Concentratie broeikasgassen, 1980-2006

Concentraties kooldioxide en distikstofoxide stijgen verder

De mondiaal gemiddelde concentratie van koolstofdioxide (CO₂) was in 2006 381 ppm en was daarmee ruim 5% hoger dan in 10 jaar terug, een gestage stijging van ca. 0.5% per jaar. De mondiaal gemiddelde concentratie distikstofoxide (N₂O, lachgas) concentratie kwam eind 2006 uit op 320.0 ppb; dat is een stijging van ruim 2% in 10 jaar tijd. De huidige concentraties van koolstofdioxide en distikstofoxide liggen daarmee respectievelijk 41% en 14% boven het gemiddelde pre-ïndustriële niveau van meer dan een eeuw geleden.
De stijging van de concentraties wordt grotendeels veroorzaakt door antropogene emissies. Koolstofdioxide komt vooral vrij bij het gebruik van fossiele brandstoffen en bij de omvorming van bosgebieden naar landbouwgronden. Distikstofoxide komt vooral vrij door landbouwactiviteiten, waaronder het gebruik van kunstmest.

Methaanconcentratie stabiliseert

De mondiaal gemiddelde concentratie van methaan (CH₄) leek tot 2003 steeds toe te nemen en bereikte een niveau van 1777 ppb. Opmerkelijk is dat de concentratie sindsdien niet verder lijkt te zijn gestegen en lijkt te stabiliseren rond 1775 ppb eind 2006, bijna 1,5% meer dan 10 jaar terug). De reden hiervan is nog niet geheel begrepen. Waarschijnlijk is de oorzaak een stabilisatie van de door de mens veroorzaakte emissie van methaan. Daarnaast kan mogelijk ook een snellere afbraak van methaan in de lucht een rol spelen. Wel zijn de methaanconcentraties nog meer dan 2,5 keer zo hoog als de gemiddelde preïndustriële concentratie van circa 700 ppb. Methaan komt vooral vrij als gevolg van landbouw (rijstvelden) en veeteelt, energieproductie en vuilstort.
De concentraties van broeikasgassen zijn het hoogst op plaatsen waar de door de mens veroorzaakte emissies het grootst zijn. Voor de meeste gassen is dit het op het Noordelijk Halfrond (zie de lijnen voor Alaska, Hawaii, Ierland en Oregon/Californië in de grafieken). Door de lange verblijftijd van broeikasgassen in de atmosfeer - deze is doorgaans tientallen jaren of meer - verspreiden de broeikasgassen zich over de hele wereld. Methaan heeft een relatief korte levensduur van circa 10 jaar en heeft daardoor grotere noord-zuid verschillen dan de andere broeikasgassen.

Concentraties fluorbevattende broeikasgassen stijgen sterk

De concentraties van diverse nieuwe fluorbevattende broeikasgassen vertonen een stijgende lijn.

• In de groep van de HFK's, de onvolledig gehalogeneerde fluorkoolwaterstoffen, komt de sterkste stijging voor rekening van HFK-134a: circa 11% in 2006. Aangetekend dient te worden dat ook hier de toename steeds minder groot lijkt te worden elk jaar, van 40% in 1999, 20% in 2005, en 11% in 2006.
• De concentraties van SF₅CF₃ en de perfluorkoolwaterstoffen (PFK's) CF₄ en C₂F₆ zijn de laatste jaren respectievelijk met circa 6%, 3%, 1% en 3% per jaar gestegen. Recente metingen voor laatst genoemde gassen zijn niet beschikbaar.
• De toename in concentratie van zwavelhexafluoride (SF₆) fluctueert sinds 2001 tussen de 3% en 8% per jaar, en was 4% in 2006.

HFK's, PFK's en zwavelhexafluoride zijn krachtige broeikasgassen die uit industriële producten en bij productieprocessen kunnen vrijkomen. Een voorbeeld is het gebruik en de productie van koelvloeistoffen. HFK-134a wordt voornamelijk gebruikt als koelmiddel in airconditioners van auto's. Zwavelhexafluoride vindt vooral toepassing als elektrische isolator in hoogspanningsleidingen.
Van de mondiale broeikasgassen dragen de fluorbevattende broeikasgassen voor circa 0,8% bij aan de huidige versterkte broeikaswerking.

Klimaatverdrag en Kyoto Protocol

Het Klimaatverdrag van de Verenigde Naties (UNFCCC, 1992; Rio de Janeiro) heeft als doel om de concentraties van broeikasgassen in de atmosfeer te stabiliseren op een niveau waarbij een gevaarlijke beïnvloeding van het klimaat door mesnelijk handelen wordt vermeden. Dit betekent dat op termijn - dat is in 2100 - de mondiale emissies van broeikasgassen met circa 40-50% moeten dalen ten opzichte van 1990 (IPCC, 2001).
In 1997 is het Klimaatverdrag uitgebreid met het Kyoto Protocol (UNFCCC, 1997; Kyoto). In het Kyoto Protocol zijn afspraken gemaakt over de reductie van de emissies van broeikasgassen. Het doel is het bereiken van een gemiddelde emissiereductie van broeikasgassen van de geïndustrialiseerde landen met 5,2% over de periode 2008-2012 ten opzicht van 1990. Voor de EU als geheel is de reductiedoelstelling 8% en voor Nederland 6%. Het Kyoto Protocol kan worden gezien als een eerste bescheiden stap om stabilisatie van broeikasgasconcentraties te bereiken. De gassen koolstofdioxide (CO₂), methaan (CH₄), lachgas (N₂O), HFKs, PFKs en SF₆ vallen onder het Kyoto protocol.

• Klimaatverandering: beleid ter vermindering van broeikasgasemissies

Broeikaswerking

De (versterkte) broeikaswerking die de mondiale broeikasgassen veroorzaken, komt nu voor 63% voor rekening van koolstofdioxide, voor 18% van methaan, voor 6% van lachgas en voor <1% van de nieuwe broeikasgassen (HKF's, PFK's en zwavelhexafluoride). De overige 12% komen voor rekening van chloor- en broombevattende koolwaterstofverbindingen, die daarnaast ook verantwoordelijk zijn voor afbraak van ozon in de stratosfeer. Deze groep broeikasgassen valt reeds onder het Montreal Protocol (UNEP, 1987-2000) en zijn daarom niet in het Kyoto Protocol opgenomen.
Naast de hiervoor besproken mondiale broeikasgassen is ook ozon een belangrijk broeikasgas. Ozon wordt in de atmosfeer gevormd en ozonconcentraties worden beïnvloed door antropogene emissie van diverse stoffen. Door menselijk handelen is de ozonconcentratie in de lagere atmosfeer de laatste eeuwen toegenomen. In de hogere atmosfeer (stratosfeer) is ozon na 1980 echter juist afgenomen. Netto zorgen de veranderingen in ozonconcentraties voor een versterking van de broeikaswerking van de mondiale broeikasgassen.

• Concentratie ozonlaagafbrekende stoffen, 1978-2021