Åpne hovedmenyen

Keeling-kurven

Graf som viser atmosfærens CO2-innhold over tid
Atmosfæriske konsentrasjoner av karbondioksid (CO2) målt på Mauna Loa Observatory fra 1958 til 2018.
Variasjoner av atmosfærisk CO2-konsentrasjon over hele døgnet den 13. april 2015, Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego.

Keeling-kurven eller Keelings kurve er en graf som viser den pågående endringen i konsentrasjonen av karbondioksid (CO2) i jordens atmosfære siden 1950-årene. Den er basert på kontinuerlige målinger tatt på Mauna Loa-observatorietHawaii som begynte under oppsyn av Charles David Keeling (1928-2005), og er oppkalt etter ham. Keelingens målinger viste det første signifikante beviset på raskt økende karbondioksidnivå i atmosfæren. Mange forskere krediterer Keeling-kurven til å være det som brakte verdens oppmerksomhet til den nåværende økningen av karbondioksid i atmosfæren.

Keeling var ansatt ved Scripps Institution of Oceanography ved University of California, San Diego, da han tok initiativ til å foreta hyppige regelmessige målinger av konsentrasjonen av atmosfærisk karbondioksid. Målinger ble foretatt på Sydpolen og på Hawaii fra 1958 og utover.

Målinger av karbondioksidkonsentrasjoner i atmosfæren ble også foretatt før Maunu Loa-målingene, men da på ad hoc-basis på en rekke steder i verden. I 1960 hadde Keeling og hans gruppe fastslått at måletrendene fra California, Antarktis og Hawaii var lange nok til å se en årlig økning som omtrent sammenfalt med mengden av karbondioksid fra fossile energikilder som forbrennes, ikke bare de daglige og sesongmessige variasjonene.

Tidlige målingerRediger

Den franske matematikeren Joseph Fourier (1768-1830) regnes som den første som forstod at jordens atmosfære er avgjørende for levelig klima på jorden. Senere utførte den britiske fysikeren John Tyndall (1820-1893) undersøkelser vedrørende jordatmosfærens gasser og deres betydning for drivhuseffekten.[1]

Målinger av karbondioksidkonsentrasjoner i atmosfæren ble også foretatt før Maunu Loa-målingene, men da på ad hoc-basis på en rekke steder. Den engelsk ingeniøren Guy Stewart Callendar (1897-1964) hadde før Keeling påvist en jevn økning av disse konsentrasjonene siden 1800-tallet.[2] Keeling perfeksjonerte måleteknikkene og observerte «sterk døgnsyklus avhengighet med stabile verdier på om lag 310 ppm om ettermiddagen» på tre steder: Big Sur nær Monterey, regnskogen i Olympic Peninsula og høye fjellskoger i Arizona.[3] Ved å måle forholdet mellom to karbonisotoper tilskrev Keeling den daglige endringen en sammenheng med celleånding hos planter og jord i nærheten av målepunktet, med verdier på ettermiddagen som representerer «fri atmosfære». I 1960 hadde Keeling og hans gruppe fastslått at måleregistrene fra California, Antarktis og Hawaii var lange nok til å se ikke bare de daglige og sesongmessige variasjonene, men også en årlig økning som omtrent sammenfalt med mengden av karbondioksid fra fossile energikilder som forbrennes per år. I artikkelen som gjorde ham kjent skrev Keeling: «på Sørpolen er den observerte økningsraten nesten den som kan forventes på grunn av forbrenning av fossilt brensel».[4]

Mauna Loa-målingeneRediger

 
Mauna Loa observatoriet.
  Eksterne videoer
  Charles David Keeling, “The Keeling Curve Turns 50”, Scripps Institution of Oceanography
  Ralph Keeling, “The (Ralph) Keeling Curve”, Scripps Institution of Oceanography
  Dr. John Barnes, Mauna Loa Observatory I Exploratorium, Exploratorium

Keeling var ansatt ved Scripps Institution of Oceanography ved University of California, San Diego, da han ble den første personen til å foreta hyppige regelmessige målinger av konsentrasjonen av atmosfærisk karbondioksid. Målinger ble foretatt på Sydpolen og på Hawaii fra 1958 og utover.[5]

På grunn av finansieringskutt i midten av 1960-årene ble Keeling tvunget til å avslutte det kontinuerlige overvåkingsarbeidet på Sørpolen, men han skaffet nok penger til å opprettholde målingene på Mauna Loa, som har fortsatt til i dag,[6] sammen med overvåkingsprogrammet i regi av National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).[7]

Målingene samlet på Mauna Loa viser en jevn økning i gjennomsnittlig atmosfærisk CO2-konsentrasjoner fra rundt 315 deler per million volum (ppm) i 1958 til 401 ppm i april 2014.[8][9] Denne økningen i atmosfærisk CO2 skyldes forbrenning av fossile brensler (som olje, gass og kull), og har akselerert de siste årene. Siden karbondioksid er en drivhusgass har dette global oppvarming som konsekvens. Målinger av karbondioksidkonsentrasjon i gamle luftbobler innkapslet i iskjerner i polare områder viser at gjennomsnittlig atmosfærisk CO2-konsentrasjon historisk har vært mellom 275 og 285 ppm i løpet av Holocen-epoken (9000 før Kristus og frem til nå). Konsentrasjonen begynte å stige kraftig på begynnelsen av 1800-tallet.[10]

Keeling og hans samarbeidspartnere foretok målinger på den innkommende havvinden og over termiske inversjonslag for å minimere lokal forurensning fra vulkaner. I tillegg ble dataene normalisert for å nøytralisere innflytelse fra lokal forurensning.[11] Målinger på mange andre isolerte steder har senere bekreftet den langsiktige trenden vist av Keeling-kurven,[12] selv om ingen målesteder har historiske data over så mange år som Mauna Loa.[13]

Keeling-kurven viser også en syklisk variasjon på cirka 5 ppm hvert år som tilsvarer sesongavhengig endring i opptaket av CO2 i verdens vegetasjon på landoverflaten. Mesteparten av denne vegetasjonen befinner seg på den nordlige halvkule, siden det er her det meste av jordens landareal ligger. Fra et maksimum i mai reduseres nivået i løpet av våren og sommeren, når ny plantevekst tar karbondioksid ut av atmosfæren gjennom fotosyntese. Etter å ha nådd et minimum i september, stiger nivået igjen om høsten og vinteren etter som planter og blader visner og dør, og frigir karbondioksid tilbake til atmosfæren.[14]

Delvis på grunn av betydningen av Keelings funn,[6] begynte NOAA å overvåke CO2-nivåer over hele verden i 1970-årene.[7] I dag overvåkes CO2-nivåene på cirka 100 steder rundt om i verden.[15] Karbondioksidmålinger ved Mauna Loa observatoriet på Hawaii utføres med en type infrarød spektrofotometer, en innretning som ble funnet opp av John Tyndall i 1864.[16] Siden er flere laserbaserte sensorer blitt lagt til for å operere samtidig med spektrofotometeret til Scripps, mens NOAA gjør målinger hos Mauna Loa ved hjelp av en ikke-dispersive infrarød sensor kalibrert ved hjelp av standarder til Verdens meteorologiorganisasjon (WMO) som hovedreferanse for kurven.[17] Flere andre sensorer og teknologier blir også brukt på Mauna Loa for å forbedre målingene.

Dagens målingerRediger

Keeling døde i 2005. Overvåkningen av måleprosjektet ble overtatt av hans sønn, Ralph Keeling, som er professor i geokjemi ved Scripps Oceanography.[18]

Keelingens målinger inneholdt de første signifikante beviser på raskt økende karbondioksidnivå i atmosfæren. Mange forskere krediterer Keelings-kurve til å være det som først brakte verdens oppmerksomhet til den nåværende økningen av karbondioksid i atmosfæren.[15]

Da Keeling publiserte sin artikkel i 1960 syntes det ikke å være noen bevis for havabsorpsjon av karbondioksid. Keeling antydet at dette kunne skyldes svingninger i årsakssammenhengen over de få årene hans målinger hadde vart. Imidlertid er det nå forstått at om lag 50 % av absorpsjon skyldes havets karbonopptak (sluk).[19] Keelings og hans sønn har bidratt til arbeidet som siden starten har gitt en mer inngående forståelse av forholdet mellom atmosfærisk CO2 og hele karbon syklusen, inkludert effekten av land- og havsluk.[20]

Den 9. mai 2013 overgikk den daglige gjennomsnittlige konsentrasjonen av karbondioksid i atmosfæren målt ved Mauna Loa 400 ppm for første gang siden målingene begynte i 1958.[21] Estimater for karbondioksid under tidligere geologiske perioder antyder at CO2-nivået ikke har ligget på dette nivået siden midten av Pliocen for to til fire millioner år siden.[22]

I 2015 ble Keeling-kurven satt på listen over National Historic Chemical Landmarks av American Chemical Society.[23] Et minnesmerke er satt opp ved Mauna Loa Observatory og Scripps Institution of Oceanography ved University of California, San Diego.

Se ogsåRediger

ReferanserRediger

  1. ^ Weiner, Jonathan: De neste hundre årene side 38-39.
  2. ^ Fleming, James Rodger (1998). Historical Perspectives on Climate Change. Oxford: Oxford University Press. ISBN 0195078705. 
  3. ^ The Early Keeling Curve. Scripps CO2 Program (nedlasting: https://web.archive.org/web/20090901124203/http://scrippsco2.ucsd.edu/program_history/early_keeling_curve.html, September 1, 2009.
  4. ^ (was: http://sio.ucsd.edu/special/Keeling_50th_Anniversary/images/keelling_tellus_1960.pdf) C. D. Keeling, The Concentration and Isotopic Abundances of Carbon Dioxide in the Atmosphere, Tellus, 12, 200–203, 1960 Arkivert 4. mars 2016 hos Wayback Machine. or the same in Wiley Online Library (searchable).
  5. ^ Rose Kahele (oktober–november 2007). «Behind the Inconvenient Truth». Hana Hou! vol. 10, No. 5. 
  6. ^ a b Keeling, Charles D. (1998). «Rewards and Penalties of Monitoring the Earth». Annual Review of Energy and the Environment. 23: 25–82. doi:10.1146/annurev.energy.23.1.25. 
  7. ^ a b ESRL Web Team. «ESRL Global Monitoring Division - Global Greenhouse Gas Reference Network». Esrl.noaa.gov. Besøkt 26. mai 2014. 
  8. ^ «Recent Monthly Average Mauna Loa CO2». Besøkt 9. mai 2016. 
  9. ^ Globally averaged marine surface monthly mean data. National Oceanic & Atmospheric Administration.
  10. ^ Neftel, A. (1985). «Evidence from polar ice cores for the increase in atmospheric CO2 in the past two centuries». Nature. 315 (6014): 45–47. Bibcode:1985Natur.315...45N. doi:10.1038/315045a0. 
  11. ^ Keeling, Charles D. (1978). The Influence of Mauna Loa Observatory on the Development of Atmospheric CO2 Research i Mauna Loa Observatory: A 20th Anniversary Report. (National Oceanic and Atmospheric Administration Special Report, September 1978), redigert av John Miller, s. 36-54. Boulder, CO: NOAA Environmental Research Laboratories.
  12. ^ Global Stations CO2 Concentration Trends. Scripps CO2 Program.
  13. ^ C.D. Keeling and T.P. Whorf (oktober 2004). «Atmospheric CO2 from Continuous Air Samples at Mauna Loa Observatory, Hawaii, U.S.A.». Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory. 
  14. ^ Keeling Curve, 2002, University of California, San Diego
  15. ^ a b Briggs, Helen (1. desember 2007). «50 years on: The Keeling Curve legacy». BBC News. 
  16. ^ «Sampling the Air». The New York Times. 22. desember 2010. 
  17. ^ «CO2 Measurements». 
  18. ^ Manier, Jeremy (30. mars 2008). «Researcher's work, at 50, still points to 'inconvenient truth'». Chicago Tribune. Arkivert fra originalen . Besøkt 24. april 2017. 
  19. ^ Nicolas Gruber; m.fl. «Oceanic sources and sinks of atmospheric CO2» (PDF). NASA/Journal of Geophysical Research. Arkivert fra originalen (PDF) 11. juli 2012. Besøkt 4. mars 2012. 
  20. ^ I C Prentice; m.fl. «The Carbon Cycle and Atmospheric Carbon Dioxide» (PDF). IPCC. Besøkt 4. mars 2012. 
  21. ^ «Carbon Dioxide at NOAA’s Mauna Loa Observatory reaches new milestone». 
  22. ^ Montaigne, Fen. «Son of Climate Science Pioneer Ponders A Sobering Milestone». Yale School of Forestry & Environmental Studies. Besøkt 14. mai 2013. 
  23. ^ «The Keeling Curve: Carbon Dioxide Measurements at Mauna Loa». Besøkt 19. august 2015. 

LitteraturRediger

Weiner, Jonathan (1990). De neste hundre årene: jorden og fremtiden. [Oslo]: Cappelen. ISBN 8202127122. 

Eksterne lenkerRediger