Duurzaamheid

Het koolstofprobleem groeit als kool, maar waar komt het vandaan?

De aarde bevat van nature koolstof, wat zich voortbeweegt in verschillende reservoirs. Dit zijn de oceaan, fossiele bronnen (zoals olie, gas, kool), de bodem, levende biomassa in organismen (planten, schimmels en bacterien, etc.), dode biomassa (dode bladeren, hout, etc.) en tot slot de atmosfeer [1]. Koolstof is van nature aanwezig op aarde en een bouwsteen voor vele organismen. Koolstof verplaatst zich binnen deze categorieën in een bepaalde tempo, zolang dit niet door de mens wordt verstoord. De hoeveelheid koolstof is niet het probleem, maar de categorieen (weergegeven in de figuur 1) zijn uit balans door menselijke activiteiten. 

Figuur 1. De vijf carbon pools: de oceaan bevat 39 biljoen ton koolstof, fossiele brandstof bevat 5-10 biljoen ton koolstof, de bodem 2.5 biljoen, levende en dode biomassa 0.56 biljoen (groen), en de atmosfeer 0.78 biljoen.  [1]

Het koolstof probleem bevindt zich eigenlijk in de beweging van koolstof, waarbij wij als mens de concentratie van het ene reservoir naar de andere verplaatsen. Daarbij is de verhoogde concentratie in de atmosfeer onze grootste zorg. De reden van dit probleem zijn verschillende activiteiten zoals auto rijden, vliegen, ploegen, kappen en verbranden van bossen. Daarnaast gebruikt de industrie momenteel fossiele bronnen voor de productie van bijna alles wat jij bezit, zoals jouw plastic stoel, plastic verpakking, laptop of mobiel. De verhoogde concentratie van broeikasgassen, waarvan koolstofdioxide het meest voorkomt, reageert met de warmte vanuit de zon. De warmte (zonlicht) dat de aarde ontvangt hoort in balans te zijn, maar broeikasgassen functioneren als een deken die de warmte binnenhoudt en als gevolg de temperatuur doet stijgen. Deze verhoogde concentratie komt voornamelijk door de beweging van koolstof door de verschillende reservoirs. 

In totaal bevindt ongeveer 15% van de totale koolstof zich in fossiele bronnen [1], waarbij wij dat per jaar drastisch uit de grond halen en verbranden. We zullen ons echt nooit druk hoeven te maken over de mogelijkheid dat deze bronnen mogelijk opraken, maar wel over het gevolg van het verbranden van koolstof voor de atmosfeer. Fossiele bronnen (dieper in de aardkorst) zijn niet het enige punt van aandacht, ook bevat de bodem (bovenste laag aardkorst) een groot deel van het totale koolstof (Figuur 1). In de eerste meter bodem zit heel veel koolstof, wat een bouwsteen is voor planten en gewassen, maar door onze huidige manier van akkeren en ploegen gaat veel koolstof verloren.

Nog geen 1% van het koolstof bevindt zich in levende organismen [1], waar jij deel van uitmaakt. Het zit in jouw lichaam, maar ook in alle bomen, planten en dieren. Ondanks dat 1% weinig klinkt is het dit deel ongeveer driekwart de grootte van de atmosfeer, wat aanduidt dat deze categorie tevens zeker belangrijk is. Door ontbossing of vele bosbranden (direct door de  mens of indirect als gevolg van klimaatverandering) kan koolstof vrijkomen en in de atmosfeer belanden, wat zonde is gezien het feit dat deze koolstof honderden jaren is vastgelegd door fotosynthese in oeroude bossen. Het is dus erg belangrijk om ontbossing tegen te gaan, de natuur te blijven behouden en deze uiteindelijk te laten toenemen. 

Wat direct opvalt, is dat de oceaan het meeste koolstof bevat (Figuur 1). Opmerkelijk, want er wordt in de discussie omtrent klimaat niet veel gepraat over de oceaan. Het is onze grootste bron en is dus een categorie waar we in onze strijd tegen klimaatverandering absoluut rekening mee moeten houden. Momenteel neemt de oceaan nog koolstof op –  ruim 50% van de onze uitstoot belandt in de zee [2] – maar met alle gevolgen van dien. De toenemende hoeveelheid koolstof in de oceaan zorgt ervoor dat de pH-waarde (zuurgraad) in de zee verandert en de temperatuur in de zee stijgt. Koraal (wat meer koolstof opneemt dan bomen) kan afsterven en het leven in de oceaan staat daarmee onder druk. Daarbij sterven talloze hectares koraal jaarlijks af door diepzeevissen [3], wat je kan vergelijken met een bulldozer razend over oeroude bossen. De verhoogde koolstof concentratie en de verschillende activiteiten kunnen samen tot gevolg hebben dat de oceaan de komende jaren meer CO2 gaat uitstoten dan opnemen. Dit versterkt en versnelt het koolstof probleem nog meer.

Tot dusver weet je nu beter waar het koolstof probleem vandaan komt en welke activiteiten daarmee gepaard gaan, maar mogelijk nog niet wat dit betekent. Nou gaan we niet inhoudelijk het gevolg daarvan bespreken (zie anders broeikasgassen of tipping points), maar wel hoe de koolstofreservoirs weer in oorspronkelijke balans kunnen worden teruggebracht, wat de aarde leefbaar maakt. Door minder te consumeren en af te stappen van fossiele brandstoffen zal deze koolstofbron niet meer een te hoge concentratie in de lucht omvatten. De bodems kunnen we herstellen door het verbeteren van onze agrarische technieken, denken in en waarderen van natuurlijke kringlopen. Daarbij zal de biomassa (door groeien van bomen in landbouw) toenemen, dat door middel van fotosynthese koolstof uit de atmosfeer haalt. Het opnemen van koolstof een belangrijke tool in strijdt tegen klimaatverandering [4], wat vele malen beter is dan alleen verminderen. De verstoring zal dus in de komende decennium hersteld moeten worden, waarbij de mens nu actief kan bijdragen aan dit herstel in plaats van de balans verder verstoren. 

Kennis leveranciers: 

[1]      R. Lal, Abating climate change and feeding the world through soil carbon sequestration. 2014.

[2]      K. Paggioli, “That sinking feeling,” Water Wastes Dig., vol. 44, no. 8, pp. 1–2, 2004.

[3]      The Guardian, “Deep-sea trawling is destroying coral reefs and pristine marine habitats | Fishing | The Guardian.” Available: https://www.theguardian.com/environment/2010/feb/18/deep-sea-trawling-coral-reefs.

[4]      COWI, Institute Ecological, and IEEEP, “Annexes to Technical Guidance Handbook – setting up and implementing result-based carbon farming mechanisms in the EU.,” 2021.