Der doppelte Druck des Klimawandels und der Plastikverschmutzung ist häufig verschmolzen im Medienim Peer-Review Forschung und andere Umweltberichterstattung.
Das ist verständlich. Kunststoffe werden größtenteils aus fossilen Brennstoffen gewonnen und die Verbrennung fossiler Brennstoffe ist der Grund dafür Haupttreiber des vom Menschen verursachten Klimawandels.
Das Fenster zur Reduzierung der Emissionen, um die Erwärmung aufrechtzuerhalten international vereinbarte Niveaus schließt sich rasch und es scheint logisch, zu dem Schluss zu kommen, dass jeglicher „zusätzliche“ fossile Kohlenstoff aus Plastikverschmutzung ein Problem für das Klima darstellen wird.
Unser Forschung untersucht diese Frage anhand eines Erdsystemmodells. Wir haben festgestellt, dass die Auswaschung von Kohlenstoff aus der bestehenden Plastikverschmutzung vernachlässigbare Auswirkungen hat. Das größere Problem ist die Produktion neuer Kunststoffe, die bereits jetzt entfällt 4,5 % der gesamten globalen Emissionen und wird voraussichtlich steigen.
Auswaschung von organischem Kohlenstoff durch Plastikverschmutzung
In der Natur erzeugen Pflanzen durch Photosynthese organischen Kohlenstoff (Kohlenstoff-Wasserstoff-Verbindungen) aus anorganischem Kohlenstoff (Kohlenstoffverbindungen, die nicht an Wasserstoff gebunden sind). Die meisten Kunststoffe werden aus fossilen Brennstoffen hergestellt, bei denen es sich um organische Kohlenstoffverbindungen handelt. Dieser organische Kohlenstoff gelangt beim Abbau von Kunststoffen in die Umwelt.
Es wurden Bedenken geäußert dass dies den globalen Kohlenstoffkreislauf stören könnte, indem es als alternative Kohlenstoffquelle für Bakterien fungiert, die organischen Kohlenstoff verbrauchen.
Eine zentrale Annahme bei diesen Bedenken ist, dass organische Kohlenstoffflüsse und -speicher einen großen Einfluss auf den globalen Kohlenstoffkreislauf (und das atmosphärische Kohlendioxid) über menschliche Zeitskalen haben.
Es stimmt, dass gelöster organischer Kohlenstoff ein wichtiger Kohlenstoffspeicher ist. Im Ozean ist es ungefähr so viel wie Kohlendioxid (CO₂), das in der vorindustriellen Atmosphäre enthalten war. Es gibt jedoch wesentliche Unterschiede zwischen der atmosphärischen CO₂-Speicherung und der Speicherung von organischem Kohlenstoff im Ozean. Einer davon ist der Einfluss auf das Klima.
Atmosphärisches CO₂ erwärmt das Klima direkt, während im Ozean gespeicherter gelöster organischer Kohlenstoff größtenteils inert ist. Dieses gelöste organische Kohlenstoffreservoir baute sich auf viele tausend Jahre.
Wenn Phytoplankton organischen Kohlenstoff produziert (oder wenn Kunststoffe organischen Kohlenstoff auslaugen), wird der Großteil davon innerhalb von Stunden bis Tagen von Bakterien schnell genutzt und in umgewandelt gelöster anorganischer Kohlenstoff. Der winzige Anteil an organischem Kohlenstoff, der nach der bakteriellen Verarbeitung zurückbleibt, ist der inerte Teil, der sich langsam zu einem natürlichen Reservoir aufbaut.
Sobald wir erkennen, dass Kunststoffkohlenstoff besser als Quelle für gelösten anorganischen Kohlenstoff betrachtet werden kann, können wir sein geringes Einflusspotenzial einschätzen. Der anorganische Kohlenstoffspeicher des Ozeans ist 63-mal größer als sein organischer Kohlenstoffspeicher.
Kunststoffkohlenstoff hat kaum Auswirkungen auf das atmosphärische CO₂
Wir haben ein Erdsystemmodell verwendet, um zu simulieren, was passieren würde, wenn wir der Meeresoberfläche 100 Jahre lang gelösten anorganischen Kohlenstoff hinzufügen würden. Wir haben es mit einer Rate angewendet, die der Menge an Kohlenstoff entspricht, die voraussichtlich bis zum Jahr 2040 in den Ozean gelangen wird (29 Millionen Tonnen pro Jahr).
Dieses Szenario überschätzt wahrscheinlich das Ausmaß der Kunststoffverschmutzung. Die derzeitigen Verschmutzungsraten liegen deutlich unter diesem Wert Internationales Abkommen zur Begrenzung der Plastikverschmutzung ist in Verhandlung.
Wir haben die Modellsimulation der Zugabe von Kunststoff-Kohlenstoff sowohl bei starker Klimaerwärmung (um zu sehen, ob Kunststoff-Kohlenstoff unerwartete Klimarückwirkungen hervorrufen könnte, die die Erwärmung verstärken) als auch ohne (um zu sehen, ob er das Klima selbst verändern könnte) wiederholt. In beiden Fällen erhöhte Kunststoffkohlenstoff die CO₂-Konzentration in der Atmosphäre über ein Jahrhundert hinweg nur um 1 ppm.
Dies ist ein sehr geringer Anstieg, wenn man bedenkt, dass die derzeitige Verbrennung fossiler Brennstoffe den CO₂-Ausstoß in der Atmosphäre erhöht mehr als 2 ppm pro Jahr.
Direkte Emissionen aus der Verbrennung von Plastik
Wir haben auch die Auswirkungen der Kunststoffverbrennung untersucht. Wir haben ein Szenario verwendet, in dem der gesamte Kunststoff voraussichtlich im Jahr 2050 produziert wird (1,1 Milliarden Tonnen) würde verbrannt und 100 Jahre lang direkt in atmosphärisches CO₂ umgewandelt.
In diesem Szenario haben wir festgestellt, dass das atmosphärische CO₂ bis zum Jahr 2100 um etwas mehr als 21 ppm angestiegen ist. Dieser Anstieg entspricht den Auswirkungen der aktuellen Emissionen fossiler Brennstoffe in weniger als neun Jahren.
Im Vergleich zur derzeit weiterhin verbreiteten Verbrennung fossiler Brennstoffe zur Energiegewinnung wird der aus Kunststoffabfällen freigesetzte Kohlenstoff keine wesentlichen direkten Auswirkungen auf den CO₂-Gehalt in der Atmosphäre haben, unabhängig davon, welche Form er in der Umwelt annimmt.
Allerdings beträgt die Kunststoffproduktion im Gegensatz zur Auslaugung oder Verbrennung derzeit ca 4,5 % der gesamten globalen Emissionen. Da der Verbrauch fossiler Brennstoffe in anderen Sektoren reduziert wird, wird erwartet, dass die Emissionen aus der Kunststoffproduktion im Jahr zunehmen proportionaler Fußabdruck Und absoluter Betrag.
Derzeit läuft ein rechtsverbindliches Abkommen über die Verschmutzung von Kunststoffen Entwicklung als Teil des UN-Umweltprogramms ist eine hervorragende Gelegenheit, den wachsenden Beitrag der Kunststoffproduktion zum Klimawandel zu erkennen und nach regulatorischen Maßnahmen zur Bekämpfung dieser Emissionen zu suchen.
Die Begrenzung der Verbrennung ist eine weitere klimafreundliche Maßnahme, die einen kleinen, aber positiven Beitrag zu den Zielen der EU leisten würde Pariser Abkommen.
Natürlich hat die Umweltverschmutzung durch Kunststoffe viele negative Auswirkungen, die über die Auswirkungen auf das Klima hinausgehen. Unsere Arbeit schmälert nicht die Bedeutung der Beseitigung der Plastikverschmutzung und der Umsetzung strenger Maßnahmen zu ihrer Verhinderung. Die Rechtfertigung hierfür beruht jedoch nicht in erster Linie auf dem Bemühen, die Emissionen zu senken.
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