Door Ferdinand Engelbeen.

Naar aanleiding van de recente vernieuwde publicatie van het werk van de ondertussen overleden Dr. Endersbee door Henry Pool en verwijzingen naar een recent werk door Prof. Koutsoyiannis in de commentaren, hier nogmaals waarom de mens de voornaamste (90%) oorzaak is van de recente toename van CO2 in de atmosfeer en niet de temperatuur (10%).

Een volledig overzicht van alle argumenten waarom de mens de voornaamste oorzaak is van de recente CO2 toename in de atmosfeer is hier te vinden.

 

De invloed van temperatuur op CO2 in de atmosfeer

Daarvoor moeten we kijken naar de oplosbaarheid van CO2 in water:

Figuur 1: Oplosbaarheid van CO2 in water.
Bron: https://www.engineeringtoolbox.com/gases-solubility-water-d_1148.html

Bovenstaande grafiek is voor zoet water, voor zeewater geldt ongeveer het tienvoudige aan hoeveelheden door de bufferwerking (Revelle/buffer factor) van zeewater.

Tussen 10°C en 15°C is er een daling met 25% in oplosbaarheid of ca. 5% per °C. Omgekeerd is er dan 5%/°C stijging in het evenwicht van de partiële CO2 druk (pCO2) tussen oceaan oppervlak en de atmosfeer per Henry’s wet. Voor Henry’s wet maakt het niet uit of het over zoet of zeewater gaat, die wet geldt enkel voor CO2 als puur gas in oplossing, niet voor de volgreacties van bicarbonaten en carbonaten in het zeewater.

Dat maakt dat een gemiddelde temperatuurverhoging van het oceaanoppervlak van maximaal 1°C sinds de Kleine IJstijd goed is voor zo’n 13 ppmv CO2 extra. Van ongeveer 280 ppmv rond 1600 naar 294 ppmv vandaag. Dat is alles.

Om het nog nauwkeuriger te maken:
Takahashi heeft bijna een miljoen monsters zeewater bekeken inzake de toe/afname in pCO2 door temperatuurveranderingen. Dat gaf aanleiding tot een universele formule om een verandering van evenwicht pCO2 tussen zeewater en lucht te berekenen bij een verandering van temperatuur, ongeacht de samenstelling van het zeewater of de begin temperatuur of begin pCO2:

(pCO2)sw @ Tnieuw = (pCO2)sw @ Toud x EXP[0.0423 x (Tnieuw – Toud)]

Dat geeft 15 ppmv extra voor een temperatuurstijging van 1 graad sinds de Kleine IJstijd…

De invloed van emissies en temperatuur

De mens heeft sinds 1750 en significant vanaf 1850 grote hoeveelheden CO2 de lucht ingestuurd door het gebruik van fossiele brandstoffen. Die hoeveelheden zijn vrij goed bekend, dank zij verkoop statistieken (taksen!) en verbrandingsomzetting.
Sinds 1958 hebben we zeer nauwkeurige CO2 metingen op Mauna Loa, de Zuidpool en daarna steeds meer stations over de hele wereld, waardoor we de toevoer en de resultaten kunnen vergelijken:

Figuur 2: CO2 emissies uit het Global Carbon Project zonder de veranderingen in landgebruik. Temperatuur invloed berekend met de formule van Takahashi.

Zoals je kan zien is de invloed van de temperatuur véél kleiner dan wat de mens sinds 1850 de lucht heeft ingejaagd, waarvan hoe dan ook een deel in de atmosfeer achterblijft, gezien er méér CO2 door de mens wordt aangevoerd dan er wordt afgevoerd. Het gaat wel om de totale massa CO2 in de atmosfeer, niet over de specifieke CO2 moleculen van fossiele brandstoffen…

De curve van Endersbee is dan ook compleet misleidend: als je enkel de toename van CO2 plot tegen de temperatuur invloed, dan lijkt het alsof temperatuur de oorzaak is van de toename. Plot je er de emissies naast, dan is zie je pas de echte verhoudingen…

Het recente werk van Demetris Koutsoyiannis

In de commentaren op het werk van Endersbee wordt het recente werk van professor Demetris Koutsoyiannis naar voren gebracht. Die gebruikt een nieuwe stochastische methode om de volgorde tussen temperatuur en CO2 veranderingen te bepalen.

Terwijl het een indrukwekkend werk is en behoorlijk nauwkeurig voor het verleden, tot zeer ver terug in de tijd, is de gebruikte methode ongeschikt om de volgorde in moderne tijden te bepalen, waar niet alleen meer de natuur een bron van CO2 is, maar ook de mens een zeer grote rol speelt.

Ook daar weer de invloed van temperatuur, in het geval van stochastische methodes, vooral op de variabiliteit op de variabiliteit van de CO2 toename.

Omdat de menselijke bijdrage een grote toename geeft zonder veel variatie, faalt de methode die Koutsoyiannis heeft toegepast in moderne tijden. Hier netjes geplot in de afgeleiden om een en ander duidelijk te maken:

Figuur 3: Afgeleiden van totaal emissies, CO2 in de atmosfeer van Mauna Loa en de temperatuur invloed op CO2, hier met een factor 3,5 om de amplitudes ongeveer gelijk te maken.

Zoals men kan zien: de temperatuur variaties zijn met grote waarschijnlijkheid de oorzaak van de variaties in CO2 opname in de natuur, met een vertraging van zowat een half jaar (in detail). Maar temperatuur heeft vrijwel géén trend in de afgeleide, dus is niet de oorzaak van de lineaire trend in de CO2 toename (licht kwadratisch als totaal) in de atmosfeer, terwijl de menselijke emissies ieder jaar lineair toenemen, sneller dan de toename in de atmosfeer.

Dit bewijst dat de stochastische methode die Koutsoyiannis toepaste, enkel geldig is voor alle tijden tot aan de industriële revolutie, maar faalt op basis van een lineaire toename die nauwelijks variaties kent…

Conclusie

Als men de totaal emissies naast de temperatuur invloed plot, dan wordt het vrij duidelijk dat temperatuur niet de oorzaak is van de recente toename van CO2 in de atmosfeer.

Zowel Endersbee als recent Koutsoyiannis hebben de invloed van de relatief grotere emissies uit fossiele brandstoffen niet meegenomen in hun berekeningen en komen daardoor tot foute conclusies inzake de oorzaak van de CO2 toename in de atmosfeer.

***