Vlaanderen.be www.milieurapport.be
Je bent hier: Home / Milieuthema's / Klimaatverandering / Atmosferische broeikasgasconcentraties

Atmosferische broeikasgasconcentraties (CO2, CH4, N2O, SF6, HFK's, PFK's, CFK's en HCFK's)

Een verhoogde concentratie aan broeikasgassen zorgt voor een toename van de gemiddelde temperatuur op aarde met verschuiving van de klimaatgordels en wijzigingen in extreme weersfenomenen tot gevolg. En doordat de meeste broeikasgassen erg lang aanwezig blijven in de atmosfeer, zal de temperatuur op aarde zelfs nog blijven stijgen lange tijd na stabilisatie van de concentratie van broeikasgassen. Maar hoe lager het niveau waarop de concentraties gestabiliseerd worden, hoe lager de totale temperatuurstijging uiteindelijk zal zijn.

De oplopende atmosferische concentratie van broeikasgassen in de 20ste en het begin van de 21ste eeuw wijst het IPCC met meer dan 95 % zekerheid in hoofdzaak toe aan menselijke activiteiten zoals het gebruik van fossiele brandstoffen, landbouw en wijzigingen in landgebruik (bv. ontbossing). En ook al worden de meeste broeikasgassen uitgestoten in het noordelijk halfrond, toch is de concentratie van broeikasgassen overal in de wereld nagenoeg gelijk. Dit komt doordat hun verblijftijd in de atmosfeer voldoende lang is om tot een homogene vermenging te komen.

Deze indicator volgt de evolutie van concentratie aan broeikasgassen in de mondiale atmosfeer.

Evaluatie:
Laatst bijgewerkt: mei 2018
Actualisatie: Jaarlijks
Contactpersoon: Johan Brouwers

Concentratie CO2 beneden 400 ppmv en broeikasgassen beneden 480 ppmv CO2-eq nodig om temperatuurstijging beneden de 2°C te houden

Zowel op mondiaal vlak (Kopenhagen Akkoord van december 2009 in het kader van het Klimaatverdrag van de Verenigde Naties of UNFCCC, bevestigd tijdens de klimaattop in Cancun eind 2010 en in het Klimaatakkoord van Parijs eind 2015) en binnen de EU (o.a. besluit Milieuraad van okt. 2008) zijn beleidsmakers het er over eens dat de wereldwijde gemiddelde temperatuurstijging op langere termijn moet beperkt worden tot maximaal 2°C boven het pre-industriële niveau (referentiejaar 1750). Ook Vlaanderen heeft in haar Vlaams Klimaatbeleidsplan 2013-2020 de doelstelling onderschreven om de stijging van de wereldgemiddelde temperatuur niet boven de 2 °C te laten uitstijgen in 2050 ten opzichte van pre-industriële tijden.

Om de kans op een mondiale temperatuurstijging boven die 2°C op 50 % of minder te houden, moet de CO2-concentratie stabiliseren beneden 400 ppmv, en de concentratie van alle Kyoto-gassen (CO2, CH4, N2O, SF6, PFK's en HFK's) samen onder de 480 ppmv CO2-eq. Voor alle broeikasgassen samen (met naast de Kyoto-gassen ook CFK's, HCFK's, ozon en aerosolen), wordt een plafond van 450 ppmv CO2-eq naar voor geschoven. Dit ligt lager dan de 480 ppmv voor Kyoto-gassen door het afkoelend effect van de meeste aerosolen.

Opdat deze plafonds tijdig zouden gerespecteerd worden, moet de mondiale emissie van broeikasgassen al binnen de 2 decennia van een stijgende naar een dalende trend worden omgebogen.

Concentratie meeste broeikasgassen blijft toenemen

Van alle CO2 die door menselijke activiteiten wordt uitgestoten, wordt ongeveer een kwart opgenomen door de oceanen en een ander kwart door de biosfeer (o.a. planten). De andere helft van de CO2-emissies blijft achter in de atmosfeer.

In 2016 overschreed de jaargemiddelde atmosferische concentratie van CO2 de drempel van 400 ppmv, Met 403,3 ppmv ligt die concentratie nu 45 % boven het pre-industriële niveau van 278 ppmv. Het laatste jaar nam de concentratie nog met 3,3 ppmv toe, een groeiritme dat beduidend hoger ligt dan in de jaren 90 (gemiddeld 1,5 ppmv/jaar) en tijdens het afgelopen decennium (gemiddeld 2,2 ppmv/jaar). De huidige CO2-concentratie is de hoogste van de afgelopen 800 000 jaar (tweede figuur). Ook het huidige tempo van toename is het hoogste van de afgelopen 20 jaar. Oorzaken hiervan zijn de aangroeiende emissies op mondiaal niveau. Bovendien zijn er indicaties dat ook de biosfeer op aarde steeds minder CO2 opneemt. Het gros van de antropogene emissies van CO2 in de atmosfeer gedurende de laatste 25 jaar zijn het gevolg van de verbranding van fossiele brandstof en cementproductie. De rest is voornamelijk te wijten aan ontbossing en wijzigingen in landgebruik.

In het verleden zijn stijgingen in atmosferische CO2-concentraties altijd gevolgd door equivalente temperatuurtoenames. Het huidige CO2-niveau werd het laatst benaderd midden in het Plioceen, 3 tot 5 miljoen jaar geleden. Het was toen 2 à 3 °C warmer op aarde dan nu al het geval is, en de ijskappen op Groenland en delen van Antarctica waren gesmolten wat leidde tot een zeeniveau dat 10 tot 20 meter hoger lag dan wat we vandaag kennen.

Voor methaan (CH4) bedroeg de atmosferische concentratie in 2016 al 1 853 ppbv of meer dan het dubbele (+157 %) van de waarde van de pre-industriële periode (722 ppbv) (derde figuur). Tussen begin jaren 80 en 2006 nam de jaarlijkse toename af van 16 ppbv naar 0 ppbv of zelfs een lichte daling begin jaren 2000. Ondertussen nemen de concentraties opnieuw toe met circa 7 ppbv per jaar. De redenen voor de hernieuwde stijging zijn verhoogde emissies uit waterrijk natuurland (o.a. moerassen) door de toegenomen neerslag in de tropen en van antropogene emissiebronnen te midden het noordelijk halfrond. De huidige CH4-concentratie is de hoogste in 800 000 jaar. Zo’n 60 % van de methaanemissies zijn van antropogene oorsprong (onder meer het gebruik van fossiele brandstoffen, veeteelt, rijstteelt en stortplaatsen).

In 2016 bedroeg de atmosferische concentratie van lachgas (N2O) 329 ppbv, dit is bijna 22 % meer dan de concentratie gedurende de pre-industriële periode (270 ppbv) en het hoogste niveau in minstens 1 000 jaar (vierde figuur). Slechts 40 % van de globale lachgasemissies is van antropogene oorsprong: vooral door gebruik van meststoffen en daarnaast ook bij industriële processen en bij de verbranding van biomassa). De toename in het laatste jaar (0,8 ppbv) komt overeen met de gemiddelde jaarlijkse stijging in de laatste 20 jaar.

Verstoring warmtebalans blijft verder oplopen

De eerste figuur geeft een overzicht van de toename van de atmosferische concentratie van de belangrijkste langlevende broeikasgassen samen sinds 1750, herrekend naar de overeenkomstige stralingsforcering in W/m². Hieruit blijkt een duidelijke versnelling sinds het begin van de jaren ’50 wanneer het energiegebruik sterk toenam en men stilaan CFK’s en aanverwante gassen (o.a. als koelmiddel en drijfgas) begon te gebruiken. De figuur maakt duidelijk dat de belangrijkste bijdrage aan de opwarming van de aarde komt van CO2, maar dat ook de bijdrage van de andere gassen niet verwaarloosbaar is. De 3 belangrijkste broeikasgassen staan samen in voor bijna 89 % van de toename inzake stralingsforcering sinds het begin van de industrialisatie (1750): 65,6 % voor CO2, 16,7 % voor CH4 en 6,4 % voor N20. Zelfs na 1990, het referentiejaar voor het Kyoto-protocol, nam het gezamenlijke opwarmend effect van de voornaamste broeikasgassen in onze atmosfeer nog toe met 40 %. Hiervan is 80 % voor rekening van CO2 zelf.

Naast de gassen waarvan de emissies gereguleerd worden door het Kyoto-protocol van 1997 (CO2, CH4, N2O, SF6, PFK's en HFK's) spelen ook CFK's en HCFK's een niet te verwaarlozen rol in de warmtehuishouding van de atmosfeer. De uitstoot van die CFK's en HCFK's werd al aan banden gelegd via het Montreal-protocol van 1987 aangezien ze ook bijdragen aan de afbraak van de stratosferische ozonlaag. Het effect van emissiebeperkende maatregelen resulteert inmiddels in een afremming van de concentratietoename en voor enkele gassen zelfs al in een concentratiedaling. CFK-11 en CFK-12 zijn de twee belangrijkste gassen uit deze groep, en hun concentraties lopen terug sinds respectievelijk begin jaren 90 van vorige eeuw en sinds 2005. De concentraties van HCFK's en HFK's nemen daarentegen verder toe, ook al blijft hun bijdrage in de totale stralingsforcering nog beperkt.

Omrekening van de stralingsforcering in de eerste figuur naar CO2-eq leert dat de concentratie van de Kyoto-gassen tussen 1990 en 2016 is geëvolueerd van 396 ppmv CO2-eq naar 462 ppmv CO2-eq. Daarmee is in 26 jaar al ruim drie kwart van de marge tot het plafond van 480 ppmv CO2-eq ingenomen.

Andere stoffen spelen ook een rol

Naast bovenvermelde langlevende broeikasgassen spelen ook nog andere stoffen een rol in de warmtehuishouding van onze atmosfeer:

  • troposferische ozon en aerosolen: ozon versterkt het broeikaseffect, terwijl de meeste aerosolen een afkoelend effect hebben. Door het luchtkwaliteitsbeleid los van het klimaatbeleid valt te verwachten dat de concentratie van aerosolen in de omgevingslucht zal afnemen, waardoor hun afkoelend effect zal dalen. In vergelijking met de stoffen die onder het Kyoto- en het Montreal-protocol vallen, hebben ozon en aerosolen een erg korte verblijftijd in de atmosfeer (vaak slechts enkele dagen of weken). Hun concentraties vertonen mondiaal grote verschillen en hun gemiddelde concentratie en effect op de stralingsbalans van de aarde kunnen maar met grote onzekerheid worden bepaald. Daarom zijn ze niet meegenomen in deze indicator;
  • waterdamp: levert eigenlijk de belangrijkste bijdrage aan het natuurlijk broeikaseffect, maar in tegenstelling tot de andere broeikasgassen is de directe invloed van de mens op de concentratie ervan minimaal en is de verblijftijd van watermoleculen in de atmosfeer veel korter dan die van de andere ('langlevende') broeikasgassen. Daarom wordt ook water(damp) buiten beschouwing gelaten bij de opvolging van deze indicator.

Meer info

Het mechanisme van oplopende broeikasgasconcentraties en de link met klimaatverandering worden uit de doeken gedaan in het eerste hoofdstuk van het 'MIRA Klimaatrapport 2015: over waargenomen en toekomstige klimaatveranderingen'.

Dit is een officiële website van de Vlaamse overheid