Ny generation scenarier för klimatpåverkan - RCP

Klimatscenarier för framtida klimat grundas på olika antaganden om hur stora utsläppen kan komma att bli. Forskare världen över har utvecklat nya scenarier för klimatpåverkan, så kallade RCP-scenarier, för att ge information om klimatförändringarna vid olika halter av växthusgaser i atmosfären.

FNs klimatpanel, IPCC, presenterade den 27 september 2013 sin femte utvärderingsrapport, Climate Change 2013: The Physical Science Basis (AR5). En stor del av innehållet i rapporten bygger på senaste generationens klimatmodellberäkningar för utvecklingen av klimatet i framtiden. Beräkningarna grundar sig på en ny uppsättning scenarier för klimatpåverkan. De beskriver fyra olika utvecklingsvägar för framtida koncentrationer av långlivade växthusgaser, aerosoler samt andra klimatpåverkande faktorer. Dessa utvecklingsvägar går under benämningen RCP:er, som kommer från engelskans "representative concentration pathways".

Syftet med RCP:erna är inte att förutse framtiden, utan att konkretisera klimatutvecklingen beroende på graden av klimatpåverkan främst driven av halten växthusgaser i atmosfären. De nya scenarierna visar möjlig framtida utveckling alltifrån en fortsättning av dagens utsläppstrender, till en mycket stor begränsning av framtida utsläpp. Resultaten ger underlag för beslut kopplat till anpassningsåtgärder eller utsläppsregleringar.

Varför behöver vi nya scenarier?

Samhället visar ett allt större intresse för att se på konsekvenser av beslut kring utsläppsminskning. Det är ett komplement till de scenarier som innebär ”inga åtgärdsbeslut”, som tidigare huvudsakligen studerats i klimatmodeller. Med hjälp av dessa kan man utvärdera vilka klimateffekter som skulle kunna undvikas respektive förbli oundvikliga, vilka åtgärdsbehov som finns redan nu eller kommer att uppstå samt kostnader och vinster kopplade till långsiktiga klimatmål.

Intresset för att studera alternativa tidsperioder än fram till år 2100 har ökat. RCP:erna har bland annat använts i specifika modellberäkningar som fokuserar på ett närliggande tidsperspektiv fram till år 2035. Mycket av fokus för denna närliggande tidshorisont ligger på att analysera hur samhällets sårbarhet kommer att förändras till följd av förändringar i klimatet, identifiera omedelbara risker och fungera som underlag till att utvecklandet av motsvarande anpassningskapacitet sker genom effektiva investeringar. De nya scenarierna kan också avspegla nästan tio år av nya ekonomiska och meteorologiska data på grund av den tid som förflutit sedan de tidigare SRES-scenarierna togs fram. Dessutom innehåller de information om nytillkomna teknologiska framsteg, samt förändringar i markanvändningen och i olika miljöfaktorer.

FNs internationella klimatpanel IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) som tidigare koordinerat utvecklingsprocessen av nya scenarier beslutade vid ett möte i april år 2006 att istället för att själva koordinera nya utsläppsscenarier be världens forskare att utveckla nya scenarier. Efter överläggningar vid IPCCs expertmöte i september 2007 beslutades det att den nya uppsättningen scenarier skulle bestå av de fyra fallen som nu går under namnet RCP:er. Genom att använda ett jämnt antal RCP:er undviks det naturliga beteendet hos människor att automatiskt använda det mittersta alternativet som en ”bästa uppskattning”.

Vad betyder egentligen RCP?

RCP:er är möjliga utvecklingsvägar för strålningsdrivningen med det gemensamma namnet ”representativa koncentrationsutvecklingsbanor” från engelskans ” Representative Concentration Pathways” (RCP). RCP:erna är namngivna efter den nivå av strålningsdrivning som uppnås år 2100. Olika strålningsdrivningar motsvarar olika ökningar av växthusgashalter i atmosfären. RCP4,5 betyder att koncentrationen av växthusgaser i atmosfären genererar en strålningsdrivning på 4,5W/m2 år 2100, jämfört med förindustriell nivå. Halten växthusgaser i atmosfären stiger till år 2100 till 630ppm koldioxidekvivalenter, av vilka knappt 540ppm är från utsläpp av koldioxid. Resten utgörs av andra faktorer, omräknade till koldioxidekvivalenter.

Det finns två viktiga egenskaper hos RCP:erna. Ordet ”representativa” uttrycker att varje enskild RCP representerar en större uppsättning scenarier. Tillsammans ska RCP:erna vara kompatibla med den spännvidd av utsläppsscenarier som finns , både med och utan aktiv klimatpolitik. Termen ”utvecklingsbanor” understryker att RCP:ernas syfte är inte bara att beskriva strålningsdrivningsnivåer år 2100 utan också tidsförloppet fram till dess. Det finns även enklare beräkningar som sträcker sig efter år 2100.

Skillnaden mellan de gamla (SRES) och de nya (RCP) scenarierna.

Fram till och med den förra IPCC-rapporten (AR4) använde forskarna en stegvis process för att ta fram modellbaserade scenarier av klimatförändringarna. Utbytet mellan olika vetenskapliga discipliner skedde i en tidskrävande följd av steg. Från socioekonomiska faktorer som påverkar utsläppen av växthusgaser i atmosfären till beräkningar av atmosfärshalter av växthusgaser, vidare till framtidens klimat och vidare till konsekvenser av dessa (se Figur 1). Detta arbetssätt användes både i SRES-scenarierna, som underbyggde de klimatscenarier som sammanfattades i TAR (third assessment report) och AR4, samt deras föregångare IS92-scenarierna. Fördröjningen mellan de olika stegen i processen ledde även till fördröjningar mellan utvecklandet av klimatscenarier och studier av klimateffekter. En effekt av detta blev att även om nya klimatscenarier användes i exempelvis en IPCC-rapport så var de klimateffektstudier som redovisades ofta baserade på en tidigare uppsättning klimatscenarier.

Den nya processen som används i RCP:erna och därmed i IPCCs senaste rapport (AR5) är istället en parallell metod (se Figur 1). Syftet är att minska tiden mellan utvecklandet av utsläppsscenarier och användningen av de framtagna klimatscenarierna inom forskningen om klimateffekter. Istället för att börja med detaljerade socioekonomiska beskrivningar för att ta fram utsläpp och därefter klimatscenarier, så börjar den parallella processen med att identifiera viktiga karaktärsdrag hos scenarier och sedan parallellt studera klimatutvecklingen, utsläppsscenarier samt socioekonomiska förutsättningar.

De fyra RCP:erna är alltså inte kopplade till unika socioekonomiska scenarier eller utsläppsscenarier. De olika nivåerna av strålningsdrivning kan istället nås genom olika kombinationer av ekonomisk, teknologisk, demografisk och politisk framtida utveckling. Antaganden om klimatpåverkan på kolcykeln har också betydelse. Det innebär att samtidigt som klimatmodellforskarna förbereder nya beräkningar med hjälp av RCP:erna så kan forskare som arbetar med socioekonomisk utveckling och utsläpp av växthusgaser utveckla uppsättningar med nya scenarier. Ett parallellt arbetssätt förkortar processen till ett färdigt beslutsunderlag markant.

Scenarieo-schema
Figur 1. Flödesschema för de tidigare (SRES) och de nya (RCP) scenarierna.
Förstora Bild

Vad karakteriserar de fyra RCP:erna?

Strålningsdrivning vid olika RCP-scenarier


RCP8,5 – fortsatt höga utsläpp av koldioxid

  • Koldioxidutsläppen är tre gånger dagens vid år 2100.
  • Metanutsläppen ökar kraftigt.
  • Jordens befolkning ökar till 12 miljarder vilket leder till ökade anspråk på betes- och odlingsmark för jordbruksproduktion.
  • Teknikutvecklingen mot ökad energieffektivitet fortsätter, men långsamt.
  • Stort beroende av fossila bränslen
  • Hög energiintensitet.
  • Ingen tillkommande klimatpolitik


RCP6,0 – koldioxidutsläppen ökar fram till 2060

  • Stort beroende av fossila bränslen
  • Lägre energiintensitet än i RCP 8,5
  • Arealen åkermark ökar, men betesmarkerna minskar
  • Befolkningen ökar till strax under 10 miljarder
  • Stabiliserade utsläpp av metan
  • Utsläppen av koldioxid kulminerar 2060 på en nivå som är 75 procent högre än idag och minskar sedan till en nivå 25 procent över dagens.


RCP4,5 - koldioxidutsläppen ökar fram till 2040

  • Kraftfull klimatpolitik.
  • Lägre energiintensitet.
  • Omfattande skogsplanteringsprogram.
  • Lägre arealbehov för jordbruksproduktion, bland annat till följd av större skördar och förändrade konsumtionsmönster.
  • Befolkningsmängd: något under 9 miljarder.
  • Utsläppen av koldioxid ökar något och kulminerar omkring 2040.


RCP2,6 – koldioxidutsläppen kulminerar omkring år 2020

  • Än mer kraftfull klimatpolitik.
  • Låg energiintensitet.
  • Minskad användning av olja.
  • Jordens befolkning ökar till 9 miljarder.
  • Ingen väsentlig förändring i arealen betesmark.
  • Ökning av arealen jordbruksmark på grund av bioenergiproduktion.
  • Utsläppen av metan minskar med 40 procent.
  • Utsläppen av koldioxid ligger kvar på dagens nivå fram till 2020 och kulminerar därefter. Utsläppen är negativa år 2100.
  • Halten av koldioxid i atmosfären kulminerar omkring år 2050, följt av en måttlig minskning till drygt 400 ppm år 2100.

Begränsningar i användningen av RCP:erna?

Det finns ett antal begränsningar förknippade med användningen av RCP:erna. Dessa framgår i nedanstående lista:

  • De representerar rimliga alternativa scenarier för framtiden men är inte förutsägelser eller prognoser för hur framtiden kommer att utvecklas.
  • Ingen av dem är tänkt att vara en ”bästa gissning”, den mest sannolika eller mest rimliga framställningen.
  • De är inte policyföreskrivande. Det ingår inte någon bedömning rörande hur eftersträvansvärda de olika scenarierna är.
  • De socioekonomiska antagandena som kan sammanfalla med RCP:erna kan inte ses som unika. Utan det bör noteras att dessa scenarier bara är ett av många möjliga scenarier som skulle kunna överrensstämma med utvecklingsvägen för var och en av RCP:erna.
  • De kan inte behandlas som en gemensam uppsättning med överbryggande intern logik. RCP:erna med lägst strålningsdrivning (RCP2,6 och RCP4,5) är till exempel inte utvecklade ur samma ingångsscenarier som RCP6,0 och RCP8,5. Därför kan inte skillnader mellan de olika RCP:erna tolkas som ett resultat av ett klimatpolitiskt beslut eller en specifik socioekonomisk utveckling.
  • Särskilda karaktärsdrag kan spela roll vid tolkningen av resultaten från var och en av RCP:erna. Det faktum att alla RCP:er antar en allt strängare kontroll och implementering av luftföroreningsbeslut antyder att RCP:erna är olämpliga vid analys av möjliga trender för luftföroreningar där inga eller väldigt små reduktioner i utsläppen av dessa åstadkoms.