Het VU-onderzoeksteam vergeleek nationale broeikasgasemissierapportages aan de UNFCCC (het orgaan voor klimaatverandering van de VN) met de zogeheten inverse modelleringstechniek. Deze nieuwe methode is in de afgelopen jaren ontwikkeld door onderzoekers voor de evaluatie van emissierapportages op basis van onafhankelijke atmosferische metingen. Alle resultaten zijn vandaag gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Earth System Science Data.
Belangrijkste bevindingen
De studie bevestigt dat een nauwkeurige kwantificering van menselijke (antropogene) en natuurlijke broeikasgasemissies per emissiebron (zoals veeteelt voor methaan) belangrijk is voor het broeikasgasverminderingsbeleid om de Europese klimaatdoelen te halen. De nauwkeurigheid van de inverse modelleringstechniek is momenteel nog wel beperkt door de beperkte beschikbaarheid van metingen en de dichtheid van het huidige meetnetwerk. Petrescu: “We willen hiermee ook politici informeren dat verdere uitbreiding van het meetnetwerk nodig is voor een onafhankelijke evaluatie van broeikasgasemissieschattingen op nationale, regionale en het liefst zelfs stedelijke schaal.”
Jaarlijkse updates
Het doel is om de nationale schattingen jaarlijks te updaten, vergelijkbaar met de mondiale broeikasgasinventarisaties van het Global Carbon Project. Petrescu: “Onze analyse geeft een overzicht van gerapporteerde emissies en schattingen van alternatieve methoden die ontwikkeld worden door de wetenschappelijke gemeenschap, zoals inverse modellering en procesmodellering van natuurlijke bronnen. Nauwkeurige informatie over broeikasgasemissies is van essentieel belang voor de uitvoering van het Parijs akkoord en de bijbehorende Global Stocktake. Onze studie laat zien dat emissies in de landbouw, afvalverwerking en bosbouw het meest onzeker zijn. Voor de effectiviteit van beleid rondom uitstootvermindering is het belangrijk dat deze onzekerheden verder worden gereduceerd.”
Rapportage methodes
Alle landen rapporteren hun broeikasemissies jaarlijks aan het klimaatsecretariaat van de ‘United Nations Framework Convention on Climate Change’ (UNFCCC) in Bonn, volgens de richtlijnen van het ‘Intergovernmental Panel on Climate Change’ (IPCC). Deze richtlijnen geven landen beperkte vrijheid om eigen methodes te kiezen en het niveau van detail aan te passen aan beschikbare gegevens. Deze methoden, genaamd Tiers, maken gebruik van statistische informatie over menselijke activiteiten die emissies veroorzaken, zoals bijvoorbeeld het aantal vuilstortplaatsen of het aantal koeien dat methaan uitstoot. Deze zogenaamde activiteitdata heeft doorgaans een goede nauwkeurigheid. De eenvoudigste manier om activiteitdata in emissies te vertalen is een vermenigvuldiging met een emissiefactor, bijvoorbeeld de methaanuitstoot per koe. Afhankelijk van het rapportageniveau wordt een emissiefactor gekozen, zoals de standaard aanbeveling uit de IPCC-richtlijn die geldig is voor alle landen of een meer representatieve factor voor een specifiek land. De keuze is belangrijk omdat emissiefactoren vaak een grote onzekerheid hebben.
Voor complexe processen, bijvoorbeeld emissies door landgebruik, is het beter om een model te gebruiken dat in staat is om variaties in ruimte en tijdsduur in emissiefactoren te beschrijven. Het alternatief is de eerdergenoemde inverse modelleringstechniek die gebruikmaakt van atmosferische waarnemingen (vanaf de grond of een satelliet) om emissies te schatten. Hiervoor is een model nodig dat de verspreiding van gassen in de atmosfeer van emissiebron naar meetpunt beschrijft. Atmosferische metingen verschaffen nuttige informatie over de invloed van alle emissies samen. Daarentegen blijft weinig processpecifieke informatie behouden tijdens atmosferische verspreiding, wat de toekenning van emissies aan specifieke bronnen bemoeilijkt. De grootste uitdaging van procesmodellering en inverse modelleringstechnieken is om deze op een accurate manier te kunnen vergelijken met de officiële landelijke rapportages, bijvoorbeeld vanwege verschillen in ruimte en tijdsduur en de toekenning aan emissiebronnen.
VERIFY, COCO2 en opvolgende projecten
De huidige analyse, die uitgevoerd is in het kader van het door Horizon Europe 2020 gefinancierde VERIFY project, wordt vervolgd in de Horizon Europe projecten COCO2 en AVENGERS. In het VERIFY project is wetenschappelijke expertise gecombineerd met de kennis bij nationale emissieregistraties en internationale organisaties, in een gezamenlijke inspanning om een operationeel systeem te ontwikkelen voor evaluatie van nationale broeikasgasemissierapportages op weg naar een klimaatneutrale samenleving in 2050. In 2021 honoreerde de Europese Commissie een nieuw project (COCO2) ter voorbereiding op de lancering in 2026 van een constellatie van satellieten (CO2M) in het Copernicus Sentinel programma voor het monitoren van CO2 in de atmosfeer. Het CoCO2 project ontwikkelt een prototype monitoringsysteem voor het gebruik van deze data.
In 2020 werd de eerste wetenschappelijke synthese van Europese broeikasgasemissies door Petrescu en collega’s gepubliceerd. Dit werd opgevolgd door de wetenschappelijke publicaties van 2021 over methaan, lachgas en koolstofdioxide emissies en deze studie. Het AVENGERS project, mede gecoördineerd door de Vrije Universiteit Amsterdam en Houweling, stelt Petrescu in staat om haar jaarlijkse serie broeikasgassyntheses te continueren.
Afbeelding: deze illustratie is gemaakt door Roxana Petrescu. Beeldcredits: Horizon 2020 Framework Programme VERIFY project (grant no. 776810).