 14 gange større end hvad den burde være ved syre-base ligevægt.

Men kan videnskaben og Katherine Richardson tage så meget fejl af fordelingen og er de 8% karbonationer et forkert tal? Tallene er formentligt gode nok.

Men det betyder så at det kulsure system er ude af ligevægt og formentligt altid har været det, også før industrialiseringen satte ind, med et stærkt overskud af karbonationer. Og en ligevægt i det kulsure system er på vej ved at havet lapper alt det kulsyreanhydrid (CO2) som det kan.

Det er en interessant problemstilling og overstående understøtter tesen om at oceanerne helt uden partial tryk af CO2 ville være en mættet opløsning af kalciumkarbonat. Oceanerne har formentlig opløst CO2 i millioner af år, CO2 fra vulkanudbrud, skovbrande og overskuds respiration fra airrobe organismer. Og derved er oceanernes store kulstofpulje bygget op over millioner af år.

Med venlig hilsen Peter Vind Hansen

"Forskere i vildrede: Hvorfor er der ingen ændring i Jordens evne til at fjerne CO2 fra atmosfæren i takt med, at kloden bliver varmere og varmere? " Som flere har påpeget kan det være at Jorden ikke er blevet varmere, og at havet slet ikke er mættet. En anden mulighed er, at de sikkert bruger temperaturer fra GISS, og de viser måske mere opvarmning end der reelt har været. Man kan tænke over hvor mange resultater der skal ændres, hvis GISS har været lige kreative nok i deres justeringer eller pasteurisering som nogle kalder det.

… efter nogle dages regning.

Til videnskaben, verdens ledere og regeringer, meningsdannere, investorer og alle andre.

Biomasse til energi formål er ikke en farbar vej. Det kan godt være at vi i Danmark kan finde nogle frugtbare løsninger ved at anvende biomasse optimalt, og argumenterer for CO2 neutralitet og bæredygtighed efter nogle meget snævre kriterier. Men på verdensplan ser det anderledes ud. Brug af biomasse til energiformål vil føre til rovdrift på naturen, stigende fødevare priser, yderligere hunger blandt verdens fattige og risiko for yderligere konflikt og krig. Det er ikke CO2 neutralt og bæredygtigt.

Jeg bygger dette udsagn på det faktum at primærproduktionen ikke er steget i 30 år men har været konstant. Akkumulering af kulstof på landjordens biosfære må derfor være yderst begrænset hvis der ikke ligefrem er tale om tab? Derfor er min opfordring at bevare biomassen i biosfæren og bevare kulstoffet og forøg primærproduktionen og indfør CCS teknologi. Fordi der sker en transport af kulstof til oceanerne og kulstof går tabt for os. CCS lagerene vil være fremtidens kulstofkilder.

Naturen kan makimal levere ca. 5 Gt kulstof per år til energiformå i form af biomasse, det er det halve af forbruget af kulstof i dag. Med alle de uheldige konsekvenser en sådan strategi vil have. Man kan læse om begrænsningerne m.h.p. udnyttelse af biomasse til energiformål i flg. link:

http://www.information.dk/513546

Mine egne beregninger vil vise mig at atmosfærens dræning af kulstof hovedsaligt sker til oceanerne som siden 1850 her opløst 264 Gt kulstof og den menneskeskabte pulje i atmosfæren efter dræning udgør 256 Gt (120 ppmv CO2). I samme periode er udledningen af CO2 regnet som ren kulstof (fra fossile kilder 510 Gt og biomasse 90 Gt) og prøver jeg at lukke massebalancen ud fra disse tal fås et tab i biomasse 10 Gt kulstof til oceanerne.

Oceanerne optager pt. maximalt 2 Gt kulstof pr år en 1/5 af den udledte mængde på 10 Gt. Og det er ikke opløselighed der mangler. Kulstofpuljen i oceanerne er på 40.000 Gt. Men der er altså ukendt tidskonstant som begrænser optaget af kulstof i oceanerne fra atmosfæren.

Der er endnu nok kulstof og kulbrinter i lithosfæren men det vare jo ikke ved og hele klimaproblematikken byder jo på at der skal være en indsats for at begrænse CO2 udledningerne. Og CCS er et godt bud fordi teknologien begrænser udledningerne og sikre fremtidens kulstof forbrug. To fluer i et slag.

Med venlig hilsen Peter Vind Hansen

Altså, der er jo altid muligheden, at nogle af estimaterne er forkerte....

Men ellers hører det vel med, at vi er begyndt at gøde landbrugsjorden ganske voldsomt. Meget af det overskydende kvælstof udvaskes naturligvis, men en del bliver tilbage. Dermed nedsættes behovet for afgasning af CO2 under komposteringen af rødder og lignende i jorden, idet jorden søger imod et C/N forhold på 30. Så mon ikke den udstrakte fiksering af kvælstofgødning fra atmosfæren er en del af forklaringen?

Må jeg spørge: Hvor meget vanddamp er der i de højere luftlag hvor IR strålingen forsvinder ud i rummet / alternativt stråles tilbage mod Jorden efter mødet med drivhusgasser?

Det er fuldstændig rigtigt. Den kraftigste drivhusgas er ikke CO2, det er vanddamp. Det er bare ikke ny viden.

Vi har et klimasystem der er ret forudsigeligt på nogle punkter. Et af dem er mængden af CO2 i atmosfæren, der var ganske stabil ind til slutningen af 1800-tallet eller deromkring. CO2 er en drivhusgas, når der kommer mere CO2 i atmosfæren får det temperaturen til at stige. Når temperaturen stiger, fordamper der mere vand til atmosfæren, det får temperaturen til at stige endnu mere. Så vanddamp er den største synder, men CO2 er den underliggende årsag.

Jeg bifalder skepsis over for klimamodellerne. Det er videnskab, de skal uophørligt gennem vridemaskinen ind til de er gode nok. Men ret skytset mod svaghederne. Der kan skrives tykke bøger om hvad vi ikke ved om dybhavet for eksempel, og det er meget dårligt forstået hvad der egentlig sker ved polerne i disse år. Men vi har faktisk godt styr på vanddamp.

Der er godt nok nogets gammelt bras du der refererer til Svend.

Må jeg spørge: Hvor meget vanddamp er der i de højere luftlag hvor IR strålingen forsvinder ud i rummet / alternativt stråles tilbage mod Jorden efter mødet med drivhusgasser?

Endnu et eksempel på, at fakta er ligegyldige i klimadebatten

Det lyder ikke urimeligt, det der står i papiret, og i så fald er al denne fokusering på CO2 omsonst.

Der er kun 2 variable: Temperatur og partialtryk af CO2. Vi kender meget nøjagtigt de interessante intervaller for disse 2 variable. Vi ved, hvad havvand består af.

Og så er det åbenbart en trossag, hvad der sker med kulstofindholdet, når man varierer lidt på de 2 parametre?

Endnu et eksempel på, at fakta er ligegyldige i klimadebatten.

Hej Per

Le Chateliers princip er et kvalitativt begreb og er selvfølgeligt udmærket til en kvalitativ vurdering af ligevægtsforhold i kemiske systemer. Du har ret i at Henrys lov ikke kan stå alene men det er muligt at opstille en matematisk model for for det kulsure system som virker i verdenshavene. I modellen indgår de temperatur afhængige konstanter, Henrys konstant, opløselighedsproduktet for kalciumcarbonat samt de to syrestyrkekonstanter for den imaginære kulsyre. Når modellen er opstillet er det muligt at kvantiserer og få særdeles gode estimater for balancen mellem atmosfærens CO2 indhold og havets pH værdier. Modelle kan udbygges med de termodynamiske data der determinerer de ovenfor nævnte temperaturafhængige konstanter således at temperaturen også er en parameter. Det er således muligt alene ud fra en temperaturmåling af havvand at udtale sig om pH værdien.

Men modellen har selvfølgelig også svagheder da virkeligheden altid er mere kompliceret end en matematisk model. F.eks. at der formentlig går 100.000 år inden inden der igen er ligevægt i det kulsure system. En anden svaghed er at vi ikke ved hvad der sker i dybhavet med opløseligheden af CO2 ved tryk op mod 1000 atmosfærer. Det jeg har kunne læse mig til er at der sker en transport af fast calciumcarbonat til dybhavet i form af skaller fra døde skaldyr. Og dette fænomen bidrager til yderligere forsuring af de øvre vandlag.

Men udover at udledningen af CO2 har konsekvenser for havets økosystemer mener jeg der er at der er et andet problem der er værd at bemærke. Hvis vi vælger at forbrænde alt kul og kulbrinter fra lithosfæren, og der er efter min mening rigeligt plads i verdenshavene til de sidste få procent kulstof som ikke allerede er opløst i havet, hvad skal fremtidens kulstofkilde så være. Det bliver sin sag at hente kulstof op fra dybhavet i form af fast kalciumcarbonat.

Med venlig hilsen Peter Vind Hansen

Man har talt om koralrevenes forfald, men fakta er, at man tidligere i Jordens historie har haft langt større CO2-koncentrationer uden det havde nogen større konsekvenser for koralrevene.

Du ved ofte noget som ingen andre ved Per. Hvor har du det dog fra? Er det nu Monckton igen?

Paleocene/Eocene Thermal Maximum Event The Paleocene/Eocene Thermal Maximum (PETM) is the most extreme global warming event (over 14oF or 6oC) in history. Rapid rises in atmospheric carbon dioxide are observed in the geological record, as well as rises in sea level and in the lysocline (Boxed text). The most likely cause of the PETM is the release of large quantities of gas hydrates as the earth gradually warmed during the preceding Paleocene period. These gas hydrates, including methane gas, are locked up in ice & sedimentary deposits and would have been released as the Earth warmed. They are potent greenhouse gases and would have rapidly accelerated global warming. Coral reefs suffered heavily during this ‘mini-extinction’ and most disappeared.

http://www.globalreefproject.com/coral-reef-history.php

Mon ikke de klarer sig?

Det virker ikke overbevisende Per, jeg tror ikke du ved så meget om emnet. Er tiden ikke snarere til at stille spørgsmål end at belære. Men du har måske læst hvad din ven Monckton siger om emnet. Så er du selvfølgelig på sikker grund.

Iøvrigt, AOA (Anthropogenic Ocean Acidification) vil være endnu et god grund til at bygge mere akraft ikke sandt. Har du tænkt på det?

For mig at se er dette en simpel konsekvens af Henrys lov: p(CO2) = k(T)*[CO2], hvor den aktuelle ligevægtskoncentration af CO2 i havet (= "mætningskoncentrationen") alt andet lige er proportional med CO2-partialtrykket i atmosfæren.

Nej vi har ret godt styr på kulstof kredsløbet, at der så er en masse faktorer der påvirker hinnanden og gør billedet mudret,

Ja ja jeg vil medgive at du måske fik et æselspark for meget lige i denne situation. Men du har nok fortjent det alligevel - alt taget i betragtning.

Det er naturligvis noget ganske andet hvis din henvisning artiklen skal forstås sådan at du anerkender AGW og at vi herefter kan regne med der ikke kommer flere forsøg fra din side på at spamme debatten med vrøvl og smuds Det vil vække stor glæde i klubben jf Lukas 15.31-32 :-) samt adskillige tomler op :-)

Det meste opvarming forekommer i de øverste vandlag.

eller nøjes med kapitel 8 og venligst korriger dit forkerte udsagn - at der ingen opvarmning har fundet sted. Artiklen burde mane til eftertanke - også hos dig - skønt mine forhåbninger er begrænsede

Hvis du nu havde læst min kommentar til ende, ville du ha' bemærket, at jeg pligtskyldigt citerer den omtalte .09 C opvarmning over 55 år, og at jeg alene relaterer den størrelsesmæssigt til CO2-opløseligheden! Men når du nu straks forfalder til at 'konvertere' havopvarmningen til atmosfærisk opvarmning, må du heller kigge godt på dette:

Observed increases in ocean heat content (OHC) and temperature are robust indicators of global warming during the past several decades. We used high-resolution proxy records from sediment cores to extend these observations in the Pacific 10,000 years beyond the instrumental record. We show that water masses linked to North Pacific and Antarctic intermediate waters were warmer by 2.1 ± 0.4°C and 1.5 ± 0.4°C, respectively, during the middle Holocene Thermal Maximum than over the past century. Both water masses were ~0.9°C warmer during the Medieval Warm period than during the Little Ice Age and ~0.65° warmer than in recent decades...

http://www.sciencemag.org/content/342/6158/617

Så kan du selv gå i gang med at 'konvertere' disse ændringer i havtemperatur til (potentiel) atmosfærisk temperaturstigning! :)

ligesom vi er enige om at Allan ikke har forstået hvad det handler om.

Godt argument, som dog er tveægget! Folk der nedgører/mopper andre personer på denne måde afslører en afstumpethed og arrogance!

We have estimated an increase of 24 × 1022 J representing a volume mean warming of 0.09°C of the 0–2000 m layer of the World Ocean

Igen en forsimplet model. De øverste 2 km af oceanerne (hvor der er dybt nok) kan ikke anses for homogent - det vil opvarmingen heller ikke være. Det meste opvarming forekommer i de øverste vandlag.

Hej Jakob

Der er god overensstemmelse mellem havets pH-værdi på ca. 8 og atmosfærens partialtryk af CO2 på ca. 400 ppm.

Men udgangspunktet er ikke pH-neutralt vand såfremt der slet ikke var et partialtryk af CO2. Udgangspunktet er derimod en at verdenshavene ville være en mættet opløsning af calciumcarbonat med pH-værdien på ca. 10, ved 0 ppm CO2.

Med det nuværende partialtryk på ca. 400 ppm vil rent vand blive surt med en pH-værdi omkring 6 hvis det eksponeres for luft.

Derfor er der tale om opløsning af CO2 i basisk vand og det øger opløseligheden betragtelig.

Venlig hilsen Peter Vind Hansen

@Hans Henrik: Du har vist ikke læst din kilde. I kapitel 8 står følgende dramatiske udsagn:

We have estimated an increase of 24 × 1022 J representing a volume mean warming of 0.09°C of the 0–2000 m layer of the World Ocean. If this heat were instantly transferred to the lower 10 km of the global atmosphere it would result in a volume mean warming of this atmospheric layer by approximately 36°C (65°F). This transfer of course will not happen; earth's climate system simply does not work like this. But this computation does provide a perspective on the amount of heating that the earth system has undergone since 1955.

Din kilde siger at havet optager 93% af den globale energiforøgelse som følge af AGW. Læs hellere artiklen - eller nøjes med kapitel 8 og venligst korriger dit forkerte udsagn - at der ingen opvarmning har fundet sted. Artiklen burde mane til eftertanke - også hos dig - skønt mine forhåbninger er begrænsede.

Derimod har jeg ingen indvendinger mod at opvarmningen er ubetydelig i forhold til CO2 opløseligheden ligesom vi er enige om at Allan ikke har forstået hvad det handler om.

...og når vi ikke har set det endnu kan det enten skyldes at den globale temperaturstigning indtil nu ikke har været stor nok til at give en målbar effekt, eller at ligevægten mellem CO2 i atmosfæren og i havet tager meget lang tid at indstille sig

Richard Houghton fra Woods Hole Research Center i Massachusetts, USA, der er med i forskergruppen, siger, at man umiddelbart skulle forvente, at optaget skulle reduceres i takt med opvarmningen, men denne effekt er ikke set endnu. Forskerne konkluderer, at optaget af kulstof gennem det seneste halve århundrede har været proportionalt med udledningerne af CO2.

For mig at se er dette en simpel konsekvens af Henrys lov: p(CO2) = k(T)*[CO2], hvor den aktuelle ligevægtskoncentration af CO2 i havet (= "mætningskoncentrationen") alt andet lige er proportional med CO2-partialtrykket i atmosfæren. Derfor ville man også umiddelbart forvente at optaget i verdenshavene er proportionalt med CO2-udledningen, men den holde kun i det omfang, at vi kan se bort fra Henry-konstantens temperaturafhængighed (den aftager som bekendt med stigende temperatur). Med stigende temperatur burde man derfor se en mindsket evne til at optage yderligere CO2 i verdenshavene, og når vi ikke har set det endnu kan det enten skyldes at den globale temperaturstigning indtil nu ikke har været stor nok til at give en målbar effekt, eller at ligevægten mellem CO2 i atmosfæren og i havet tager meget lang tid at indstille sig.

dette giver også fint mening ud fra din egen konstatering af at CO2 koncentrationen i vand nedsættes ved stigene temp

We provide updated estimates of the change of ocean heat content and the thermosteric component of sea level change of the 0–700 and 0–2000 m layers of the World Ocean for 1955–2010. Our estimates are based on historical data not previously available, additional modern data, and bathythermograph data corrected for instrumental biases. We have also used Argo data corrected by the Argo DAC if available and used uncorrected Argo data if no corrections were available at the time we downloaded the Argo data. The heat content of the World Ocean for the 0–2000 m layer increased by 24.0 <code> 1.9 1022 J (</code>2S.E.) corresponding to a rate of 0.39 W m2 (per unit area of the World Ocean) and a volume mean warming of 0.09C

Kilde:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2012GL051106/abstract

Nej vi har ret godt styr på kulstof kredsløbet, at der så er en masse faktorer der påvirker hinnanden og gør billedet mudret, betyder bare at man mentalt må være på et højere niveau for at kunne gennemskue helheden. Altså et meget bredt vidensniveau...

Desuden må vi sige at vores klimamodeller lige er blevet bekræftet godt og grundigt, læs evt. her:

http://phys.org/news/2015-05-climate-scientists-elusive-tropospheric-hot.html

Allan Astrup Jensen: Nu kan selv temmelig varmt havvand indeholde nok CO2 til at udslette en stor del af de temmelig nødvendige økosystemer(allerede nu har det konsekvenser for en del økosystemer) og der er også andre faktorer end lige temperaturer der bestemmer hvor meget CO2 havet kan optage og indeholde.

Måske Allan, tænker du på mætningskoncentrationen. Er havet da mættet mht til CO2?

Havene er vores planets største CO2 magasiner - derfor forventningen om at optaget burde falde med stigene temperaturer - dette giver også fint mening ud fra din egen konstatering af at CO2 koncentrationen i vand nedsættes ved stigene temp.

Naturen, her CO2 kredsløbet, er langt mere kompliceret end vi mennesker kan beskrive udtømmende i modeller.

Naturen, her CO2 kredsløbet, er langt mere kompliceret end vi mennesker kan beskrive udtømmende i modeller. Det ændrer ikke ved at modeller kan være gode til at vise og forklare nogle sammenhænge i naturen. I den debat jeg har set om CO2 kredsløbet tages stort set ikke hensyn til planteproduktionen og de afledte aflejringer af planterester (kulstof). For ca. 400 år siden havde vi overudnyttet og fejlbrugt jorden i Danmark, så vi havde sandflugts katastrofer. Se "Den danske revolution 1500-1800" af Thorkil Kjærsgaard. Den sand (ørkenjord), som minder om Råbjerg Mile i dag blev resultatet af dette. Der var ikke meget kulstof hverken i planterne over jorden eller i de øverste 3 meter jord, men der var helt sikkert heller ikke brugt kunstgødning eller andre moderne dyrkning metoder som dem vi i dag udnytter til at drive planeten. Til alt held, var der fremsynede mennesker, som satte en anden proces igang. En proces der i dag betyder, at Danmark stort set er dækket af frugtbar jord. En jord, som idag har stor biologisk aktivitet og høj kulstof indhold i de øverste 3 meter. Vi har bl.a. med forædlede planter, kunstgødning og intelligent brug af kemi, gjort det så godt, at vi nu freder områder, for at mindes hvordan jorden ikke skal misbruges.

Havene er vores planets største CO2 magasiner - derfor forventningen om at optaget burde falde med stigene temperaturer - dette giver også fint mening ud fra din egen konstatering af at CO2 koncentrationen i vand nedsættes ved stigene temp.

Hehe ja, nu er det jo altså ikke planterne der optager den mere CO2, tværtimod, med vores overdyrkning af jorden udleder vi mere CO2, end alle planter indeholder tilsammen, da de første 3 meter jordoverflade indeholder mere kulstof end alle planter og atmosfæren tilsammen. Planterne kan slet ikke reforsyne jorden med det kulstof og næringsstoffer vi forbruger og udleder, sådan som vi driver planeten i dag.

Det er havet der absorberer CO2 og bliver forsuret hvilket er temmelig ikke ideelt for os, fordi hvis det fortsætter, så glem de økosystemer der skal supporterer os. Muligvis skyldes det en abnorm tilføjelse af smeltevand, hvilket øger CO2 optaget mærkant specielt omkring polerne. Problemet er jo så at det stagnerer også på et tidspunkt og med mere varme jamen så bliver det frigivet til atmosfæren igen.

"Richard Houghton fra Woods Hole Research Center i Massachusetts, USA, der er med i forskergruppen, siger, at man umiddelbart skulle forvente at optaget skulle reduceres i takt med opvarmningen" !

Hvorfor dog det? Alle ved jo at en øget CO2 koncentration alt andet lige ved fotosyntesen vil øge planteproduktionen på land og i vand. Desuden øges hastigheden af de fleste kemiske og biologiske processer med temperaturen. Dog nedsættes CO2 koncentrationen i vand med stigende temperatur, fordi der er tale om en gas.

De fossile CO2 udslip vil indgå i den store "naturlige" C-pool, som hermed vokser, men det meste carbon er stadig bundet i biosfæren..

Et rimeligt bud fås ved at betragte idealgassernes tilstandsligning:

PV = nRT

Partial trykket af carbondioxid P er steget fra ca. 280 ppm til ca. 400 ppm. Og temperaturen er steget ca. 1K og denne stigning skal ses på baggrund af den absolutte temperaturskala 273 K = 0˚ C

Mange planter optager mere CO2 ved et stigende partial tryk og har et maksium for optag ved 10.000 ppm (1%). Og havetes bufferkapacitet bliver kun større des jo mere CO2 der opløses (indtil man når et rigtigt stort partialtryk f.eks. 1 atm).

Det bør dog bemærkes at CO2 gas består af lineær mokylerer og derfor følger idealgas tilstandsligningen dårligt.

Venlig hilsen Peter Vind Hansen