Zastąpienie paliw kopalnych innymi metodami produkcji energii, zwiększanie efektywności energetycznej maszyn i budynków, nowe technologie produkcji, zrównoważone podejście do gospodarki rolnej i leśnej – to część rozwiązań, które pozwolą nam zatrzymać zmianę klimatu. Niektóre z nich są już dobrze znane i obecne na rynku. Uniknięcie najbardziej katastrofalnych skutków ocieplenia będzie jednak możliwe tylko jeśli zaczniemy działać natychmiast. Mitygacja, czyli ograniczanie zmiany klimatu, to temat trzeciej części Szóstego raportu IPCC opublikowanej, po przedłużających się obradach, 4 kwietnia 2022. 

Ilustracja 1: Okładka trzeciej części Szóstego raportu IPCC, „Mitygacja zmiany klimatu”. Źródło: IPCC.

Jak pokazały pierwsza i druga część Szóstego raportu podsumowującego, zmiana klimatu stanowi poważne zagrożenie dla ludzkości i ekosystemów, od których zależy także nasze przetrwanie. Nie ma “bezpiecznego poziomu ocieplenia” – każdy ułamek stopnia oznacza wzrost ryzyka. Zatrzymanie wzrostu średniej temperatury jest jednym z najważniejszych aktualnych wyzwań dla ludzkości. Jak mówi przewodniczący IPCC (Międzyrządowego Zespołu ds. Zmiany Klimatu), Hoesung Lee: 

Jesteśmy na rozstaju dróg. Podejmując dziś odpowiednie decyzje, możemy zapewnić sobie przetrwanie w przyszłości. Mamy narzędzia i wiedzę potrzebne do ograniczenia ocieplenia. 

Zmiana klimatu – dokąd dążymy i gdzie jesteśmy?

Już pierwsza część Szóstego raportu IPCC (patrz 6 raport IPCC, podsumowanie dla decydentów po polsku i Wprowadzenie do 6 Raportu IPCC) nie pozostawiła wątpliwości: zahamowanie wzrostu średniej temperatury powierzchni Ziemi wymaga zredukowania emisji dwutlenku węgla związanych z działalnością człowieka do zera. Tylko to pozwoli zatrzymać wzrost koncentracji tego gazu w atmosferze, stanowiący główną przyczynę postępującego globalnego ocieplenia. Nie będzie to jednak wystarczające. Należy także poważnie ograniczyć emisje metanu i podtlenku azotu (gazów cieplarnianych) oraz innych substancji, których nadmiar w atmosferze zaburza bilans energetyczny planety (przede wszystkim sadzy).  

Mitygacja zmiany klimatu. Zdjęcie farmy wiatrowej - widać rząd wiatraków wystających nad powierzchnię morza.
Ilustracja 2: Farmy wiatrowe na lądzie czy na morzu pozwalają na produkcję prądu elektrycznego z wykorzystaniem energii wiatru. Zdjęcie: ELG21 (licencja Pixabay).

Zgodnie z podpisanym przez wszystkie kraje Porozumieniem paryskim, celem jaki stawiamy sobie jako ludzkość, jest zatrzymanie ocieplenia na poziomie 1,5 lub 2℃. Tymczasem średnia temperatura w ostatniej dekadzie przekroczyła tę z czasów przedprzemysłowych już o ok. 1,1℃ a osiągnięcia 1,5℃ należy spodziewać się w ciągu najbliższych 20 lat. Dotrzymanie zobowiązań wymaga w związku z tym niezwłocznego działania. Musi ono obejmować zarówno pilne zmniejszanie emisji jak i usuwanie dwutlenku węgla z atmosfery. Im dłużej będziemy zwlekać z hamowaniem emisji, tym szybciej trzeba będzie je zmniejszać w przyszłości i tym więcej CO2 trzeba będzie wycofać z obiegu. 

Aktualnie, jak wskazują autorzy raportu IPCC, utrzymanie średniej temperatury powierzchni Ziemi poniżej progu 1,5℃ ocieplenia względem epoki przedprzemysłowej (całkowicie lub z tylko niewielkim i krótkotrwałym przekroczeniem) wymaga sprowadzenia emisji dwutlenku węgla do zera już w połowie XXI wieku. Jednocześnie emisje metanu powinny spaść o ok. ⅓. Niestety, to jeszcze nie gwarantuje sukcesu, a jedynie sprawia, że jego prawdopodobieństwo wyniesie powyżej 50%. 

Mitygacja zmiany klimatu. Zdjęcie: Elektrownia atomowa.
Ilustracja 3: Energetyka jądrowa to jedno z rozwiązań pozwalających na produkcję prąd elektrycznego bez emisji gazów cieplarnianych. Zdjęcie: Pixabay

Zmiany w energetyce i przemyśle

Emitowane przez ludzkość gazy cieplarniane to przede wszystkim dwutlenek węgla uwalniany przy okazji spalania paliw kopalnych (głównie w energetyce) oraz w procesach przemysłowych. W ślad za poprzednimi raportami (m.in. Specjalnym raportem o ociepleniu o 1,5℃), autorzy nowo opublikowanego podsumowania wskazują więc, że zatrzymanie ocieplania się klimatu wymagać będzie poważnych zmian w tym sektorze, obejmujących zastąpienie paliw kopalnych (ropy, węgla, gazu) innymi źródłami energii (energetyką słoneczną, wiatrową, atomową itd.) i wdrożenie wychwytu dwutlenku węgla ze spalin. 

Kompletna przebudowa systemu energetycznego to duże wyzwanie. Ten tom raportu nie bez powodu przygotowują jednak specjaliści w dziedzinie techniki i ekonomii. Poszczególne rozwiązania oceniane są nie tylko pod kątem ich przydatności z punktu widzenia ochrony klimatu, ale też kosztów i praktyczności. Jak zauważa prof. Masahiro Sugiyama (University of Tokyo), współautor opracowania:

Jednym z kluczowych wniosków z tego raportu jest, że koszty takich kluczowych technologii, jak energetyka słoneczna, wiatrowa i elektromobilność znacząco spadły. To może nam znacząco pomóc w ograniczaniu emisji. We wszystkich sektorach gospodarki istnieją opcje pozwalające na zmniejszenie emisji o połowę do 2030 r. 

Jak dowiadujemy się z raportu, w ostatniej dekadzie mieliśmy do czynienia ze spadkiem kosztów związanych z energetyką słoneczną i wiatrową czy akumulatorami nawet o 85%.

Ilustracja 4: Redukcja kosztów jednostkowych i zwiększenie wykorzystania niektórych szybko zmieniających się technologii wspomagających mitygację zmian klimatu. Górny panel pokazuje globalne jednostkowe koszty jednostki energii (USD/MWh), dla wybranych szybko zmieniających się technologii wspomagających mitygację zmian klimatu. Ciągłe niebieskie linie wskazują średni koszt jednostkowy w każdym roku. Jasnoniebieskie zacienione obszary pokazują zakres między 5 a 95 percentylem w każdym roku. Szare cieniowanie wskazuje zakres kosztów jednostkowych wydobywanego paliwa kopalnego (węgiel i gaz) w 2020 r. (co odpowiada 55–148 USD za MWh). 
W 2020 r. uśrednione koszty energii (LCOE, Levelized cost of energy) czterech technologii energii odnawialnej mogą w wielu miejscach konkurować z paliwami kopalnymi. W przypadku akumulatorów podane koszty dotyczą 1 kWh pojemności akumulatora; dla pozostałych koszty to LCOE, w tym montaż, koszty inwestycyjne, operacyjne i serwisowe w przeliczeniu na 1 MWh wyprodukowanej energii elektrycznej. W literaturze przedmiotu podaje się LCOE, ponieważ ten wskaźnik umożliwia dokonywanie spójnych porównań trendów kosztów w różnych zestawieniach technologii energetycznych. Jednakże nie obejmuje kosztów integracji sieci energetycznych ani wpływu na klimat. Ponadto LCOE nie uwzględnia innych środowiskowych i społecznych kosztów, które mogą zmieniać koszty ogólne (pieniężne i niepieniężne)
Dolny panel pokazuje skumulowaną globalną moc dla każdej technologii, w GW zainstalowanej mocy dla energii odnawialnej oraz w milionach pojazdów w przypadku pojazdów elektrycznych. Pionowa linia przerywana wskazuje 2010 r. (raport AR5). Wskazano także procentowe udziały wyprodukowanej energii elektrycznej w relacji do całkowitej produkcji energii elektrycznej w przypadku: fotowoltaiki lądowej i morskiej, energetyki wiatrowej, skoncentrowanej energii słonecznej (CSP, Concentrated solar power) oraz udział pojazdów pasażerskich w 2020 r. w globalnej flocie pojazdów, na podstawie wstępnych danych. W danych dotyczących produkcji energii elektrycznej jej udział uwzględnia różne czynniki wydajności; np. przy tej samej mocy zainstalowanej wiatr wytwarza około dwa razy tyle energii elektrycznej, co fotowoltaika.
Technologie energii odnawialnej i akumulatorów zostały wybrane jako przykłady ilustracyjne, ponieważ ostatnio wykazano szybki spadek kosztów i wzrost liczby i zakresu instalacji, a także dlatego, że dostępne są spójne dane dla tych technologii. Inne opcje mitygacji zmiany klimatu, ocenione w raporcie, nie są uwzględniane, ponieważ nie spełniają tych kryteriów.

Duży potencjał redukcji emisji ma też przemysł, w którym podobnie jak w energetyce można zmienić źródła energii wykorzystywanej przy produkcji towarów, ale także znacząco zwiększyć efektywność energetyczną maszyn i zmniejszyć zużycie materiałów. 

Nie należy zapominać także o gazach cieplarnianych innych niż CO2. W przypadku metanu istotnych cięć emisji można dokonać ograniczając wycieki  tego gazu towarzyszące wydobyciu węgla, ropy i gazu. Ważnym elementem zapobiegania ocieplaniu się klimatu jest też dalsze ograniczanie użycia i emisji fluorowcowanych gazów cieplarnianych – gazów technicznych wykorzystywanych m.in. w chłodnictwie.

Rolnictwo i leśnictwo nie załatwią sprawy

Produkcja energii i towarów użytkowych to nie wszystko. Jak mówi prof. Mercedes Bustamante (University of Brasilia), współautorka raportu:

Rolnictwo, leśnictwo i inne źródła związane wykorzystaniem terenu odpowiadają za 22% globalnych emisji [gazów cieplarnianych]. Ten sektor może nie tylko redukować emisje na dużą skalę , ale też pomóc w usuwaniu [z atmosfery] i składowaniu dużych ilości dwutlenku węgla.

Dobrze zaprojektowane rozwiązania oparte na zagospodarowaniu terenu mogą jednocześnie wiązać węgiel, przynosić korzyści bioróżnorodności i ekosystemom, pomagać nam w adaptacji do zmiany klimatu, zapewniać utrzymanie [ludziom] oraz zwiększać dostępność wody i pożywienia. 

Wdrożenie rozwiązań z dziedziny gospodarki rolnej (takich jak ograniczanie pogłowia bydła czy zbędnego nawożenia), leśnej i ochrony ekosystemów jest konieczne dla powstrzymania zmiany klimatu i może przynieść wiele dodatkowych korzyści. Jednak, jak podkreślają autorzy raportu, nie można mieć nadziei na skompensowanie tego typu działaniami emisji z innych sektorów. Odtwarzanie lasów, mokradeł czy łąk nie zastąpi szybkich cięć emisji w energetyce. 

Więcej na temat roli rolnictwa w mitygacji zmiany klimatu przeczytasz już niebawem w naszych kolejnych artykułach.  

Mitygacja zmiany klimatu w rolnictwie. Zdjęcie: międzyplon, na polu widać resztki po kukurydzy, między nimi zielone źdźbła.
Ilustracja 5: Jedną z metod na ochronę gleb przed erozją i odbudowywanie glebowego magazynu węgla jest wysiewanie między głównymi uprawami szybko rosnących roślin, tzw. międzyplonów. Zdjęcie: Lance Cheung (USDA, domena publiczna).

Miasta (znowu) w centrum zmian

Podobnie jak w drugiej części raportu (Jak zmiana klimatu wpływa na nasze życie? Druga część raportu IPCC), Międzyrządowy Zespół ds. Zmiany Klimatu zwrócił szczególną uwagę na miasta i mniejsze osiedla ludzkie. Zamieszkiwanie dużych grup ludności na małych przestrzeniach daje możliwości licznych usprawnień ograniczających emisje gazów cieplarnianych, takich jak rozbudowa i elektryfikacja transportu zbiorowego, planowanie rozwoju miast tak, by przemieszczanie się na dużych dystansach nie było konieczne, opieranie się na niskoemisyjnych źródłach energii czy wspieranie pochłaniania i składowania CO2 przez zielono-błękitną infrastrukturę (więcej na ten temat przeczytasz w naszym wywiadzie z prof. Anną Januchtą-Szostak). 

Mitygacja zmiany klimatu w miastach. Zdjęcie: panele słoneczne na dachu jednorodzinnego domu mieszkalnego
Ilustracja 7: Panele słoneczne pozwalają na wytwarzanie prądu elektrycznego z użyciem energii słonecznej. Zdjęcie: A. Kardaś. 

Wpływ zarządców i mieszkańców miast nie ogranicza się jednak do tylko fizycznych granic terenów zurbanizowanych. Podejmowane tu decyzje mają znaczenie dla całych regionów i działów gospodarki (jak transport, produkcja żywności czy energetyka). Jak tłumaczy prof. Siir Kilkis (The Scientific and Technological Research Council of Turkey), współautorka raportu:

Każde miasto – rozbudowane, rozbudowujące się czy dopiero powstające – może mieć swój wkład w tworzenie przyszłości “zero netto” [emisji CO2]. To tu stykają się różne sektory gospodarki, wdraża się strategie i innowacje. Związane z rozbudową miast planowanie przestrzenne, zapotrzebowanie na materiały czy wzajemne oddziaływanie między miastami a systemami energetycznymi tworzą wiele możliwości [potencjalnie] korzystnych dla ludzi i planety. 

Teraz albo nigdy

Tym, którzy tylko pobieżnie czytają doniesienia o kolejnych raportach Międzyrządowego Zespołu ds. Zmiany Klimatu, może wydawać się, że naukowcy ciągle piszą w nich to samo. Do pewnego stopnia to prawda, bo przecież fizyczne podstawy wiedzy o klimacie zasadniczo pozostają te same. Wiemy, że mamy do czynienia z globalnym wzrostem średniej temperatury powierzchni Ziemi, spowodowanym wzrostem koncentracji gazów cieplarnianych. Zdajemy sobie sprawę z tego, które z naszych aktywności prowadzą do emisji tych gazów. Oraz, że im więcej umieścimy ich w atmosferze, tym poważniejsze będą skutki dla klimatu, przyrody i nas samych.

Jeśli jednak przyjrzymy się wnioskom z raportów dokładniej, zauważymy, że nie wszystko jest w nich niezmienne. Z raportu na raport mamy coraz więcej dowodów na związek zmiany klimatu z działalnością człowieka. Przewidywane konsekwencje okazują się coraz poważniejsze. A czas na wykonanie zadań takich, jak obniżenie emisji CO2 do zera – coraz krótszy.  Jeśli spadek emisji dwutlenku węgla, metanu i innych gazów cieplarnianych nie zacznie się do czasu publikacji kolejnego raportu IPCC, to raczej nie przeczytamy w nim już, że “utrzymanie ocieplenia poniżej progu 1,5℃ wciąż jest jeszcze możliwe”. 

Aleksandra Kardaś na podstawie materiałów prasowych IPCC i streszczenia raportu.

Trzecia część Szóstego raportu IPCC

Szósty raport podsumowujący” to dokument podsumowujący naukową wiedzę na temat zmiany klimatu, przygotowany przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmiany Klimatu (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC). Tak jak poprzednie opracowania, składa się z tomów przygotowanych przez trzy grupy robocze, koncentrujących się na:
I) fizycznych mechanizmach zmiany klimatu (jej przyczynach, przejawach i projekcjach na przyszłość), 
II) konsekwencjach zmiany klimatu oraz możliwościach przystosowania się do nowych warunków przez ludzkość i ekosystemy (adaptacji) 
III) możliwościach ograniczenia lub zatrzymania ocieplania się klimatu (mitygacji). 
Raporty IPCC (ciała doradczego ONZ) stanowią źródło wiedzy naukowej dla decydentów uczestniczących we wszelkich międzynarodowych negocjacjach w kwestiach związanych z klimatem. 

Nad opublikowaną 4 kwietnia 2022, trzecią część raportu, pracowało 278 specjalistów z 65 krajów. Ich zadaniem było przeczytanie i podsumowanie ponad 18 tysięcy artykułów naukowych. Podobnie jak inne raporty IPCC, także ten przeszedł etap otwartej recenzji, w ramach którego każdy chętny ekspert mógł zgłosić poprawki czy uwagi do tekstu.  
Jesienią planowana jest publikacja ostatniej, czwartej części raportu, która będzie przekrojowo podsumowywać wszystkie tematy poruszone w dokumencie. 

O opublikowanych wcześniej tomach przeczytaj w artykułach:
Bezdyskusyjne – nowy raport IPCC o spowodowanym przez człowieka ociepleniu klimatu
Jak zmiana klimatu wpływa na nasze życie? Druga część raportu IPCC
Przyszłość klimatu na mapach – interaktywny atlas IPCC