Углекислый газ (CO2) и другие парниковые газы в атмосфере можно уменьшить двумя способами - путем сокращения наших выбросов или путем удаления его из атмосферы, например через растения, океан и почву.
В историческом Парижском соглашении поставлена цель ограничить будущее повышение средней глобальной температуры значительно ниже 2°C и предпринять усилия по дальнейшему ограничению среднего повышения до 1,5°C по сравнению с доиндустриальным уровнем. Тем не менее, сроки и детали этих усилий были оставлены на усмотрение отдельных стран.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, исследователи из Международного института прикладного системного анализа (IIASA) использовали глобальную модель углеродной системы, учитывающую выделение и поглощение углерода в результате как естественной, так и антропогенной деятельности..
«Исследование показывает, что комбинированная система использования энергии и землепользования должна обеспечить нулевые чистые антропогенные выбросы задолго до 2040 года, чтобы обеспечить достижимость цели 1,5 ° C к 2100 году», - говорится в Программе экосистемных услуг и управления IIASA. Режиссер Майкл Оберштайнер, соавтор исследования.
Согласно исследованию, к 2100 году потребление ископаемого топлива, вероятно, потребуется сократить до менее чем 25% от мирового энергоснабжения по сравнению с 95% сегодня. В то же время изменения в землепользовании, такие как вырубка лесов, должны быть уменьшены. Это приведет к снижению совокупных выбросов на 42% к концу века по сравнению со сценарием обычного развития.
Это исследование дает широкий обзор содержания углекислого газа в нашей атмосфере, откуда он поступает и куда уходит. Мы принимаем во внимание не только выбросы от ископаемого топлива, но и сельское хозяйство, землепользование, производство продуктов питания, биоэнергия и поглощение углерода природными экосистемами», - объясняет консультант Всемирного банка Брайан Уолш, который руководил исследованием, работая исследователем IIASA.
The сравнивает четыре различных сценария будущего развития энергетики с рядом сочетаний возобновляемых и ископаемых источников энергии. Исследование показывает, что в сценарии с высоким уровнем возобновляемых источников энергии, когда энергия ветра, солнца и биоэнергии увеличивается примерно на 5% в год, чистые выбросы могут достичь пика к 2022 году. Тем не менее, без существенных технологий сокращения выбросов этот путь все равно приведет к повышению средней глобальной температуры на 2,5°C, что не соответствует цели Парижского соглашения.
Уолш отмечает, что сценарий высоких возобновляемых источников энергии амбициозен, но не невозможен - глобальное производство возобновляемой энергии выросло 2.6% в период с 2013 по 2014 год, по данным МЭА. Напротив, исследование показывает, что продолжающаяся зависимость от ископаемого топлива (с темпами роста возобновляемых источников энергии от 2% до 3% в год) приведет к пику выбросов углерода только в конце века, что приведет к глобальному повышению температуры на 3,5°C. подняться к 2100 году.
Авторы отмечают, что имеет значение не только сочетание энергии, но и общее количество потребляемой энергии. В исследование также были включены диапазоны высокого и низкого энергопотребления.
Исследование является дополнением к большому объему исследований IIASA по политике смягчения последствий изменения климата и шансов на достижение целей.
«Предыдущая работа IIASA над стратегиями смягчения последствий показала важность мер со стороны спроса, включая эффективность, сохранение и изменение поведения. Успех в этих областях может объяснить разницу между достижением 1,5C вместо 2C», - говорит Директор энергетической программы IIASA Кейван Риахи, который также внес свой вклад в новую работу.
Новая модель
Исследование является одним из первых опубликованных результатов недавно разработанной модели FeliX, модели системной динамики социальных, экономических и экологических систем Земли и их взаимозависимостей. Модель находится в свободном доступе для скачивания и использования на
«По сравнению с другими моделями климата и комплексной оценки, модель FeliX менее детализирована, но она обеспечивает уникальное системное представление всего углеродного цикла, что жизненно важно для нашего понимания будущего изменения климата и энергетики», - говорится в сообщении. Директор программы экосистемных услуг и управления IIASA.
Это исследование получило поддержку гранта Европейского исследовательского совета Synergy ERC-2013-SyG-610028