Zmiana klimatu – efekty wyzerowania emisji CO2

Zmiana klimatu – efekty wyzerowania emisji CO2

Zapoczątkowany przez człowieka wzrost temperatury uruchomił całą lawinę zjawisk, z których wiele przynosi kolejne kłopotliwe konsekwencje. Średnia temperatura powierzchni Ziemi prawdopodobnie będzie rosnąć jeszcze przez pewien czas, nawet po całkowitym zatrzymaniu emisji dwutlenku węgla związanych z działalnością człowieka. Czy zdołamy za naszego życia zaobserwować efekty ochrony klimatu?

Jak możemy przeczytać w przyjętym przez wszystkie kraje świata Porozumieniu paryskim, ludzkość będzie starała się zatrzymać postępujący obecnie wzrost średniej temperatury powierzchni Ziemi na poziomie 2°C (a w miarę możliwości 1,5°C) względem epoki przedprzemysłowej. Czy wykonanie tego zadania jest jeszcze możliwe? Odpowiedź na to pytanie wymaga określenia pozostałego nam „budżetu węglowego”, czyli ilości dwutlenku węgla, jaką można jeszcze wprowadzić do atmosfery, przy której progi ocieplenia wymienione w porozumieniu nie zostaną przekroczone (Rogelj i in., 2019)[1].
Wyznaczenie tej wielkości nie jest oczywiście prostym zadaniem. Wymaga ustalenia i połączenia informacji o:

  • wzroście temperatury, jaki już udało mam się spowodować;
  • przejściowej odpowiedzi klimatu na skumulowane (zsumowane do dziś) emisje dwutlenku węgla;
  • wkładzie czynników innych niż CO2 w przyszłe ocieplenie;
  • funkcjonujących w systemie klimatycznym sprzężeń zwrotnych, których część nie jest w pełni uwzględniona we współczesnych Modelach Systemu Ziemskiego,
  • „nawisie ocieplenia” – wzroście temperatury, który jeszcze się nie dokonał, ale będzie nieuniknioną konsekwencją wyemitowania CO2, który zostanie uwolniony do atmosfery do momentu całkowitego zaniechaniem emisji netto przez człowieka.


W Specjalnym raporcie IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) o ociepleniu o 1,5°C formalnie oszacowano niepewności związane ze wszystkimi czynnikami za wyjątkiem ostatniego. Właśnie analizie tego „nawisu” (Zero Emissions Commitment, ZEC) – poświęcona jest praca A.H. MacDougalla i kolegów opublikowana ostatnio w „Biogeosciences”[2]. W artykule przeanalizowano wyniki obliczeń przeprowadzonych wieloma modelami klimatu w ramach projektu ZECMIP (Zero Emissions Commitment Model Intercomparison Project). Zastosowany w nich scenariusz zmian koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze zaczynał się zawsze tak samo: wzrostem stężenia CO2 w tempie 1%/rok aż do chwili, gdy skumulowane emisje sięgnęły 1000 GtC czyli ok. 3667 Gt CO2. A co potem?
Potem emisje antropogeniczne spadały do zera, a wprowadzony do środowiska węgiel krążył dalej po wirtualnym systemie klimatycznym, stopniowo przenikając z atmosfery do oceanu i rezerwuarów lądowych. Prowadziłoby to do spadku temperatury, jednak jak od dawna wiadomo, proces wymaga wielu tysięcy lat. Jednocześnie jeszcze przez jakiś czas po zaprzestaniu emisji, ocean i atmosfera nagrzewałyby się, dostosowując swoją temperaturę do aktualnej koncentracji CO2. Mielibyśmy więc do czynienia z dwoma zjawiskami o przeciwnym wpływie na średnią temperaturę atmosfery przy powierzchni Ziemi. Jak w takim razie zmieniałaby się ona w pierwszych dekadach po wyzerowaniu emisji? Czy możemy liczyć na jej spadek lub stabilizację w takiej skali czasowej – interesującej z punktu widzenia planowania inwestycji czy po prostu konkretnych osób, które chciałyby zobaczyć efekty swoich działań?

Z zestawienia przygotowanego przez MacDougalla i kolegów wynika, że tak. Można liczyć na to, że już pięćdziesiąt lat po ustaniu emisji średnia temperatury wróci do tej panującej w chwili ich wyzerowania lub nawet lekko się obniży (średnio o 0,07 ± 0,19°C). Jak pokazały dodatkowe obliczenia, w dłuższym horyzoncie czasowym (powyżej 100 lat) nie ma wielkiego znaczenia, w jaki sposób odbywa się ograniczanie emisji – czy zostają nagle przerwane czy zmniejszane są stopniowo. Najistotniejsza jest całkowita ilość wyemitowanego dwutlenku węgla.

Ryc. Zmiana koncentracji CO2 w atmosferze (po lewej) i średniej temperatury powierzchni Ziemi (po prawej) po zaprzestaniu antropogenicznych emisji CO2 (rok 0 na osi poziomej), po wyemitowaniu do atmosfery 1000 GtC. Kolejne krzywe odpowiadają wynikom obliczeń pochodzących z różnych modeli: pełnych modeli systemu ziemskiego, EMS (Earth System Models, krótsze symulacje) i nieco prostszych modeli, EMIC (Earth systems Models of Intermediate Complexity, symulacje dla pełnego 1000 lat). Wykonanie obliczeń z użyciem tych drugich wymaga mniejszych nakładów ale też należy traktować je z większą ostrożnością.
Źródło: MacDougall i in., 2020


Czy możemy powiedzieć, że wiemy już wszystko? Oczywiście nie. W dotychczasowych obliczeniach zajmowano się jedynie reakcją systemu klimatycznego na zatrzymanie antropogenicznych emisji CO2, tymczasem dla średniej temperatury istotne jest też to, co będzie się działo z koncentracjami innych gazów cieplarnianych, aerozolu atmosferycznego i innymi czynnikami – tego dotyczyć będą kolejne eksperymenty. Ponadto, oczywiście, ostateczna ilość CO2 wprowadzona do atmosfery z powodu działalności człowieka nie będzie raczej tak okrągła jak przyjęto w eksperymentach. Może też okazać się na tyle duża, że dojdzie do uruchomienia w systemie klimatycznym procesów, które przy emisji „skromnych” 1000 GtC nie grają jeszcze roli, a które spowodują, że zatrzymanie ocieplania się klimatu w tak krótkiej skali czasowej nie będzie możliwe (np. emisji gazów cieplarnianych z ogrzanej zmarzliny). Póki to jednak nie nastąpiło, wciąż mamy szansę na doświadczenie efektów zahamowania emisji gazów cieplarnianych w ciągu kilku dekad od tego momentu.

Rola logistyki

Jak dowiadujemy się ze Specjalnego raportu IPCC o ociepleniu o 1,5°C (2018), wypełnienie postanowień Porozumienia paryskiego – zatrzymanie wzrostu średniej temperatury na poziomie 2°C, a w miarę możliwości 1,5°C względem epoki przedprzemysłowej – wymaga szybkiego i znaczącego zredukowania związanych z działalnością człowieka emisji gazów cieplarnianych (dwutlenku węgla, metanu, podtlenku azotu, freonów i innych gazów technicznych) oraz sadzy. Swoją rolę do odegrania w tym przedsięwzięciu mają wszystkie sektory gospodarki – także logistyka.
Transport odpowiada za około 14% emisji wszystkich gazów cieplarnianych oraz ¼ emisji dwutlenku węgla (Piąty raport podsumowujący IPCC, 2014). Celem na najbliższe dekady jest obniżenie tych ostatnich do zera, co będzie stanowić poważne wyzwanie dla osób zarządzających transportem.
Rozwiązania, jakie mogą zastosować, to między innymi lepsza organizacja, pozwalająca uniknąć niepotrzebnych przewozów, wybór pojazdów wymagających mniejszego zużycia energii, wykorzystanie biopaliw i wodoru czy elektryfikacja. Niektóre z nich powinny oczywiście współgrać ze zmianami w innych gałęziach gospodarki, na przykład użycie pojazdów elektrycznych pozwala na uniknięcie spalania paliw emitujących dwutlenek węgla, pod warunkiem, że energia elektryczna pochodzi ze źródeł odnawialnych lub elektrowni jądrowej.
Działania sprzyjające ochronie klimatu warto podjąć także na etapie składowania towarów. Podstawą jest dbanie o energooszczędność budynków oraz stan instalacji chłodniczych (często wykorzystuje się w nich substancje będące silnymi gazami cieplarnianymi i wszelkie wycieki są niezwykle szkodliwe). Na szczególną uwagę zasługują przechowywanie i dostawy żywności, której straty i marnowanie odpowiadają za 8-10% emisji gazów cieplarnianych (Specjalny raport IPCC o ociepleniu i systemach lądowych, 2019). Poprawa organizacji dystrybucji produktów spożywczych pomogłaby zmniejszyć tę liczbę.

Artykuł pochodzi z serwisu Naukaoklimacie.pl

[1] Rogejl J i in. Estimating and tracking the remaining carbon budget for stringent climate targets, Nature, 571, 335–342, 2019.
[2] MacDougall AH i in. Is there warming in the pipeline? A multi-model analysis of the Zero Emissions Commitment from CO2, Biogeosciences, 17, 2987-3016, 2020.


KOMENTARZE
Marek Skowroński
Vice President Land Transport Cluster North&East Europe DB Schenker

Na branży logistycznej ciąży bardzo duża odpowiedzialność w zakresie ochrony środowiska z uwagi na specyfikę działalności. Konieczna jest głęboka transformacja w dłuższym okresie, ale też możliwe i potrzebne są określone działania tu i teraz ze względu na skalę globalnych wyzwań środowiskowych, z jakimi już dzisiaj się mierzymy. Cała branża logistyczna może przyczynić się do ograniczenia szkodliwego wpływu na wiele sposobów, koncentrując się na przyjaznej środowisku logistyce od pierwszej do ostatniej mili, czyli na każdym etapie procesu. Możliwości pozytywnego oddziaływania w zakresie środowiska jest bardzo wiele, dlatego skupię się tylko na wybranych przykładach o największym potencjale zwrotu w tym zakresie.
Ważną kwestią są zielone terminale – każda nowa inwestycja powinna nie tylko uwzględniać potrzeby operacyjne, ale przede wszystkim możliwości pozytywnego oddziaływania na środowisko. Można to osiągnąć nie tylko poprzez redukcję zużycia energii elektrycznej czy wody, ale także poprzez montaż instalacji fotowoltaicznych czy systemu gromadzenia deszczówki. DB Schenker buduje w Polsce swoje terminale w taki sposób, aby możliwe było uzyskanie certyfikatu BREEAM dla nowo powstałych budynków. Określa on najlepsze standardy w zakresie zrównoważonego projektowania, budowania i użytkowania obiektów.
Inną kwestią jest stopniowa elektryfikacja floty kolekcyjno-dystrybucyjnej zmierzająca do zerowej emisji w przyszłości. Wkrótce DB Schenker rozpocznie eksploatację 36 pojazdów elektrycznych FUSO eCanter w jedenastu krajach Europy. W ten sposób firma wzmacnia strategię zrównoważonego rozwoju za pomocą wolnej od CO2 logistyki miejskiej.
Istotna jest też optymalizacja połączeń międzyterminalowych i dążenie do przewożenia takiej samej masy towarowej przy wykonaniu znacznie mniejszej liczby kursów – przykładem może być wdrażany od początku 2019 roku system nadwozi wymiennych w DB Schenker, który na obecnym etapie projektu już zapewnia redukcję blisko 9000 ton CO2 każdego dnia.
Myślę, że kluczowa jest świadomość, jak bardzo przyspieszają negatywne procesy zachodzące w środowisku z powodu działalności człowieka w ramach gospodarki opartej o paliwa kopalne. Równie ważne jest wzięcie odpowiedzialności za transformację modelu biznesowego poszczególnych branż. Logistyka powinna być jednym z liderów tych zmian, nie tylko dlatego, że ma realne możliwości pozytywnego funkcjonowania, ale też może dać impuls do działania wszystkim innym branżom z uwagi na wspólną odpowiedzialność za przyszłość naszej planety.


Bogdan Młynarczyk
Dyrektor generalny, GEODIS Poland

Jednym z filarów funkcjonowania współczesnego biznesu jest zrównoważone zarządzanie i odpowiedzialność społeczna. W trosce o środowisko naturalne firmy stosują cały wachlarz rozwiązań: od racjonalnej gospodarki odpadami, energooszczędność instalacji czy ograniczenie emisji spalin. Zgodnie z takimi założeniami GEODIS koncentruje się zarówno na bezpośrednich działaniach minimalizujących ślad środowiskowy, jak i pośrednim wsparciu w tej dziedzinie dla swoich klientów i dostawców. Drugim, równie istotnym elementem w zrównoważonej strategii, są wspólne działania lobbingowe i networking w ramach branży TSL.
Mając na celu zmniejszenie śladu węglowego, GEODIS zadeklarował redukcję emisji CO2 o 30% do 2030 roku. Aby osiągnąć ten cel, wdrożono program oparty na czterech obszarach: analityka i regularne pomiary, zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych (przede wszystkim poprzez niższą konsumpcję ropopochodnych paliw oraz wprowadzanie alternatywnych instalacji opartych np. na gazie czy biomasie), objęcie projektem kluczowych przewoźników oraz wprowadzanie niskoemisyjnych rozwiązań dla klientów. W lipcu GEODIS dołączył do European Clean Trucking Alliance wraz z innymi wiodącymi europejskimi podmiotami i organizacjami. Pozwoli to na wypracowanie szerszych projektów dla całej branży i daje nadzieję na ponadnarodowe rozwiązania.
Pamiętając o systemowym podejściu, równie istotne pozostają mniejsze, codzienne działania na rzecz poprawy wydajności floty i racjonalizacji polityki paliwowej. Stąd zalecenia w kwestii redukcji średnich prędkości, szkolenia z ekologicznego prowadzenia pojazdów dla zatrudnianych kierowców oraz wymiana floty na ciężarówki zasilane gazem ziemnym. Jeden z najnowszych przykładów takich projektów został zrealizowany przez GEODIS Poland dla jednego z klientów z branży motoryzacyjnej. Od lutego kilkadziesiąt pojazdów napędzanych gazem ziemnym transportuje części z położonej w Polsce fabryki do odbiorcy w Czechach. Konwersja samochodów ciężarowych z oleju na sprężony gaz ziemny to nie tylko czystsze środowisko, ale także znacznie niższe koszty transportu – nasz klient generuje w rezultacie ponad 10 000 euro rocznych oszczędności.

Poleć ten artykuł:

Polecamy