بودجه کربن

این شکل نرخ‌هایی را نشان می‌دهد که انتشار دی‌اکسید کربن جهانی باید پس از سال ۲۰۲۴ کاهش یابد تا افزایش دمای جهانی به ۱٫۵، ۱٫۷ یا ۲٫۰ درجهٔ سانتیگراد بدون تکیه بر انتشار منفی خالص محدود شود.[۱]

بودجهٔ کربن به مقدار کل دی‌اکسید کربنی (CO2) گفته می‌شود که بشر می‌تواند بدون فراتر رفتن از هدف تعیین‌شدهٔ گرمایش جهانی، وارد اتمسفر کند.[۲]: ۲۲۲۰  از این مفهوم در سیاست‌های مربوط به تغییرات اقلیمی برای کمک به تعیین اهداف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به روشی منصفانه و مؤثر مورد استفاده قرار می‌گیرد گرمایش جهانی به سطح معینی می‌شود» بررسی می‌کند. می‌توان آن را نسبت به دورهٔ پیش از صنعتی‌سازی (سال ۱۷۵۰) بیان کرد.

دانشمندان عواملی مختلفی را برای محاسبهٔ بودجهٔ کربن تخمین می‌زنند. این تخمین‌ها، شواهد علمی موجود و همچنین قضاوت‌های ارزشی یا انتخاب‌ها را در نظر می‌گیرند.[۳][۴][۵]

برای تبدیل بودجه‌های کربن جهانی به سطح کشوری، باید مجموعه‌ای از قضاوت‌های ارزشی در مورد چگونگی توزیع بودجهٔ کربن باقیمانده در تمام کشورهای مختلف انجام شود. این امر باید جنبه‌های برابری و انصاف بین کشورها[۴] و همچنین سایر گزینه‌های روش‌شناختی را در نظر بگیرد.[۶] تفاوت‌های زیادی بین کشورها وجود دارد، مانند میزان جمعیت، سطح صنعتی شدن، انتشار گازهای گلخانه‌ای در گذشته و قابلیت‌های کاهش انتشار. به همین دلیل، دانشمندان در تلاشند تا بودجه‌های جهانی کربن را با رعایت انصاف بین کشورها تخصیص دهند.[۷]

تعریف

ششمین گزارش هیئت بین‌دولتی تغییر اقلیم، بودجهٔ کربن را به دو شکل زیر تعریف می‌کند:[۲]: ۲۲۲۰ 

  • «ارزیابی منابع چرخهٔ کربن در سطح جهانی، از طریق تلفیق شواهد مربوط به سوخت‌های فسیلی و سیمان، انتشار و حذف مرتبط با کاربری زمین و تغییر کاربری زمین، منابع دی‌اکسید کربن (CO2) اقیانوسی و طبیعی زمین و تغییر حاصل در غلظت CO2 اتمسفر، به‌عنوان بودجهٔ جهانی کربن شناخته می‌شود»؛
  • «حداکثر مقدار تجمعی خالص انتشار جهانی دی‌اکسید کربن ناشی از فعالیت‌های انسانی که منجر به محدود کردن گرمایش جهانی به سطح معینی با احتمال مشخص، با در نظر گرفتن تأثیر سایر عوامل اقلیمی ناشی از فعالیت‌های انسانی، می‌شود. این مقدار، هنگامی که از دورهٔ پیش از صنعتی‌سازی بیان می‌شود، به عنوان بودجهٔ کل کربن و هنگامی که از یک تاریخ مشخص اخیر بیان می‌شود، به عنوان بودجهٔ کربن باقیمانده شناخته می‌شود».

تخمین‌ها

بودجهٔ کربن فعلی و بودجهٔ کربن باقی‌ماندهٔ کنونی

بودجه کربن تاریخی (نامحدود): سهم تجمعی در بودجه کربن جهانی از سال ۱۸۵۰ نشان می‌دهد که چگونه اجزای منبع و مخزن از تعادل خارج شده‌اند و باعث افزایش تقریباً ۵۰ درصدی CO2 اتمسفری شده‌اند.[۸]
انتشار گازهای فسیلی CO2: جهانی؛ منطقه‌ای؛ بر اساس نوع سوخت (شامل سیمان)؛ سرانه[۹]

چندین سازمان، از جمله پروژهٔ جهانی کربن، مؤسسهٔ تحقیقاتی مرکاتور در مورد منابع مشترک جهانی و تغییرات اقلیمی[۱۰] و پروژهٔ CONSTRAIN[۱۱] سالانه بودجهٔ کربن باقی‌مانده را بروزرسانی می‌کنند. در مارس ۲۰۲۲، قبل از انتشار رسمی پیش‌نویس «بودجهٔ جهانی کربن ۲۰۲۱»،[۱۲] دانشمندان بر اساس داده‌های مانیتور کربن (CM)[۱۳] گزارش دادند که پس از کاهش بی‌سابقهٔ انتشار دی‌اکسید کربن ناشی از همه‌گیری کووید-۱۹ در سال ۲۰۲۰، انتشار جهانی CO2در سال ۲۰۲۱ به شدت ۴٫۸ درصد افزایش یافت، که نشان می‌دهد با روند فعلی، بودجهٔ کربن برای احتمال ۲/۳ برای محدود کردن گرمایش به ۱٫۵ درجهٔ سانتیگراد، ظرف ۹٫۵ سال مصرف خواهد شد.[۱۴]

در آوریل ۲۰۲۲، بودجهٔ جهانی کربن ۲۰۲۱ که اکنون بررسی و رسماً منتشر شده است، نتیجه گرفت که انتشار فسیلی[۱۵] نسبت به سطح همه‌گیری، حدود ۴٫۸٪ + نسبت به انتشار سال ۲۰۲۰ افزایش یافته و به سطح سال ۲۰۱۹ بازگشته است.

بودجهٔ کربن بر حسب گیگاتن و عوامل مؤثر بر آن

تخمین بودجهٔ کربن باقی‌مانده در سطح جهانی به بوم‌شناسی و قضاوت‌های ارزشی یا انتخاب‌ها بستگی دارد. برای تبدیل یک بودجهٔ جهانی به سطح ملی، باید قضاوت‌ها و انتخاب‌های بیشتری انجام شود.[۱۶]

یافتن یک رابطهٔ تقریباً خطی بین افزایش دمای جهانی و انتشار تجمعی دی‌اکسید کربن،[۱۷] تخمین بودجه‌های انتشار جهانی را به منظور حفظ گرمایش زیر سطوح خطرناک، تشویق کرده است. از دورهٔ پیش از صنعتی شدن (سال ۱۷۵۰) تا سال ۲۰۱۹، تقریباً ۲۳۹۰ گیگاتن CO2در سطح جهان منتشر شده است.[۱۸]

تخمین‌های علمی از بودجه‌ها/سهمیه‌های انتشار جهانی باقی‌مانده به دلیل رویکردهای روش‌شناختی متنوع و ملاحظات آستانه‌ها متفاوت است.[۱۹] تخمین‌ها ممکن است شامل همهٔ بازخوردهای تشدیدکنندهٔ تغییرات اقلیمی نباشند،[۲۰][۲۱][۲۲][۲۳] اگرچه معتبرترین ارزیابی‌های بودجه کربن که توسط هیئت بین‌دولتی تغییر اقلیم خلاصه شده‌اند، به صراحت این موارد را در نظر می‌گیرند.[۲۴][۵] دانشمندان میزان بودجهٔ کربن باقی‌مانده را با استفاده از تخمین‌های زیر ارزیابی می‌کنند:

  • گرمایش گذشته ناشی از فعالیت‌های انسانی،
  • میزان گرمایش به ازای هر واحد تجمعی انتشار CO2 (همچنین به عنوان پاسخ اقلیمی گذرا به انتشار تجمعی دی‌اکسید کربن یا TCRE شناخته می‌شود)،
  • میزان گرمایشی که پس از توقف انتشار تمام گازهای CO2 (که به عنوان تعهد انتشار صفر[۲۵] شناخته می‌شود) هنوز می‌تواند رخ دهد، و
  • تأثیر بازخوردهای زمین که در غیر این صورت پوشش داده نمی‌شد.

این تخمین‌ها بسته به هدف دمای جهانی انتخاب شده، احتمال ماندن در زیر آن هدف و انتشار سایر گازهای گلخانه‌ای غیر از CO2متفاوت است.[۲۶][۱۹][۵][۲۷] این رویکرد برای اولین بار توسط هیئت بین‌دولتی تغییر اقلیم در گزارش ویژهٔ سال ۲۰۱۸ در مورد گرمایش جهانی ۱٫۵ درجهٔ سانتیگراد اعمال شد[۲۶] و همچنین در مشارکت گروه کاری اول ۲۰۲۱ آن در ششمین گزارش هیئت بین‌دولتی تغییر اقلیم استفاده شد.[۵]

منابع

  1. ↑ Global Carbon Project (2024-11-03). "Global CO2 pathways using Remaining Carbon Budgets". Figures from the Global Carbon Budget 2024. Exeter, UK: University of Exeter. Retrieved 2025-04-03.
  2. 1 2 IPCC, 2021: Annex VII: Glossary [Matthews, J.B.R., V. Möller, R. van Diemen, J.S. Fuglestvedt, V. Masson-Delmotte, C. Méndez, S. Semenov, A. Reisinger (eds.)]. In Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 2215–2256, doi:10.1017/9781009157896.022
  3. ↑ Rogelj, Joeri; Forster, Piers M.; Kriegler, Elmar; Smith, Christopher J.; Séférian, Roland (2019-07-18). "Estimating and tracking the remaining carbon budget for stringent climate targets". Nature (in English). 571 (7765): 335–342. Bibcode:2019Natur.571..335R. doi:10.1038/s41586-019-1368-z. hdl:10044/1/78011. ISSN 0028-0836. PMID 31316194. S2CID 197542084.
  4. 1 2 Matthews, H. Damon; Tokarska, Katarzyna B.; Nicholls, Zebedee R. J.; Rogelj, Joeri; Canadell, Josep G.; Friedlingstein, Pierre; Frölicher, Thomas L.; Forster, Piers M.; Gillett, Nathan P.; Ilyina, Tatiana; Jackson, Robert B. (2020). "Opportunities and challenges in using remaining carbon budgets to guide climate policy". Nature Geoscience (in English). 13 (12): 769–779. Bibcode:2020NatGe..13..769M. doi:10.1038/s41561-020-00663-3. hdl:20.500.11850/454127. ISSN 1752-0894. S2CID 227236155.
  5. 1 2 3 4 Canadell, J.G. , P.M.S. Monteiro, M.H. Costa, L. Cotrim da Cunha, P.M. Cox, A.V. Eliseev, S. Henson, M. Ishii, S. Jaccard, C. Koven, A. Lohila, P.K. Patra, S. Piao, J. Rogelj, S. Syampungani, S. Zaehle, and K. Zickfeld, 2021: Chapter 5: Global Carbon and other Biogeochemical Cycles and Feedbacks. In Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 673–816, doi:10.1017/9781009157896.007.
  6. ↑ Nauels, Alex; Rosen, Debbie; Mauritsen, Thorsten; Maycock, Amanda; McKenna, Christine; Roegli, Joeri; Schleussner, Carl-Friedrich; Smith, Ela; Smith, Chris; Forster, Piers (2019). "ZERO IN ON the remaining carbon budget and decadal warming rates. The CONSTRAIN Project Annual Report 2019". University of Leeds. doi:10.5518/100/20.
  7. ↑ Ringius, L.; Torvanger, A.; Underdal, A. (2002). "Burden sharing and fairness principles in international climate policy" (PDF). International Environmental Agreements. 2 (1): 1–22. Bibcode:2002IEAPL...2....1R. doi:10.1023/a:1015041613785.
  8. ↑ "Global Carbon Budget 2021" (PDF). Global Carbon Project. 4 November 2021. p. 57. Archived (PDF) from the original on 11 December 2021. The cumulative contributions to the global carbon budget from 1850. The carbon imbalance represents the gap in our current understanding of sources & sinks. … Source: Friedlingstein et al 2021; Global Carbon Project 2021
  9. ↑ "Publications | Reports Archives". Constrain (in English). Retrieved 2023-09-20.
  10. ↑ "Remaining carbon budget - Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC)". www.mcc-berlin.net. Retrieved 27 April 2022.
  11. ↑ "Publications | Reports Archives". Constrain (in English). Retrieved 2023-09-20.
  12. ↑ Friedlingstein, Pierre; Jones, Matthew W.; O'Sullivan, Michael; et al. (26 April 2022). "Global Carbon Budget 2021". Earth System Science Data (in English). 14 (4): 1917–2005. Bibcode:2022ESSD...14.1917F. doi:10.5194/essd-14-1917-2022. hdl:20.500.11850/545754. ISSN 1866-3508.
  13. ↑ "Carbon monitor". carbonmonitor.org. Retrieved 19 April 2022.
  14. ↑ Liu, Zhu; Deng, Zhu; Davis, Steven J.; Giron, Clement; Ciais, Philippe (April 2022). "Monitoring global carbon emissions in 2021". Nature Reviews Earth & Environment (in English). 3 (4): 217–219. Bibcode:2022NRvEE...3..217L. doi:10.1038/s43017-022-00285-w. ISSN 2662-138X. PMC 8935618. PMID 35340723.
  15. ↑ Jackson, R B; Friedlingstein, P; Le Quéré, C; Abernethy, S; Andrew, R M; Canadell, J G; Ciais, P; Davis, S J; Deng, Zhu (1 March 2022). "Global fossil carbon emissions rebound near pre-COVID-19 levels". Environmental Research Letters (in English). 17 (3): 031001. arXiv:2111.02222. Bibcode:2022ERL....17c1001J. doi:10.1088/1748-9326/ac55b6.
  16. ↑ Nauels, Alex; Rosen, Debbie; Mauritsen, Thorsten; Maycock, Amanda; McKenna, Christine; Roegli, Joeri; Schleussner, Carl-Friedrich; Smith, Ela; Smith, Chris (2019). "ZERO IN ON the remaining carbon budget and decadal warming rates. The CONSTRAIN Project Annual Report 2019". University of Leeds. doi:10.5518/100/20.
  17. ↑ Matthews, H. Damon; Gillett, Nathan P.; Stott, Peter A.; Zickfeld, Kirsten (June 2009). "The proportionality of global warming to cumulative carbon emissions". Nature. 459 (7248): 829–832. Bibcode:2009Natur.459..829M. doi:10.1038/nature08047. PMID 19516338.
  18. ↑ Canadell, J.G. , P.M.S. Monteiro, M.H. Costa, L. Cotrim da Cunha, P.M. Cox, A.V. Eliseev, S. Henson, M. Ishii, S. Jaccard, C. Koven, A. Lohila, P.K. Patra, S. Piao, J. Rogelj, S. Syampungani, S. Zaehle, and K. Zickfeld, 2021: Chapter 5: Global Carbon and other Biogeochemical Cycles and Feedbacks. In Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 673–816, doi:10.1017/9781009157896.007.
  19. 1 2 Rogelj, Joeri; Schaeffer, Michiel; Friedlingstein, Pierre; Gillett, Nathan P.; van Vuuren, Detlef P.; Riahi, Keywan; Allen, Myles; Knutti, Reto (24 February 2016). "Differences between carbon budget estimates unravelled". Nature Climate Change. 6 (3): 245–252. Bibcode:2016NatCC...6..245R. doi:10.1038/nclimate2868. hdl:1874/330323. S2CID 87929010.
  20. ↑ Rogelj, Joeri; Forster, Piers M.; Kriegler, Elmar; Smith, Christopher J.; Séférian, Roland (17 July 2019). "Estimating and tracking the remaining carbon budget for stringent climate targets". Nature. 571 (7765): 335–342. Bibcode:2019Natur.571..335R. doi:10.1038/s41586-019-1368-z. PMID 31316194. {{cite journal}}: |hdl-access= نیاز به |hdl= دارد (کمک)
  21. ↑ Jamieson, Naomi Oreskes, Michael Oppenheimer, Dale. "Scientists Have Been Underestimating the Pace of Climate Change". Scientific American Blog Network (in English). Retrieved 2019-08-21.{{cite web}}: نگهداری یادکرد:نام‌های متعدد:فهرست نویسندگان (رده)
  22. ↑ Comyn-Platt, Edward (2018). "Carbon budgets for 1.5 and 2 °C targets lowered by natural wetland and permafrost feedbacks" (PDF). Nature Geoscience. 11 (8): 568–573. Bibcode:2018NatGe..11..568C. doi:10.1038/s41561-018-0174-9.
  23. ↑ Lenton, Timothy M.; Rockström, Johan; Gaffney, Owen; Rahmstorf, Stefan; Richardson, Katherine; Steffen, Will; Schellnhuber, Hans Joachim (2019-11-27). "Climate tipping points — too risky to bet against". Nature (in English). 575 (7784): 592–595. Bibcode:2019Natur.575..592L. doi:10.1038/d41586-019-03595-0. hdl:10871/40141. PMID 31776487.
  24. ↑ Rogelj J, Shindell D, Jiang K, Fifita S, Forster P, Ginzburg V, Handa C, Kheshgi H, Kobayashi S, Kriegler E, Mundaca L, Séférian R, Vilariño MV (2018). "Global Warming of 1.5 °C: an IPCC special report on the impacts of global warming of 1.5 °C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty". In Flato G, Fuglestvedt J, Mrabet R, Schaeffer R (eds.). Mitigation pathways compatible with 1.5°C in the context of sustainable development. IPCC/WMO. pp. 93–174.
  25. ↑ MacDougall, Andrew H.; Frölicher, Thomas L.; Jones, Chris D.; Rogelj, Joeri; Matthews, H. Damon; Zickfeld, Kirsten; Arora, Vivek K.; Barrett, Noah J.; Brovkin, Victor; Burger, Friedrich A.; Eby, Micheal (2020-06-15). "Is there warming in the pipeline? A multi-model analysis of the Zero Emissions Commitment from CO2". Biogeosciences (in English). 17 (11): 2987–3016. Bibcode:2020BGeo...17.2987M. doi:10.5194/bg-17-2987-2020. hdl:10044/1/79876. ISSN 1726-4189.
  26. 1 2 Rogelj J, Shindell D, Jiang K, Fifita S, Forster P, Ginzburg V, Handa C, Kheshgi H, Kobayashi S, Kriegler E, Mundaca L, Séférian R, Vilariño MV (2018). "Global Warming of 1.5 °C: an IPCC special report on the impacts of global warming of 1.5 °C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty". In Flato G, Fuglestvedt J, Mrabet R, Schaeffer R (eds.). Mitigation pathways compatible with 1.5°C in the context of sustainable development. IPCC/WMO. pp. 93–174.
  27. ↑ Friedlingstein, P.; Andrew, R. M.; Rogelj, J.; Peters, G. P.; Canadell, J. G.; Knutti, R.; Luderer, G.; Raupach, M. R.; Schaeffer, M.; van Vuuren, D. P.; Le Quéré, C. (October 2014). "Persistent growth of CO 2 emissions and implications for reaching climate targets". Nature Geoscience. 7 (10): 709–715. Bibcode:2014NatGe...7..709F. CiteSeerX 10.1.1.711.8978. doi:10.1038/ngeo2248. S2CID 129068170.