Fossilt karbon og rare argumenter

 

Foret par år sia kom det en artikkel i et medisinsk tidsskrift somfastslår at svært lite av CO2-økningen siste 100 år (fra 280 til425 deler pr. million) skyldes menneskelig aktivitet. (https://journals.lww.com/health-physics/Abstract/2022/02000/World_Atmospheric_CO2,_Its_14C_Specific_Activity,.2.aspx)

Grunnen til at jegtrekker fram denne pussige artikkelen, er at den var vedlagt et svarpå spørretjenesten Quori. Spørsmål og svar var på norsk. Dermedgaranterer jeg at denne historien kommer til å dukke opp på eihjemmeside nær deg: De har det med å bli resirkulert og resirkulertog resirkulert, sånne artikler som betviler at det foregåroppvarming, eller at oppvarminga skyldes klimagasser, eller atklimagassøkningen er menneskeskapt, eller at klimaendringer erskadelige, eller ... Sånne hjemmesider, veit du.

Artikkelen tar forseg andelen av den ustabile isotopen C14 i atmosfæren. C14 oppståri de øvre lag av atmosfæren ved at høgenergetiske partikler isolvinden utstyrer C12-atomer med to ekstra nøytroner i kjernen. (Ogdu har rett; det oppstår mange flere C13-atomer.) C14 brytes ned medei halveringstid på 5730 år. Det betyr at hvis du starter med enviss mengde C14, vil bare halvparten være igjen etter 5730 år.Etter 11430 vil bare fjerdedelen være igjen, osv.

C14-nivået iatmosfæren holder seg noenlunde konstant. Når et tre vokser, tardet til seg både C12, C14 og den stabile isotopen C13 i sammeforhold som mengden i atmosfæren tilsier. Men når treet dør,slutter det å ta til seg karbon. I det døde treet vil C14-andelensakte men sikkert avta; det er grunnen til at C14-analyse kan brukestil datering av fortidsminner.

Endigresjon: Ved bruk av karbondateringer hadde man, fram til1960-tallet, kunnet befeste en oppfatning som lenge var opplest ogvedtatt i arkeologien: Nemlig at de enorme gravhaugene i Irland ogEngland var bygd med pyramidene som forbilder. Noe så ruvende kunneikke folk i de tilbakestående utkantene finne på å bygge helt avseg sjøl, meinte man. Impulsen måtte ha kommet fra «sivilisasjonensvugge» i det indre Middelhav. Men på 1960-talletble historikerne oppmerksomme på at C14-datering noen tusen årtilbake i tida kunne bomme med flere hundre år, fordi C14-andelen iatmosfæren faktisk har variert litt. Dermed ble de nødt til åkalibrere C14-dateringer med andre dateringsmåter, deriblantdendrokronologi – altså ved hjelp av årringer. Disseomdateringene la grunnlaget for den revolusjonen i arkeologien somble kalt «Den nye arkeologien», som bl a påviste at slike byggverksom Newgrange, Silbury Hill og flere andre var atskillig eldreennde store pyramidene i Egypt. Dermed ble forståelsen av verdenskulturhistorie radikalt endret. Kulturhistorien kunne ikke lengerbeskrives som en stadig strøm av nye impulser fra «sentrum» ut til«periferien». Denne forskyvningen av perspektiv skjedde ikke utenverbale sverdslag i historiske kretser, selvfølgelig.

Nårkarbonet har ligget i jorda i mange millioner år, er det ikke etteneste C14-atom igjen av det som fantes opprinnelig i en karbonholdigavsetning. Derfor finnes det ikke C14 i fossile brensler.

Nåkommer vi til argumentasjonen i «WorldAtmospheric CO2, Its14C Specific Activity, Non-fossil Component,Anthropogenic Fossil Component, and Emissions (1750–2018)»:(Artikkelen er to år gammel; jeg bruker oppdaterte tall, menresonnementet er det samme.) Hvis karboninnholdet i atmosfæren harsteget fra 278 i før-industriell tid til 225 i dag, og hele økningenskyldes fossile brensler, skulle C14-andelen ha vært «utvatnet» ien slik grad at den relative andelen synker med 34 %. Men det har denikke gjort! Den har bare sunket med 12 %. Altså skyldes bare 12/34av økningen i CO2 tilsig fra fossile kilder. Da må resten skyldesandre kilder, som ikke har noe med menneskelig aktivitet å gjøre!

Nåtenker du straks på de kosmiske partiklene som genererer nytt C14høgt oppe i atmosfæren. Beklager, men det tilskuddet rekker ikkelangt: Ifølge de nyeste kalkylene utgjør den prosessen omtrent 1,64C14-atomer pr. sekund pr. kvadratcentimeter overflate. (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012821X1200266X) (Eldre kilder oppgir hele 2,5 C14-atomer pr. sekund pr.kvadratcentimeter. Som du snart vil se, så ville ikke det ha gjortstore forskjellen.)

Hvisdu ganger ut 1,64 med alle Jordas kvadratcentimeter og alle åretssekunder, finner du at det blir generert 2,65 x 10^24 C14-atomer iløpet av et år. Hvert C14-atom veier 2,33 x 10^-23 g.

Dermedfinner du raskt ut at den kosmiske strålinga genererer i alt 62 gC14 i løpet av et år. (Regner du med 2,5 i stedet for 1,64, får du95 g i året. Ikke imponerende mye, det heller.) Den totale mengdenC14 i atmosfæren utgjør 10^-12 av den totale karbonmengden, ifølgeganske mange kilder – f eks denne:https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon-14. I før-industriell tid hadde vi nesten 600 milliarder tonn karbon iatmosfæren, derav litt over 600 kg C14. Verken 62 g eller 95 g gjørstore forskjellen.

Dermedfastslår forfatterne: «Våre resultater viser at prosentdelen avCO2 som skyldes fossile brensler økte fra 0 % i 1750 til 12 % i2018, alt for lite til å være årsaken til global oppvarming.»

Delar altså C14-andelen være et mål for hvor mye fossilt karbon somhar nådd atmosfæren. «77 % av CO2-økningen må altså skyldesandre kilder,» skriver de. De nevner ikke hvilke kilder, men snakkerom «utvekslingsreservoarene». Det største reservoaret er havet,som inneholder 40 ganger så mye karbon som atmosfæren. Men deforklarer ikke hvorfor havet plutselig skulle gi fra seg mer og merkarbon til atmosfæren, nøyaktig i takt med vår økende bruk avfossile brensler. Med andre ord; forfatterne er på bærtur.

Dehar likevel et viktig poeng når de nevner «utvekslingsreservoarene».Men de unnlater å nevne den prosessen som gjør«utvekslingsreservoarene» viktige i denne sammenhengen, nemlig dennaturlige karbonsyklusen. Den mest lettleste og grundige, og dermedden beste, beskrivelsen av denne syklusen finner du i Hans PetterJacobsens fortreffelige «Klimablogg»: Klimablogg:Karbonsyklusen (hpklima.blogspot.com)

Bloginnleggetom karbonsyklusen er noen år gammelt, så karbonmengden i atmosfærenhar økt en god del sia dette innlegget ble skrevet. Jeg tillater megå bruke tall som er oppdatert til 2024, og dessuten å avrunde.

Isyklusen inngår det at atmosfæren hvert år avgir ca 123 milliardertonn karbon til vegetasjon og jordsmonn, og får ca 120 tilbake. Påsamme måte bytter atmosfæren karbon med havet: Den avgir ca 80milliarder tonn årlig, og får 77 tilbake. At den stadig gir fra seglitt mer karbon enn den mottar, skyldes at den hele tida får tilførtet overskudd av karbon utoverdetsom inngår i den naturlige karbonsyklusen, nemlig karbonet frafossile kilder. Noe av dette overskuddet klarer atmosfæren å kvitteseg med, men ikke alt: Hvert år øker atmosfærens egetkarboninnhold med 4 milliarder tonn.

Haddejeg vært klimaforsker med vegg-til-vegg-kompetanse på sånneprosesser, samt tilgang til sofistikerte algoritmer, statistikker ogmange teraFLOPS på den nyeste parallellprosessoren, ville jeg hastartet reaktoren og generert en strøm av presise regnestykker. Jeghar en konvolutt, en kulepenn og en PC, derfor må jeg forenkle litt.

Iden gjensidige utvekslinga av karbon mellom atmosfæren og andrekarbonlagre må vi ha klart for oss følgende: Det aller meste avutvekslinga med havet foregår i overflatelagene. Dermed fåratmosfæren tilbake karbon som den leverte fra seg for ti, tjue,hundre år sia. Da har ikke C14-andelen minket så mye at du merkerdet. Etter hundre år gjenstår det fortsatt 5.630 år førC14-andelen i dette karbonet er halvert.

Likedani utveksling med vegetasjon og jordsmonn: Atmosfæren mottar karbonfra fjoråret når meitemarken, soppen og bakteriene bryter ned vissent gras og lauv. Atmosfæren mottar også karbon fra 1 .000 årgamle trær som omsider detter og råtner – fortsatt med 4.700 årå gå på før C14-andelen er halvert.

Jegmeiner jeg erkonservativhvis jeg antar at 80 % av karbonet som atmosfæren mottar fra hav ogland inneholder (for alle praktiske formål) like stor C14-andel somatmosfæren allerede inneholder. De siste 20 % regner jeg somC14-frie.

Vigjør et tankeeksperiment: Se for deg at atmosfæren mottar alle de300 milliarder tonn fossilt karbon på én gang, på toppen av 600milliarder tonn som «alltid» har vært der. La oss kalleC14-andelen av karbonet i en 1750-atmosfære for a. Etter injeksjonav 300 milliarder tonn fossilt karbon vil C14-andelen i atmosfærenvære 0,66 a.

Idenne utopiske verdenen skjer det ingen flere fossile utslipp. Menkarbonsyklusen fortsetter som før: Det første året gir atmosfærenfra seg 200 milliarder tonn karbon som har en C14-andel på 0,66 a,og mottar 200 milliarder tonn som har en C14andel på 0,8 a.

Etterett år blir C14-andelen i atmosfæren denne:

ax (700 x 0,66 200 x 0,8)/900 = 0,69.

Etter2 år:

ax (700 x 0,69 200 x 0,8) = 0,71.

Etter3 år: 0,73. Etter 4 år: 0,75 – osv.

Duser hva som skjer? C14-andelen i atmosfæren går asymptotisk motC14-andelen i utvekslingsreservoarene. Det fossile karbonet iatmosfæren uttynnes med C14-holdig karbon fra vegetasjon, jord oghav. Disse reservoarene er uhorvelig mye større enn lageret iatmosfæren, og karbonet i reservoarene inneholder nesten like myeC14 som atmosfæren inneholdt for noen årtier eller århundrer sia.

Etmye mer komplisert regnestykke som ser på utslipp og karbon fra årtil år ville ha vist det samme. Regn sjøl.

Detteforklarer hvorfor det ser ut som om bare 23 % av det fossile karbonetbefinner seg i atmosfæren. Observasjonen er forsåvidt riktig, men77 % av utslippene har etterhvert havnet i vegetasjon, jord og hav,og blitt erstattet av C14-rikt karbon fra vegetasjon, jord og hav. Sånn funker karbonsyklusen.

Drivereni denne prosessen, som gjør at CO2-innholdet i atmosfæren øker ogøker, er utslippene av fossilt karbon. Karbonsyklusen maskerer denfossile kilden til karbonøkningene. Enkle resonnementer somfrikjenner utslippene av karbon basert på slik maskering er ikkeriktige.