En ny CIENS-rapport gir en oppdatert oversikt over forskningen på klimaeffekter av utslipp fra fly.

Det er ingen hemmelighet at jetmotorer drevet av fossilt brennstoff fører til utslipp av klimagasser. Man antar at flytrafikken globalt står for 2-2,5 prosent av de totale menneskeskapte CO2-utslippene.

Å beregne klimaeffekten av disse utslippene er imidlertid en komplisert affære. Det skyldes blant annet fordi utslippene består av en rekke komponenter i tillegg til klimagassene. Noen har ulik effekt avhengig av i hvilken høyde og hvor i verden utslippene skjer.

Mens du blar igjennom taxfree-katalogen på rundt 11 000 meters høyde, slipper flyet ut hovedsakelig karbondioksid (CO2) og vanndamp (H2O), men også nitrogenoksider (NOx), svoveldioksid (SO2), karbonmonoksid (CO), hydrokarboner (HC), og partikler som organisk karbon (OC) og sot (Black Carbon, BC).

Effekten av disse utslippene kan være både oppvarmende og nedkjølende, de har varierende levetid i atmosfæren og effektene kan være både regionale og lokale.

Vanndamp, dannelsen av kondensstriper, samt utslippene av CO2 og nitrogenoksid er det som gir de største bidragene til den oppvarmende effekten av flyreisen din.

Nitrogenoksid

Nitrogenoksidutslippene illustrerer hvor komplisert det kan være å beregne effekten av utslipp. Her er effekten både oppvarmende og nedkjølende. Nitrogenoksid er ikke en klimagass, men utslippene fører til produksjon av ozon i troposfæren og nedre stratosfære.

Ozon er en betydelig drivhusgass, og økt mengde av denne fører til økt oppvarming. På den annen side fører utslippene av nitrogenoksid til en reduksjon av metan. Siden metan også er en drivhusgass gir en reduksjon en avkjølende effekt.

– For å gjøre det hele enda mer komplisert fører også reduksjonen i metan til mindre produksjon av ozon. Det er dermed både oppvarmende og avkjølende effekter av nitrogenoksid utslippene som motvirker hverandre. Beregninger viser imidlertid at nettoeffekten er positiv, altså oppvarmende, sier Marianne Tronstad Lund, hovedforfatter av rapporten Luftfart og klima – En oppdatert oversikt over status for forskning på klimaeffekter fra fly.

CO2, cirrus og vanndamp

CO2 og vanndamp er to viktige drivhusgasser som bidrar til å fange varmestråling i atmosfæren, og på den måten fungerer oppvarmende. I lavere høyder vil det fra flytrafikken være CO2-utslippene som gir den dominerende effekten, mens på større høyder kan utslipp av H2O, altså vanndamp, ha en betydelig effekt.

– I det vi kaller troposfæren er de naturlige kildene til vanndamp dominerende, mens i de nedre delene av stratosfæren er lufta tørr og utslipp av vanndamp her har større effekt, sier Tronstad Lund.

Troposfæren er det laget av atmosfæren vi befinner oss i til daglig og strekker seg opp til mellom 9 og 17 kilometers høyde avhengig av breddegrad og tid på året. Over dette finner vi de nedre delene av stratosfæren.

Det er i de nedre delene av stratosfæren passasjerfly som regel flater ut og flyvertene begynner å tilby te eller kaffe. Da har flyet nådd sin marsjhøyde og vil holde seg der inntil det nærmer seg sin destinasjon. Her er lufta tynn, noe som gjør at luftmotstanden er mindre og dermed blir drivstofforbruket lavere.

Dette luftlaget er imidlertid også kaldt og tørt. Dette betyr at når den varme vanndampen i eksosen slippes ut og blandes med den kalde lufta, oppstår det kondens. Dette er kondensstripene du ser tegner seg over himmelen når et fly passerer over deg på en skyfri dag.

Etter en stund mister disse stripene sin markerte linjeform, sprer seg utover og danner i noen tilfeller slørete cirrusskyer. Og cirrusskyer virker oppvarmende enten de kommer fra flytrafikk eller dannes naturlig.

– Cirrusskyer består av iskrystaller, i motsetning til skyer nærmere bakken som består av vanndamp. De tynne cirrusskyene slipper igjennom mer av den kortbølgede solenergien, mens mindre av den langbølgede varmestrålingen fra jorda slipper ut igjen, sier Tronstad Lund.

Cirrusskyer dannet av kondensstriper kan imidlertid også forhindre dannelsen av naturlige cirrusskyer. Denne reduksjonen i naturlig cirrusskyer kan kompensere for noe av oppvarmingen skydannelse som skyldes flytrafikk, men omkring dette hersker det stor usikkerhet.

Tidsaspektet

Ozon, cirrusskyer og kondensstriper gir en sterkere oppvarming enn CO2 de første årene etter utslipp, men på grunn av korte levetider reduseres temperaturendringene raskt, og etter 5–15 år er effekten av disse mindre enn av CO2.

Cirrusskyer har en levetid på alt fra noen timer til noen dager, og effekten av disse opphører i det skyene forsvinner. CO2 har på sin side en levetid på 100–1000 år, og vil fortsatt ha oppvarmende effekt i hundrevis av år etter at utslippene har funnet sted.

Effekten av utslippene av nitrogenoksid er oppvarmende i et korttidsperspektiv, men i et langtidsperspektiv er den avkjølende. Grunnen til dette er at den oppvarmende effekten av ozon er mer kortvarig enn den avkjølende effekten av reduksjon av metan.
Framtiden

Flytrafikken fortsetter å øke. I Norge økte utslippene fra luftfart med 55 prosent i perioden 1990 til 2008. Ny teknologi og effektivisering av flymønstre har gjort flyene mer energieffektive.

Dette har begrenset utslippene noe, men ikke nok til å kompensere for den sterke veksten i trafikk. Dersom denne trenden fortsetter vil de totale utslippene fra luftfart fortsette å øke. Det forskes imidlertid på måter å redusere den oppvarmende effekten fra flytrafikk:

– ­EU-prosjektet REACT4C undersøker hvordan nye ruter og flymønstre kan hindre dannelsen av cirrusskyer, sier Tronstad Lund.

Referanse: 

Last ned rapporten Luftfart og klima – En oppdatert oversikt over status for forskning på klimaeffekter fra fly (pdf)