CO2 wordt sneller afgebroken dan onze rechters denken

Door Fritz Vahrenholt.

In juni 2023 is de afwijking van de mondiale temperatuur ten opzichte van het gemiddelde over 30 jaar van de satellietmetingen van de Universiteit van Alabama (UAH) niet verder toegenomen ten opzichte van mei. De waarde bedraagt 0,38 °C. Als gevolg van het fenomeen El Niño in de Stille Oceaan wordt de komende maanden een verdere stijging verwacht. De gemiddelde temperatuurstijging per decennium sinds 1979 is slechts 0,13 °C.

De beslissing van het Federale Constitutionele Hof over het CO2-restbudget tot 2050 berust op een kardinale fout.

Met deze nieuwsbrief ga ik niet in op de avontuurlijke misstanden in het Duitse energiebeleid, maar op een van de belangrijkste oorzaken daarvan.

In zijn beslissing van 24 maart 2021 besloot het Federale Constitutionele Hof, in antwoord op de klacht van Luisa Neubauer, Volker Quaschning, Hannes Jaenicke en anderen, dat de tot dan geldende klimaatbeschermingswet ongrondwettig was. De rechtbank concludeerde dat Duitsland tot 2050 slechts 6,7 miljard ton CO2 mag uitstoten. Maar omdat volgens de berekeningen van de rechtbank in 2030 ongeveer 6 miljard ton CO2 zou zijn uitgestoten en er daarna nog maar een onrealistisch budget van 1 miljard ton zou overblijven, vernietigde de rechtbank de wet.

Na deze uitspraak hebben de federale regering en de Duitse Bondsdag de wet aangescherpt, zodat er uitgaande van 762 miljoen ton CO2 in 2021 nog maar 438 miljoen ton mag worden uitgestoten in 2030, 149 miljoen ton in 2040 en nul CO2 in 2045. Hoe kwam het Constitutionele Hof aan het cijfer van 6,7 miljard ton, de uitstoot van een half jaar Volksrepubliek China?

In zijn laatste rapport had het IPCC een wereldwijd restbudget van 800 miljard ton CO2 vastgesteld dat moest worden nageleefd om er zogenaamd voor te zorgen dat een opwarming van 1,75 °C sinds 1860 kon worden gehandhaafd. Het hof vermenigvuldigde de 800 miljard ton met het aandeel van Duitsland in de wereldbevolking van 0,84%. Men had ook het aandeel van Duitsland in het bruto nationaal product van de wereld van 4% kunnen nemen. In dat geval zou het resterende budget 32 miljard ton zijn geweest en Duitsland zou dit budget aan het eind van de eeuw nauwelijks hebben opgebruikt.

Waarom heb ik het over een kardinale fout? De rechtbank motiveert haar beslissing in paragraaf 32 als volgt :

“In tegenstelling tot andere broeikasgassen verlaat CO2 de atmosfeer van de aarde niet meer op natuurlijke wijze binnen een tijdsperiode die relevant is voor de mensheid. Elke verdere hoeveelheid … CO2 verhoogt de CO2-concentratie en leidt tot een verdere stijging van de temperatuur.”

Zelfs het IPCC zou bezwaar maken tegen deze absurde uitspraak. Op dit moment stoot de mens ongeveer 37 miljard ton CO2 uit. Oceanen en planten nemen ongeveer 22 miljard ton op uit de lucht. Door fysisch-chemische wetten is de opname door oceanen en planten afhankelijk van de CO2-concentratie in de lucht: de 420 ppm CO2 in de lucht is dus bepalend, maar geenszins het niveau van de huidige antropogene CO2-uitstoot.

Noch de flora noch de zee kunnen weten hoeveel de mens op dit moment uitstoot, ze ervaren alleen de concentratie in de lucht. Zelfs deze eenvoudige overweging leidt tot de conclusie dat als de antropogene emissies worden gehalveerd, praktisch dezelfde hoeveelheid CO2 zal worden opgenomen door de oceanen en planten, en het CO2-gehalte zal dus in zekere zin stilstaan. In het laatste IPCC-rapport (enigszins verborgen in de lange versie) vindt men bevestiging:

“Als de uitstoot en opname van CO2 gelijk zijn, zal de CO2-concentratie stabiliseren. Als de CO2-verwijdering groter is dan de uitstoot, zal de concentratie dalen” (IPCC, AR6, 2021 Veelgestelde vragen 5.3).

Het IPCC houdt in zijn scenario’s echter geen rekening met dit inzicht. Het IPCC gebruikt liever een wiskundig model, het BERN-model. Het BERN-model verdeelt de jaarlijkse uitstoot in vier fracties, waarvan er één (22%) voor altijd in de atmosfeer blijft en de andere drie met tijdconstanten van 400, 40 en 4 jaar in de oceaan en planten verdwijnen. Met behulp van zeven (!) parameters is het model zo afgesteld dat het de werkelijke CO2-concentraties redelijk reproduceert. Waarom 22% CO2 hardnekkig voor altijd aan fysische processen kan ontsnappen blijft het geheim van de Zwitserse onderzoekers.

Maar dit is wel de basis van de argumentatie van het Federale Constitutionele Hof met verstrekkende gevolgen voor welvaart, banen en sociale zekerheidsstelsels in Duitsland.

Waarom schrijf ik hierover? Omdat er sinds vorige week een wetenschappelijke publicatie is van Rolf Dübal en mijzelf in Annals of Marine Science waarin op basis van gemeten gegevens de halfwaardetijd van CO2 wordt vastgesteld op 36 jaar. Dit neemt de basis weg voor de vernietigende beslissing van het Federale Constitutionele Hof.

De halfwaardetijd van CO2 bedraagt 36 jaar

Hoe hebben we de halfwaardetijd van CO2 bepaald? Door de toenemende CO2-concentratie in de lucht wordt er meer koolzuur gevormd in het water en daalt de pH-waarde van de oceanen aan de oppervlakte van 8,2 vóór de industrialisering tot ongeveer 8,05 nu – de zuurgraad neemt toe. Zeewater is echter nooit zuur (pH lager dan 7), maar altijd basisch.

De figuur toont als punten de gemiddelde gemeten waarden van pH en CO2-gehalte van 1985-2018, samen met de evenwichtsberekening op basis van de samenstelling van zeewater, temperatuur, CO2-gehalte in de lucht, massabalans en volumeverhoudingen. Je kunt duidelijk de afwijking zien. De afwijking wordt veroorzaakt door de antropogene CO2-uitstoot, die sneller toenam dan de natuurlijke putten konden verwerken. Afwijkingen van een evenwicht zorgen ervoor dat de oceanen en de atmosfeer proberen een nieuwe evenwichtspositie te bereiken. Hiervoor is een bepaalde tijd nodig. Om de tijdsafhankelijkheid van zo’n aanpassingsproces weer te geven, worden meestal exponentiële functies toegepast zoals in de vervalwet.

Het verloop van de CO2 -concentratie en pH-waarde kon worden aangepast aan de gemeten gegevens door middel van één (!) enkele parameter, namelijk de halfwaardetijd. De halfwaardetijd bedraagt 36 jaar met een foutenmarge van +/-7 jaar.

Met de waarde van de halveringstijd van CO2 op deze manier bepaald van de jaren 1850 tot 2020, kunnen nu de toekomstige waarden voor de pH-waarde en de CO2-concentratie worden berekend voor elk emissiescenario.

Twee scenario’s lijken van bijzonder belang: in paars, het meest waarschijnlijke emissiescenario (RCP4. 5), dat uitgaat van een lichte stijging van de CO2-uitstoot in de komende 10 jaar en vervolgens een halvering tegen 2080, en in groen een halvering van de uitstoot tegen 2040 om constant te blijven op dit niveau.

De resulterende concentraties zijn opvallend. De paarse curve zal niet boven de 500 ppm uitkomen en daarna licht dalen. De groene curve zal niet veel verder stijgen ten opzichte van vandaag. In beide gevallen is er geen sprake van een catastrofe. Want vergeleken met het beginpunt van 1860 zal er geen verdubbeling van CO2 worden bereikt, zelfs als de wereld slechts een reductiedoelstelling van 50% haalt.

En wie gaat dat nu aan het Federale Constitutionele Hof vertellen?

***