Å få klimaendringer under kontroll er en formidabel, mangesidig utfordring. Analyse av mine kolleger og meg antyder at det å holde seg innenfor trygge oppvarmingsnivåer, krever nå å fjerne karbondioksid fra atmosfæren, samt redusere klimagassutslipp.

Teknologien til å gjøre dette er i sin barndom, og det vil ta år, selv tiår, å utvikle seg, men vår analyse tyder på at dette må prioriteres. Hvis du trykker på, bør operasjonelle storskala systemer være tilgjengelige av 2050.

Vi laget en enkel klimamodell og så på implikasjonene av ulike nivåer av karbon i havet og atmosfæren. Dette lar oss lage anslag om drivhusoppvarming, og se hva vi må gjøre for å begrense global oppvarming til innenfor 1.5? av førindustrielle temperaturer – en av ambisjonene til 2015 Paris klimaavtale.

For å sette problemet i perspektiv, her er noen av nøkkel tallene.

Mennesker har sluppet ut 1,540 milliarder tonn karbondioksid gass siden den industrielle revolusjonen. For å si det på en annen måte, tilsvarer det å brenne nok kull til å danne et tårn 22 meter bredt som kommer fra jord til månen.

Halvparten av disse utslippene har forblitt i atmosfæren, noe som forårsaker en økning av CO? nivåer altså minst 10 ganger raskere enn noen kjent naturlig økning under jordens lange historie. Mesteparten av den andre halvdelen har oppløst seg i havet, forårsaker forsuring med sin egen skadelige virkninger.

Selv om naturen fjerner CO?, for eksempel gjennom vekst og nedgraving av planter og alger, slipper vi det ut minst 100 ganger raskere enn det er eliminert. Vi kan ikke stole på naturlige mekanismer for å håndtere dette problemet: folk vil trenger å hjelpe også.

Hva er målet?

Paris-klimaavtalen har som mål å begrense global oppvarming til godt under 2?, og ideelt sett ikke høyere enn 1.5?. (Andre sier at 1? er det vi burde være virkelig sikte på, selv om verden allerede når og bryter denne milepælen.)

I vår forskning vurderte vi 1? en bedre sikker oppvarming grense fordi noe mer ville ta oss inn på territoriet av Eemian perioden, 125,000 år siden. Av naturlige grunner, i denne perioden Jorden varmet opp med litt mer enn 1?. Når vi ser tilbake, kan vi se de katastrofale konsekvensene av globale temperaturer som holder denne høye over en lengre periode.

Havnivåer i Eemian perioden var opp til 10 meter høyere enn nåværende nivåer. I dag er sone innenfor 10m av havnivå hjemme 10% av verdens befolkning, og til og med en 2m havnivå økning i dag ville forskyve nesten 200 millioner mennesker.

Tydeligvis er det ikke trygt å skyve mot et Eemian-lignende klima. Faktisk, med 2016 har vært 1.2? varmere enn førindustrielt gjennomsnittog Ekstra oppvarming låst inn takket være varmeoppbevaring i havene, har vi kanskje allerede krysset 1? gjennomsnittlig terskel. For å holde oppvarmingen under 1.5? målet med Paris-avtalen, er det viktig at vi fjerner CO? fra atmosfæren samt begrense mengden vi legger inn.

Så hvor mye CO? må vi fjerne for å forhindre global katastrofe?

Er du en pessimist eller en optimist?

For tiden utgjør menneskehetens nettoutslipp omtrent 37 gigatonn CO? per år, som representerer 10 gigatonene av karbon brent (en gigatonne er en milliard tonn). Vi må redusere dette drastisk. Men selv med sterke utslippsreduksjoner, vil nok karbon forbli i atmosfæren for å forårsake usikker oppvarming.

Ved hjelp av disse fakta identifiserte vi to grove scenarier for fremtiden.

Det første scenariet er pessimistisk. Den har CO? utslippene forblir stabile etter 2020. For å holde oppvarmingen innenfor trygge grenser, må vi da fjerne nesten 700 gigatonn karbon fra atmosfæren og havet, som fritt utveksler CO?. For å starte kan skogplanting og forbedret arealbruk låse opp til 100 gigatonnes bort i trær og jord. Dette etterlater ytterligere 600 gigatonnes å bli ekstrahert via teknologiske midler av 2100.

Teknologisk utvinning koster for tiden minst US $ 150 per tonn. På denne prisen, over resten av århundret, ville kostnaden legge opp til US $ 90 trillion. Dette er i likhet med dagens globale militære utgifter, som - hvis det holder seg stabilt rundt US $ 1.6 billioner om året - vil legge opp til omtrent US $ 132 billioner over samme periode.

Det andre scenariet er optimistisk. Det antas at vi reduserer utslippene med 6% hvert år som starter i 2020. Vi trenger da fortsatt å fjerne om 150 gigatonene av karbon.

Som tidligere kan reforestation og forbedret arealbruk utgjøre 100 gigatonnes, slik at 50 gigatonnes blir teknologisk ekstrahert av 2100. Kostnaden for det ville være US $ 7.5 trillion av 2100 - bare 6% av de globale militæreutgiftene.

Selvfølgelig er disse tallene en grov guide. Men de illustrerer krysset der vi befinner oss.

Jobben som skal gjøres

Akkurat nå er det tid til å velge: uten handling blir vi låst inn i det pessimistiske scenariet innen et tiår. Ingenting kan rettferdiggjøre belastning av fremtidige generasjoner med denne enorme kostnaden.

For å lykkes i begge scenarier må vi gjøre mer enn å utvikle ny teknologi. Vi trenger også nye internasjonale juridiske, politiske og etiske rammer å håndtere sin utbredt bruk, inkludert uunngåelig miljøpåvirkning.

Utgivelse av store mengder jern or mineralstøv ut i havet kan fjerne CO? ved å endre miljøkjemi og økologi. Men å gjøre det krever revisjon av internasjonale juridiske strukturer som for tiden forbyder slike aktiviteter.

På samme måte kan visse mineraler bidra til å fjerne CO? ved å øke forvitring av bergarter og berikende jord. Men storskala gruvedrift for slike mineraler vil påvirke landskap og lokalsamfunn, som også krever juridiske og regulatoriske revisjoner.

Og til slutt, direkte CO? fange fra luften er avhengig av industrielle installasjoner, med egne miljømessige og sosiale konsekvenser.

Uten ny juridisk, politisk og etisk rammeverk, vil det ikke være noen mulige fremskritt, uansett hvor stor den teknologiske utviklingen er. Progressive nasjoner kan komme videre til å levere den kombinerte pakken.

Kostnadene ved dette er høye. Men land som tar ledelsen står for å vinne teknologi, jobber, energi uavhengighet, bedre helse og internasjonale gravitas.

Om forfatteren

Eelco Rohling, professor i hav og klimaendring, Australian National University

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker:

at InnerSelf Market og Amazon