Milieurapport Vlaanderen MIRA Achtergronddocument Thema Klimaatverandering Klimaatverandering Achtergronddocument Coördinerend auteur Johan Brouwers, MIRA, VMM Auteurs Leo De Nocker, Karla Schoeters, Ils Moorkens, Kaat Jespers, Kristien Aernouts, Daan Beheydt, VITO Wouter Vanneuville, Waterbouwkundig Laboratorium, Departement Mobiliteit en Openbare Werken Laatst bijgewerkt: april 2008 2 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Woord vooraf Dit is het achtergronddocument voor het hoofdstuk Klimaatverandering. Het achtergronddocument bundelt de kennis en informatie aangedragen in de MIRA-T-rapporten vanaf 1998. Dit document wordt elk jaar bijgewerkt en is raadpleegbaar op de websites www.milieurapport.be en www.vmm.be/mira Het Milieurapport Vlaanderen heeft de decretale opdracht enerzijds om de toestand van het milieu en het tot nu toe gevoerde milieubeleid te analyseren en te evalueren, en anderzijds om de verwachte ontwikkeling van het milieu volgens relevante beleidsscenario's te beschrijven. Daartoe werken een auteursgroep en kritische lezers (lectoren), onder coördinatie van het MIRA-team, jaarlijkse themarapporten (MIRA-T), vijfjaarlijkse scenariorapporten (MIRA-S) en tweejaarlijkse beleidsevaluatierapporten (MIRA-BE) uit. De rapporten worden beschikbaar gemaakt aan beleidsmakers en het brede publiek. Themarapporten zijn compacte studies van de verstoringsketens en onderbouwen de jaarlijkse milieujaarprogramma's van de Vlaamse overheid. Scenariorapporten zijn uitgebreide modelstudies van de verstoringsketen en leveren noodzakelijke inzichten om het Vlaamse milieubeleidsplan op te stellen. Beleidsevaluatierapporten zijn diepgaande studies over milieugerelateerde beleidsthema’s. Het geheel van de achtergronddocumenten bestaat uit sectorhoofdstukken, milieuthemahoofdstukken en gevolgenhoofdstukken. Zo worden milieuverstoringen vanuit drie invalshoeken benaderd. In de sectorhoofdstukken worden alle relevante milieuverstoringen die een sector teweegbrengt, beschreven. De maatschappelijke activiteiten die aan de basis liggen van de milieudruk in Vlaanderen, worden opgedeeld in 8 sectoren: grondstofstromen, huishoudens, industrie, energie, landbouw, transport, handel & diensten en toerisme & recreatie. Het doel van de sectorhoofdstukken is het samenbrengen van kwantitatieve inzichten in de milieudruk van een sector (zowel brongebruik als emissies) en in de onderliggende drijvende krachten ervan. Hiertoe worden indicatoren opgesteld vanuit de conceptuele milieuverstoringsketen (DPSI-R-denkkader). Indicatoren van de onderliggende maatschappelijke activiteiten (driving forces) en van de milieudruk (pressure) worden met elkaar vergeleken via indicatoren van eco-efficiëntie. De evolutie van de indicatoren wordt getoetst aan beleidsdoelstellingen. Ten slotte worden de ingezette beleidsinstrumenten en genomen maatregelen geëvalueerd (response). De activiteit-, druk-, toestand- (state) en impactindicatoren (impact) worden in de themahoofdstukken behandeld volgens een doorsnede naar milieuverstoring. Het doel van de themahoofdstukken is het samenbrengen van kwantitatieve inzichten in de milieudruk (pressure) van de verantwoordelijke doelgroepen of sectoren (zowel brongebruik als emissies), de hieruit voortkomende milieutoestand (state) in de milieucompartimenten lucht, water en bodem en de gevolgen (impact) voor mens, natuur en economie. Hiertoe worden indicatoren opgesteld vanuit de conceptuele milieuverstoringsketen (DPSI-Rdenkkader). Het doel van de impacthoofdstukken is het samenbrengen van kwantitatieve inzichten over de gevolgen (impact) voor mens, natuur en economie. Hiertoe worden indicatoren opgesteld vanuit de conceptuele milieuverstoringsketen (DPSI-R-denkkader). De evolutie van de indicatoren wordt getoetst aan beleidsdoelstellingen. Ten slotte worden de ingezette beleidsinstrumenten en genomen maatregelen geëvalueerd (response). Daarbij kunnen ook extra maatregelen worden geformuleerd om de doelstellingen te halen. Overname wordt aangemoedigd mits bronvermelding. Hoe citeren? Korte citering: MIRA Achtergronddocument 2007, Klimaatverandering (www.milieurapport.be) Volledige citering: MIRA (2008) Milieurapport Vlaanderen, Achtergronddocument Klimaatverandering 2007. Brouwers J., De Nocker L., Schoeters K., Moorkens I., Jespers K., april 2008 3 Klimaatverandering Achtergronddocument Aernouts K., Beheydt D., Vanneuville W.. Vlaamse Milieumaatschappij, april 2008. Downloadbaar op www.milieurapport.be 4 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Inhoudsopgave Overzicht figuren ..................................................................................................................... 9 Overzicht tabellen.................................................................................................................. 12 Beschrijving van de verstoring ............................................................................................ 13 1 ⏐ Inleiding ................................................................................................................ 13 2 ⎜ Mechanismen van de verstoring ........................................................................... 14 2.1 ⎜ Warmtebalans ....................................................................................... 14 2.2 ⎜ De geochemische koolstofcyclus .......................................................... 15 2.3 ⎜ Broeikasgassen ..................................................................................... 16 2.3.1 ⎜ Koolstofdioxide (CO2)........................................................................................ 19 2.3.2 ⎜ Methaan (CH4) .................................................................................................. 19 2.3.3 ⎜ Lachgas (N2O) .................................................................................................. 20 2.3.4 ⎜ Chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK’s) en hun vervangproducten (HFK's, PFK's) ...................................................................................................................... 20 2.3.5 ⎜ Zwavelhexafluoride (SF6).................................................................................. 21 2.3.6 ⎜ Troposferische ozon (O3) .................................................................................. 21 2.3.7 ⎜ Stratosferisch ozon (O3).................................................................................... 21 2.3.8 ⎜ Troposferische en stratosferische aërosolen .................................................... 21 2.3.9 ⎜ Waterdamp ....................................................................................................... 22 2.4 ⎜ Radiatieve forcering............................................................................... 22 2.5 ⎜ De koolstofcyclus................................................................................... 24 3 ⎜ Bundeling wetenschappelijke kennis .................................................................... 26 3.1 ⎜ IPCC ...................................................................................................... 26 3.2 ⎜ Antropogene invloed op het klimaat? .................................................... 26 4 ⏐ Ruimtelijk perspectief ........................................................................................... 27 5 ⏐ Tijdsperspectief .................................................................................................... 27 6 ⏐ Verbanden met andere milieuthema’s.................................................................. 28 Indicatoren ............................................................................................................................. 30 1 ⏐ Activiteiten en hun broeikasgasemissies ............................................................. 30 1.1 ⎜ Inleiding ................................................................................................. 30 1.2 ⎜ Energiegebruik D................................................................................ 30 1.3 ⎜ Veeteelt D .......................................................................................... 32 1.4 ⎜ Afvalverwerking D.............................................................................. 32 2 ⏐ Emissie van broeikasgassen: koolstofdioxide of CO2, methaan of CH4, lachgas of N2O, zwavelhexafluoride of SF6, fluorkoolwaterstoffen of HFK's en perfluorkoolwaterstoffen of PFK's ....................................................... 34 2.1 ⏐ Totale emissie van broeikasgassen (CO2, CH4, N2O, SF6, HFK's, PFK's) in Vlaanderen P........................................................ 34 2.1.1 ⎜ Doelstellingen ................................................................................................... 34 2.1.2 ⎜ Emissie broeikasgassen in Vlaanderen ............................................................ 37 2.1.3 ⎜ Emissie broeikasgassen in België .................................................................... 39 2.2 ⎜ Emissie van broeikasgassen per sector en per gas (CO2, CH4, N2O, SF6, HFK's, PFK's) P .............................................................. 40 2.2.1 ⎜ Totale broeikasgasemissie per sector .............................................................. 40 2.2.2 ⎜ Emissie per broeikasgas................................................................................... 44 2.2.2.1 ⎜ CO2-emissie 44 2.2.2.2 ⎜ CH4-emissie 45 2.2.2.3 ⎜ N2O-emissie 45 2.2.2.4 ⎜ Emissie van de F-gassen: HFK's, PFK's en SF6 46 2.3 ⎜ Europese vergelijking van de broeikasgasuitstoot P ........................ 47 2.4 ⎜ Broeikasgasintensiteiten per eenheid van BBP en per capita P........................................................................................................... 50 2.4.1 ⎜ Broeikasgasintensiteit van Vlaanderen............................................................. 50 2.4.1.1 ⎜ Vlaanderen 50 2.4.1.2 ⎜ Intensiteit per sector 51 2.4.2 ⎜ Europese vergelijking inzake broeikasgasintensiteit ........................................ 53 2.5 ⎜ Opname ('sink') en emissie ('source') van de broeikasgassen CO2, N2O en CH4 t.g.v. landgebruik P............................................. 56 april 2008 5 Klimaatverandering Achtergronddocument 2.5.1 ⎜ Koolstoffixatie.................................................................................................... 56 2.5.2 ⎜ Terrestrische fluxen van N2O en CH4................................................................ 59 2.5.3 ⎜ Invloed van terristrische ecosystemen op de broeikasgasbalans voor Vlaanderen.................................................................................................... 61 2.6 ⏐ Evaluatie en maatregelen..................................................................... 62 2.6.1 ⎜ Kyoto-protocol: kader voor maatregelen........................................................... 62 2.6.1.1 ⎜ Flexibiliteitsmechanismen 62 2.6.1.2 ⎜ Koolstofputten 64 2.6.1.3 ⎜ Nalevingsmechanisme 65 2.6.2 ⎜ Acties na de eerste verbintenisperiode............................................................. 65 2.6.2.1 ⎜ De Europese voortrekkersrol 65 2.6.2.2 ⎜ Differentiatie tussen landen: basisprincipes en systemen 67 2.6.3 ⎜ Maatregelen op verschillende beleidsniveaus .................................................. 68 2.6.3.1 ⎜ Maatregelen van de Vlaamse overheid 68 2.6.3.2 ⎜ Maatregelen van de federale (Belgische) overheid 73 2.6.3.3 ⎜ Europees klimaatbeleid: ECCP I en ECCP II 74 2.6.4 ⎜ Handel in emissierechten.................................................................................. 77 2.6.4.1 ⎜ De eerste resultaten van de emissierechtenhandel 78 2.6.4.2 ⎜ De tweede handelsperiode: 2008-2012 79 2.6.4.3 ⎜ Emissiekredieten uit projectgebonden flexibiliteitsmechanismen (JI en CDM) 80 2.6.5 ⎜ Koolstofopslag en -afvang (Carbon Capture and Storage)............................... 81 2.6.5.1 ⎜ De betekenis van CCS voor het klimaatbeleid 81 2.6.5.2 ⎜ Verschillende soorten CCS 81 2.6.5.3 ⎜ Wat is het potentieel voor CCS binnen Vlaanderen? 87 2.6.5.4 ⎜ Wat kost CCS? 88 3 ⏐ Atmosferische concentratie van broeikasgassen................................................. 90 3.1 ⏐ Verband tussen klimaatveranderingen en concentratieniveau van broeikasgassen: afgeleide doelstellingen S ............................. 90 3.2 ⎜ Historische evolutie broeikasgasconcentraties (CO2, CH4, N2O) S.............................................................................................. 93 3.3 ⎜ Evolutie in atmosferische broeikasgasconcentraties (CO2, CH4, N2O, SF6, HFK's, PFK's, CFK's en HCFK's) sinds de start van de industriële revolutie S .................................................. 97 4 ⎜ Temperatuur ........................................................................................................ 101 4.1 ⎜ Historische evolutie temperatuur S ................................................. 101 4.2 ⎜ Evolutie van de temperatuur sinds het midden van de 19de eeuw S ........................................................................................... 103 4.2.1 ⎜ Waarnemingen................................................................................................ 103 ste 4.2.2 ⎜ Verwachtingen voor de 21 eeuw.................................................................. 112 4.2.2.1 ⎜ Mondiaal & Europees 112 4.2.2.2 ⎜ Scenario’s over toekomstig klimaat in Nederland 114 5 ⎜ Neerslag .............................................................................................................. 117 5.1 ⎜ Neerslagvariatie S ........................................................................... 117 5.1.1 ⎜ Waarnemingen................................................................................................ 117 ste 5.1.2 ⎜ Verwachtingen voor de 21 eeuw.................................................................. 122 5.2 ⎜ Overstromingen S............................................................................ 124 5.2.1 ⎜ Waarnemingen en schade .............................................................................. 124 ste 5.2.2 ⎜ Risico’s en verwachtingen voor de 21 eeuw................................................ 128 5.2.2.1 ⎜ Verwachtingen m.b.t. overstromingen 128 5.2.2.2 ⎜ Mogelijke maatregelen 130 6 ⎜ Zeeniveau, zeetemperatuur, zuurtegraad en stromingspatronen....................... 131 6.1 ⎜ Zeeniveau S .................................................................................... 131 6.1.1 ⎜ Waarnemingen................................................................................................ 131 ste 6.1.2 ⎜ Verwachtingen voor de 21 eeuw.................................................................. 137 6.1.3 ⎜ Effecten van een zeespiegelstijging opvangen............................................... 139 6.2 ⎜ Zeetemperatuur S............................................................................ 140 6.3 ⎜ Zuurtegraad ......................................................................................... 143 6.4 ⎜ Stromingspatronen .............................................................................. 144 7 ⎜ Andere tekenen van klimaatverandering ............................................................ 144 7.1 ⎜ Eeuwige sneeuw en ijs S ................................................................ 144 7.2 ⎜ Extreme gebeurtenissen S .............................................................. 145 8 ⏐ Gezondheidseffecten van klimaatverandering ................................................... 145 8.1 ⎜ Inleiding ............................................................................................... 145 8.1.1 ⎜ Ontwikkelingslanden ....................................................................................... 148 6 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering 8.1.2 ⎜ Europa ............................................................................................................ 149 8.1.2.1 ⎜ Temperatuurgerelateerde effecten 149 8.1.2.2 ⎜ Effecten van temperatuurextremen 150 8.1.2.3 ⎜ Allergieën 152 8.1.2.4 ⎜ Vectorgebonden ziekten 153 8.2 ⎜ Aantal slachtoffers bij hittegolven in België I................................... 154 8.3 ⎜ Aantal gevallen van de ziekte van Lyme in België I ........................ 155 9 ⎜ Effecten van klimaatveranderingen op de natuur ............................................... 156 9.1 ⎜ Inleiding ............................................................................................... 156 9.2 ⎜ Effecten van klimaatverandering op Belgische ecosystemen I .......................................................................................................... 159 9.2.1 ⎜ Algemene observaties .................................................................................... 159 9.2.2 ⎜ Seizoenale shift............................................................................................... 161 9.2.3 ⎜ Verspreidingsverschuivingen .......................................................................... 162 9.2.4 ⎜ Soorten verdwijnen, soorten verschijnen ........................................................ 162 9.2.5 ⎜ Veranderingen in gemeenschapsstructuur en soortinteracties....................... 163 9.2.6 ⎜ Actuele stand van zaken: Natuurrapport Vlaanderen ..................................... 163 10 ⎜ Gevolgen van klimaatverandering voor de economie....................................... 163 10.1 ⎜ Globale economische impact van klimaatverandering I................ 163 10.1.1 ⎜ Mogelijke effecten ......................................................................................... 163 10.1.2 ⎜ Algemene methodologie om de totale maatschappelijke kosten van klimaatverandering in te schatten ............................................................... 166 10.1.3 ⎜ Hoe groot zijn de maatschappelijke kosten van klimaatverandering? .......... 173 10.2 ⎜ Economische impact van het klimaatbeleid: capita selecta I ........ 175 10.2.1 ⎜ Doelstelling en opbouw van dit hoofdstuk..................................................... 175 10.2.2 ⎜ Algemeen overzicht van de maatregelen...................................................... 175 10.2.2.1 ⎜ Hoe groot is de uitdaging: de bepalende factoren in het verleden en zonder extra beleid 176 10.2.2.2 ⎜ Waar moeten we naartoe om klimaatsverandering voldoende in te perken ? 176 10.2.3 ⎜ Algemeen overzicht van de verschillende effecten....................................... 177 10.2.3.1 ⎜ Directe financiële en niet-financiële effecten 178 10.2.3.2 ⎜ Directe en indirecte effecten van energie- en CO2-taksen 179 10.2.3.3 ⎜ Baten 180 10.2.3.4 ⎜ Referentiescenario’s 182 10.2.3.5 ⎜ Klimaatbeleid op korte en lange termijn 182 10.2.4 ⎜ Illustratie van het relatief belang van enkele effecten voor kortetermijnbeleid .................................................................................................................... 183 10.2.4.1 ⎜ Effecten voor de overheid: vermeden subsidies voor ‘traditioneel’ energiegebruik 183 10.2.4.2 ⎜ Directe en indirecte effecten van een energie- en/of CO2-taks ter implementatie van het Kyoto-protocol 184 10.2.4.3 ⎜ Dubbel dividend 188 10.2.5 ⎜ Economische effecten van meer ambitieuze post-Kyoto doelstellingen: Conclusies uit het AR4 van IPCC ............................................................... 188 10.2.5.1 ⎜ Technisch-economisch reductiepotentieel volgens IPCC 188 10.2.5.1 ⎜ Ambitieus klimaatbeleid is mogelijk zonder grote gevolgen voor mondiale economische groei 191 10.2.6 ⎜ Vermeden milieuschadekosten van luchtverontreiniging.............................. 195 10.2.6.1 ⎜ Omvang van het effect in Europa 195 10.2.6.2 ⎜ Omvang van het effect voor België 197 10.2.6.3 ⎜ Van aanvullende voordelen naar co-voordelen van een geïntegreerd beleid 198 10.2.6.4 ⎜ Omvang van het effect in andere landen 198 10.2.7 ⎜ Conclusie ...................................................................................................... 198 11 ⎜ Adaptatie: aanpassing aan de niet meer te vermijden gevolgen van klimaatverandering............................................................................................ 199 11.1 ⎜ Kwetsbaarheid................................................................................... 199 11.1.1 ⎜ Algemeen...................................................................................................... 199 11.1.2 ⎜ Europa .......................................................................................................... 200 11.1.2.1 ⎜ Regionale kwetsbaarheid 200 11.1.2.2 ⎜ Kwetsbaarheid per thema 200 11.2 ⎜ Adaptatiebeleid.................................................................................. 201 11.2.1 ⎜ Een reden om nu actie te ondernemen: toekomstige kosten vermijden ....... 201 11.2.2 ⎜ Op welk beleidsniveau? ................................................................................ 202 11.2.2.1 ⎜ Nationaal niveau 202 11.2.2.2 ⎜ Regionaal niveau 203 11.2.2.3 ⎜ Plaatselijk niveau 203 april 2008 7 Klimaatverandering Achtergronddocument 11.2.2.4 ⎜ Europees niveau 203 11.2.3 ⎜ Prioritaire opties ............................................................................................ 203 11.3 ⎜ Adaptatie in België............................................................................. 204 Referenties ........................................................................................................................... 207 Lijst met relevante websites............................................................................................... 218 Auteurs voorgaande MIRA-rapporten ............................................................................... 218 MIRA-referenties.................................................................................................................. 218 Begrippen ............................................................................................................................. 219 Afkortingen........................................................................................................................... 222 Eenheden.............................................................................................................................. 223 Scheikundige symbolen ..................................................................................................... 223 Voorvoegsels eenheden ..................................................................................................... 223 Terug naar Inhoudsopgave ................................................................................................ 224 8 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Overzicht figuren Figuur 1: De stralings- en warmtebalans van de aarde .......................................................... 14 Figuur 2: De geochemische koolstofcyclus ............................................................................. 16 Figuur 3: Jaargemiddelde totale radiatieve forcering in de periode 1750-2005...................... 23 Figuur 4: Fenomenen met een afkoelend effect (negatieve radiatieve forcering) .................. 24 Figuur 5: Koolstofcyclus (reservoirs in Gton C en fluxen in Gton C per jaar) ......................... 25 Figuur 6: Geobserveerd versus gemodelleerd mondiaal temperatuurverloop sinds 1900 ..... 27 Figuur 7: CO2-concentraties, temperaturen en zeespiegel blijven stijgen lang nadat de CO2uitstoot verminderd is ....................................................................................................... 28 Figuur 8: Aandeel van de activiteiten in de broeikasgasemissies (Vlaanderen, 2006*) ......... 30 Figuur 9: Stroomdiagram van het energiegebruik (Vlaanderen, 2006*) ................................. 31 Figuur 10a: Emissie van broeikasgassen (Vlaanderen, 1990-2006) ...................................... 38 Figuur 10b: Uitstoot van CO2 door gebruik van fossiele brandstoffen (België, 1830-2006) ... 40 Figuur 11: Aandeel van de sectoren in de uitstoot van broeikasgassen voor 2006* en evolutie van de emissies per sector in de periode 1990**-2006* (Vlaanderen)............................ 41 Figuur 12: Aandeel van de deelsectoren in de broeikasgasemissies voor de jaren 2005 en 2006* ten opzichte van het referentiejaar ** (Vlaanderen) .............................................. 41 Figuur 13: Aandeel van de sectoren in de emissie per broeikasgas in het referentiejaar** en in 2006* (Vlaanderen) .......................................................................................................... 44 Figuur 14: Evolutie broeikasgasemissies in Vlaanderen, België en EU-15 ten aanzien van de vastgelegde doelstellingen (1990-2005) .......................................................................... 47 Figuur 15: De doelafstand6 voor de 15 EU-lidstaten t.o.v. de Kyoto-doelstelling vergeleken met Vlaanderen (2005)..................................................................................................... 50 Figuur 16: Evolutie van de totale broeikasgasemissie, de emissie per inwoner en de broeikasgasintensiteit uitgedrukt t.o.v. het referentiejaar 1990 (Vlaanderen, 1990-2006*) .......................................................................................................................................... 51 Figuur 17: Evolutie van de broeikasgasintensiteit per sector: broeikasgasemissie uitgedrukt per eenheid van activiteit (Vlaanderen, 1995-2005) ........................................................ 52 Figuur 18: Broeikasgasintensiteit per lidstaat (EU-15, 2005).................................................. 54 Figuur 19: De broeikasgasuitstoot per inwoner (EU-15, 2005)............................................... 55 Figuur 20: Bruto energiegebruik per capita en per regio (2006) ............................................. 55 Figuur 21: Netto koolstoffixatie (exclusief de bodemflux) door de vegetatie (Vlaanderen, 1997) .......................................................................................................................................... 57 Figuur 22: CO2-fluxen uit bodems van graslanden en akkerlanden en uit bosecosystemen (Vlaanderen, 1990-2005) ................................................................................................. 58 Figuur 23. Evolutie van de N2O-emissies door de landbouwsector (Vlaanderen, 1990-2005)60 Figuur 24: N2O-emissie uit de landbouw per gemeente (Vlaanderen, 1990) ......................... 60 Figuur 25: Totale directe N2O-emissie per gemeente uit akkers en tijdelijke graslanden (Vlaanderen, 1990)........................................................................................................... 61 Figuur 26: Cumulatieve effecten milieubeleid (EU-15)............................................................ 64 Figuur 27: Hoeveelheid verhandelde emissierechten (miljoen EUA’s) op de Europese markt (2005-2007) ...................................................................................................................... 77 Figuur 28: Prijs emissierechten CO2 (EUA’s) op de Europese markt (2004-2007) ................ 78 Figuur 29: Mogelijke vormen van CCS: relevante bronnen, transportmogelijkheden en opslagmogelijkheden........................................................................................................ 83 Figuur 30: Gesimuleerde evolutie van de CO2-concentratie, de temperatuur en het zeeniveau t.a.v. wijzigende CO2-emissies......................................................................................... 91 Figuur 32: Variatie atmosferische broeikasgasconcentraties tussen 650 000 v.C. en 2006 .. 94 Figuur 33a: Vergelijking van de evolutie in atmosferische concentratie van CO2, CH4 en N2O met het temperatuursverloop over verschillende glaciale en interglaciale periodes tijdens de laatste 650 000 jaar..................................................................................................... 96 Figuur 33b: Globale atmosferische concentratie van CO2, CH4 en N2O (1000-2000)............ 97 Figuur 34: Toename van het opwarmend vermogen van broeikasgassen in de mondiale atmosfeer sinds 1750 (1750-2006) ................................................................................ 100 Figuur 35: Jaarlijkse broeikasgasindex of AGGI (Mondiaal, 1979-2006) ............................. 101 Figuur 36: Variaties in CO2-concentratie en temperatuur in de atmosfeer, gereconstrueerd a.d.h.v. ijsboringen ......................................................................................................... 102 Figuur 37: Afwijking van de temperatuur t.o.v. de referentieperiode 1961-1990 (Noordelijk halfrond, 1000-2000) ...................................................................................................... 103 april 2008 9 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 38: Afwijking van de globale jaargemiddelde temperatuur (1850-2007) ................... 104 Figuur 39: Afwijking van de jaargemiddelde temperatuur per halfrond (1850-2007)............ 105 Figuur 40: Afwijking van de Europese jaargemiddelde temperatuur (1851-2004)................ 106 Figuur 41: Verandering van de jaargemiddelde temperatuur in Ukkel (1833-2007)............. 107 Figuur 42: Verandering van de 10-jaargemiddelde temperatuur in België, in Europa en op wereldvlak (1861-2007).................................................................................................. 108 Figuur 43a: Evolutie van de Europese jaar-, winter- en zomertemperatuur (in °C en uitgedrukt als 10-jaar gemiddelde afwijking t.o.v. de gemiddelde temperatuur in de periode 19611990). ............................................................................................................................. 109 Figuur 43b: Temperatuur per seizoen (Ukkel, 1833-2007) ................................................... 110 Figuur 44: Gemiddelde mondiale temperatuurverandering (°C) per decennium .................. 111 Figuur 45: Jaarlijks voorkomen van vriesdagen, winterse dagen, zomerse dagen en tropische dagen (Ukkel, 1968-2006).............................................................................................. 112 Figuur 46: De volgens IPCC-scenario’s verwachte gemiddelde temperatuurevolutie op Aarde in de 21ste eeuw, in vergelijking met het temperatuursverloop in de 20 ste eeuw ......... 113 Figuur 47: Verwachte stijging van de jaargemiddelde tempertuur in Europa in de periode 2071-2100 vergeleken met de referentieperiode 1961-1990......................................... 114 Figuur 48: Schematisch overzicht klimaatscenario’s Nederland........................................... 115 Figuur 49: Evolutie jaargemiddelde neerslaghoeveelheden (Ukkel, 1898-1999) ................. 117 Figuur 50: Afwijking van de jaargemiddelde neerslag t.o.v. de normaalweerslag* (Ukkel, 1898-2006) ..................................................................................................................... 118 Figuur 51: Evolutie van de neerslaghoeveelheden a) per seizoen en b) per half kalenderjaar (Ukkel, 1833-2007)......................................................................................................... 119 Figuur 52: Variatie in het aantal erg natte dagen in de periodes 1946-2004 (Europa)......... 120 Figuur 53a: Aantal dagen met meetbare neerslag per jaar en per seizoen (Ukkel, 1833-2007) ........................................................................................................................................ 121 Figuur 53b: Aantal dagen met zware neerslag (Ukkel, 1951-2006)...................................... 121 Figuur 54: Verwachte verandering van de jaarlijkse gemiddelde neerslaghoeveelheid binnen Europa in de periode 2071-2100 vergeleken met de referentieperiode 1961-1990...... 123 Figuur 55: Aantal zware overstromingen (Mondiaal, Europa, België, 1970-2006) ............... 126 Figuur 56: Jaargemiddelde stijging van het zeeniveau (1870-2003, mondiaal) ................... 132 Figuur 57a: Wijziging van het zeeniveau (Europa, 1896-1996) ............................................ 133 Figuur 57b: Oppervlakte lager gelegen dan 5 meter boven zeeniveau (Europa, 2005) ....... 134 Figuur 58: Berekend niveauverschil tussen het Vlaamse land en de Noordzee tijdens een gemiddelde jaarlijkse storm* .......................................................................................... 135 Figuur 59: Evolutie zeeniveau aan de Belgische kust (Oostende, 1937-2006; Nieuwpoort, 1943-2006; Zeebrugge, 1962-2006) .............................................................................. 136 Figuur 60: Vergelijking tussen effectieve meetwaarden (1973-2006) en scenarioresultaten uit het TAR van IPCC (1990-2006) voor zowel de CO2-concentratie in de lucht en de mondiale jaargemiddelde temperatuur als het mondiale jaargemiddelde zeeniveau.... 138 Figuur 61: Gemiddelde zeespiegelstand langs de Nederlandse kust tussen 1900 en 2004 ten opzichte van 1990 (= absolute zeespiegelstijging), en de klimaatscenario’s tot 2050 (gekleurde stippen)......................................................................................................... 139 Figuur 62: Componenten in de warmtebalans van de aarde (1955-1998) ........................... 141 Figuur 63a: Verandering van de zee(oppervlakte)temperatuur in de Noordzee en de omliggende wateren (1981-2000) .................................................................................. 142 Figuur 63b: Langetermijnvariatie van de gemiddelde oppervlaktetemperatuur (°C) in de Noordzee (1930-2006) ................................................................................................... 142 Figuur 64: Oppervlaktetemperatuur zeewater op open zee (België, 1990-2005)................. 143 Figuur 65: Relatieve gewicht van positieve en negatieve gevolgen van klimaatverandering voor de gezondheid........................................................................................................ 146 Figuur 66: Evolutie van het aantal geregistreerde natuurrampen (Mondiaal, 1990-2007) ... 147 Figuur 67: Procentuele verdeling van de frequentie van natuurrampen (mondiaal)............. 147 Figuur 68: Aantal mensen dat zal getroffen worden door overstromingen veroorzaakt door een beperkte stijging (40 cm.) van het zeepeil in 2080, met en zonder aanpassingen (bv. verhoging en versteviging dijken)................................................................................... 149 Figuur 69: Relatie tussen de gemiddelde temperatuur en relatieve sterfte in Nederland (19791997) .............................................................................................................................. 150 Figuur 70: Dagelijkse oversterfte in de zomer van 2003 vergeleken met de gemiddelde sterfte op dezelfde dagen in de referentieperiode 1998-2002 (Europa, 2003)......................... 151 10 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 71: Sterke relatie tussen landelijke maximum ozonconcentraties en de maximum temperatuur (zomer 2004 in Nederland) ........................................................................ 152 Figuur 72: Evolutie van het sterftecijfer bij personen van 65 jaar en ouder (links) en van de temperatuur (rechts) tijdens de zomer van 1994 (België).............................................. 154 Figuur 73: Aantal gevallen van de ziekte van Lyme (België, 1991-2004)............................. 155 Figuur 74: Verdeling, per arrondissement, van de incidentie (N/100.000 inwoners) van gevallen met de Lymeziekte in functie van de plaats van besmetting (2005) ............... 156 Figuur 75: Percentage soorten per soortengroep dat de seizoensgebonden activiteit verschuift (wereldwijd).................................................................................................... 157 Figuur 76: Gemiddelde seizoensgebonden verschuivingen voor verschillende soortengroepen (wereldwijd) .................................................................................................................... 158 Figuur 77: Aandeel van soorten die een verschuiving ondergaan onder invloed van klimaatveranderingen (wereldwijd)................................................................................. 159 Figuur 78: Evolutie van de gemiddelde eerste aankomstdata in Vlaanderen bij 15 vogelsoorten (Vlaanderen, 1985-2004) ......................................................................... 161 Figuur 79: Voorkomen van zuidelijke libellensoorten (Vlaanderen, 1980-2004) .................. 162 Figuur 80: Wereldwijde kosten* van natuurrampen (1950-2005) ......................................... 164 Figuur 81: Methodiek om economische gevolgen van klimaatverandering in te schatten ... 167 Figuur 83: De heuvelvormige curve voor dosis-effect relaties van klimaatverandering........ 169 Figuur 84: Overzicht van de mogelijke risico’s van klimaatverandering en hun intensiteit in functie van de temperatuurstijging ................................................................................. 170 Figuur 85: Voorbeelden van de voornaamste effecten van klimaatverandering in functie van de temperatuurstijging.................................................................................................... 171 Figuur 86: Illustratie van de baten van aanpassing aan klimaatverandering ........................ 173 Figuur 87: Bijdrage van verschillende factoren aan de mondiale emissies van broeikasgassen (1970-2030) .................................................................................................................... 176 Figuur 88 : Illustratie van verbetering van energie- en koolstofefficiëntie nodig om verschillende klimaatdoelstellingen te bereiken............................................................. 177 Figuur 89: Potentieel voor mondiale emissiereducties in 2030 in verhouding tot de bandbreedte op verwachte totale emissies.................................................................... 189 Figuur 90: Technisch economisch reductiepotentieel uitgesplitst naar sectoren en regio’s bij een CO2-taks van 20, 50 en 100 $/ton-CO2-eq (mondiaal, 2030). ................................ 191 Figuur 91: Bijdrage van verschillende technologische opties aan de emissiereducties nodig voor naleving van 2 klimaatdoelstellingen, en over 2 periodes (mondiaal, 2000-20302100) .............................................................................................................................. 193 Figuur 92: Marginale reductiekost en prijssignaal in $/ton C-eq, en totale reductiekost als % van het BNP ................................................................................................................... 193 Figuur 93: Directe economsiche kosten van een langetermijnklimaatbeleid (LCEP-scenario) voor Europa en verschillende werelddelen, in % van het BNP...................................... 195 Figuur 94: Vermeden uitstoot van SO2, PM2.5 en NOx door energieverbruik voor verschillende scenario’s van klimaatbeleid (CO2-taks van 0 tot 90 euro/ton CO2) (EU-25, 2020) ...... 196 Figuur 95: Effect van aanpassingsmaatregelen op de omvang van de schadekosten bij een geringe en bij een sterke zeespiegelstijging. Kosten met en zonder aanpassingsmaatregelen ............................................................................................... 202 april 2008 11 Klimaatverandering Achtergronddocument Overzicht tabellen Tabel 1: Kenmerken van de voornaamste broeikasgassen.................................................... 18 Tabel 2: De GWP-waarden uit het SAR van IPCC, die MIRA dit jaar opnieuw hanteert........ 19 Tabel 3: HCFK’s en HFK’s verdeeld in 2 klassen op basis van hun GWP en atmosferische verblijftijd........................................................................................................................... 21 Tabel 4: Globaal CO2-budget (Gton C per jaar) ...................................................................... 25 Tabel 5: Geformuleerde beleidsdoelstellingen voor Vlaanderen en België inzake de uitstoot van broeikasgassen ......................................................................................................... 35 Tabel 6: Evolutie van de broeikasgasuitstoot per sector (Vlaanderen, 1990-2006) ............... 43 Tabel 7: De Kyotodoelstelling, afstand tot die doelstelling in 2005 en de CO2-uitstoot per inwoner voor de 15 EU-lidstaten ...................................................................................... 49 Tabel 8: Evolutie van de broeikasgasintensiteit** per deelsector (Vlaanderen, 1995-2005).. 53 Tabel 9: Verandering in het bosareaal (Vlaanderen, 1990-2000)........................................... 58 Tabel 10: Balans van de gemiddelde jaarlijkse broeikasgasemissies uit terrestrische ecosystemen (Vlaanderen, 1990 en 2006) ...................................................................... 62 Tabel 11: Reductiepotentieel en relatieve bijdrage per sector zoals voorzien in het Vlaams Klimaatbeleidsplan 2006-2012......................................................................................... 73 Tabel 12a: Toegewezen versus benodigde CO2-emissierechten (België, 2005-2006) .......... 79 Tabel 12b: Resultaten Vlaamse ondernemingen in het Europees emissiehandelsysteem (2005-2006) ...................................................................................................................... 79 Tabel 12c: Toegewezen CO2-emissierechten in de handelsperiode 2008-2012 op gelijke basis vergeleken met de rechten toegewezen in de periode 2005-2007 (Vlaanderen) .. 80 Tabel 13: Overzicht van de kenmerken van de geologische CO2-opslagmogelijkheden in Vlaanderen ....................................................................................................................... 88 Tabel 14a: Inschatting klimaatgevoeligheid: verwachte toename mondiale temperatuur in functie van de atmosferische concentratie van broeikasgassen ..................................... 92 Tabel 14b: Gevolgen van klimaatverandering en bijhorende klimaat-drempelwaarden ......... 93 Tabel 15: Concentratie van de voornaamste broeikasgassen in de globale atmosfeer ......... 98 Tabel 16: Klimaatverandering in Nederland rond 2050 ten opzichte van het basisjaar 1990 volgens de vier KNMI'06 klimaatscenario's.................................................................... 116 Tabel 17: Klimaatverandering in Nederland rond 2100 ten opzichte van het basisjaar 1990 volgens de vier KNMI’06 klimaatscenario’s. .................................................................. 116 Tabel 18: Schatting van de diverse bijdragen tot de globale zeewaterstijging vergeleken met gemiddelde meetwaarden (1961-2003, mondiaal) ........................................................ 131 Tabel 19: Marginale externe kosten van klimaatverandering in functie van jaar van uitstoot174 Tabel 20: Verlies in welvaart door toedoen van kimaatverandering onder een ‘business as usual’-scenario, uitgedrukt als % van het mondiale BNP per capita en met verdiscontering aan 0,1 %.............................................................................................. 174 Tabel 21: Overzicht van de verschillende economsiche effecten van klimaatbeleid ............ 178 Tabel 22: Kwalitatieve verschillen tussen primaire en aanvullende baten van klimaatbeleid181 Tabel 23: Subsidies voor energiegebruik (in miljard euro) (EU-15, 2001)............................ 183 Tabel 24: Overzicht van enkele onderzoeksresultaten omtrent de marginale en totale kosten bij naleving Kyoto-protocol (België)................................................................................ 186 Tabel 25: Bottom-up bepaald mondiaal emissiereductiepotentieel inzake broeikasgassen t.o.v. de baseline in 2030 ............................................................................................... 190 Tabel 26: Top-down bepaald mondiaal emissiereductiepotentieel inzake broeikasgassen t.o.v. de baseline in 2030 ............................................................................................... 190 Tabel 27: Macro-economische effecten van klimaatbeleid gericht op verschillende stabilisatieniveau’s van broeikasgasconcentraties in de atmosfeer (mondiaal, 2030 & 2050) .............................................................................................................................. 191 Tabel 28 : Vermeden emissies en milieuschadekosten van 2 klimaatsbeleidssenario’s (EU25, 2020). ....................................................................................................................... 197 Tabel 29: Vermeden kosten voor luchtverontreiniging bij klimaatbeleid (90 euro/ton CO2) in EU-25 en in België. ........................................................................................................ 197 12 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Beschrijving van de verstoring 1 ⏐ Inleiding In de atmosfeer zijn gassen aanwezig die de invallende zonnestraling doorlaten, maar de teruggekaatste straling van het opgewarmde aardoppervlak opnemen. Dit fenomeen heet het broeikaseffect naar analogie met de werking van glas in een serre. Het leven op aarde dankt zijn bestaan aan dit broeikaseffect: de gemiddelde temperatuur op aarde zou anders -18 °C bedragen, in plaats van de huidige +15 °C. De voornaamste natuurlijke broeikasgassen zijn waterdamp (H2O), koolstofdioxide (CO2), methaan (CH4) en lachgas (N2O). De concentratie van deze gassen in de atmosfeer is het resultaat van talrijke dynamische processen en cycli die op elkaar ingrijpen. De laatste 100 jaar heeft de mens grote hoeveelheden broeikasgassen in de atmosfeer geloosd door verbranding van fossiele brandstoffen (CO2 en N2O), veeteelt (CH4 en N2O), afvalverwerking (CH4) en chemische processen in de industrie (N2O). Door de wereldwijde ontbossing en de ermee gepaard gaande verbranding worden grote koolstofreservoirs in het hout en de bodem omgezet naar broeikasgassen (vnl. CO2). Daarnaast dragen ook nieuwe stoffen zoals de chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK’s), hun vervangproducten zoals zachte chloorfluorkoolwaterstoffen (HCFK’s) en fluorkoolwaterstoffen (HFK’s en PFK’s), o.a. gebruikt als koelmiddel en drijfgas, en zwavelhexafluoride (SF6) bij tot het broeikaseffect. SF6 zit in sommige elektrische schakelinstallaties en in geluidsisolerende dubbele beglazing. Door die antropogene uitstoot is de concentratie van broeikasgassen in de atmosfeer verhoogd. Deze verhoogde concentratie versterkt het natuurlijke broeikaseffect en leidt bijgevolg tot een verhoging van de gemiddelde aardtemperatuur en een globale klimaatverandering. Kenmerkend voor het verstoringsproces zijn het mondiale karakter, onzekerheden verbonden met de complexiteit van het proces, terugkoppelingsmechanismen die de processen kunnen versterken (bv. door verhoogde temperatuur meer waterverdamping en dus nog hogere temperaturen tot gevolg) of afremmen, een potentieel voor belangrijke onomkeerbare schade, een lange verblijftijd van de gassen in de atmosfeer, een groot tijdsverschil tussen emissies en effecten (o.m. door de bufferwerking van de oceanen) en grote regionale variaties in oorzaken en zeker qua gevolgen. Een ingrijpende klimaatverandering zal een belangrijke en veelal onomkeerbare impact hebben op ecosystemen, op socio-economische sectoren zoals voedselvoorziening en waterbevoorrading, en op de volksgezondheid. De impact zal ernstiger zijn in ontwikkelingslanden, die bovendien over minder mogelijkheden beschikken om zich aan te passen. Volgens ramingen van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) zou de gemiddelde aardtemperatuur tegen 2100 met 1,1 à 6,4 °C stijgen (IPCC, 2007). Zo’n temperatuurstijging kan leiden tot een verschuiving van de klimaatgordels en kan een zeer belangrijke invloed hebben op de frequentie en de ernst van extreme fenomenen in bepaalde regio’s, zoals hittegolven en langdurige droogtes. Woestijngebieden kunnen groter worden. De uitzetting van het zeewater en mogelijks het (gedeeltelijk) smelten van de ijskappen op de polen zullen een stijging van de zeespiegel veroorzaken met groter overstromingsgevaar in lager gelegen gebieden. Door de hogere temperaturen zullen ziekten zoals malaria en gele koorts zich over een groter deel van de wereld verspreiden. Deze grootschalige veranderingen op lange termijn interageren met natuurlijke variaties op tijdschalen van enkele dagen tot enkele decennia. De schadelijkste effecten in Europa worden verwacht van de toegenomen frequentie en intensiteit van extreme evenementen (stormen, droogte, hittegolven, overstromingen, …) en van verhoogde neerslag. Indien de huidige trend zich doorzet zouden volgens de prognoses van het IPCC tegen 2100 de klimaatgordels in West-Europa met ongeveer 500 km naar het noorden opschuiven. april 2008 13 Klimaatverandering Achtergronddocument 2 ⎜ Mechanismen van de verstoring 2.1 ⎜ Warmtebalans De aarde beschikt over een eigen temperatuurcontrole. Hierbij spelen bepaalde atmosferische gassen een kritische rol: broeikasgassen. Invallende zonnestraling bestaat voor het merendeel uit zichtbaar (golflengte ≈ 400 tot 700 nm) en ultraviolet licht (golflengte ≈ 10 tot 400 nm). Het totaal vermogen van deze straling per oppervlakte-eenheid bedraagt ca. 340 W/m² (UNEP, 2005). Hiervan wordt slechts 51 % door het aardoppervlak geabsorbeerd (zowel op het land als door de oceanen). De rest wordt al eerder gereflecteerd door de atmosfeer, de wolken en het aardoppervlak (samen 30 %) of geabsorbeerd door de atmosfeer en de wolken (samen 19 %). Door de absorptie van invallend zonlicht warmt het aardoppervlak op, waardoor het zelf energie uitwisselt met de atmosfeer. Dit gebeurt door middel van radiatie (straling), convectie (opstijging van warme lucht) en evaporatie (verdamping van water). Door haar karakteristieke temperatuur zendt het aardoppervlak infrarode straling (golflengte ≈ 700 tot 1 000 000 nm) uit die een langere golflengte heeft dan de invallende zonnestraling. Broeikasgassen laten de invallende kortgolvige straling vrijwel volledig door, maar absorberen de door de aarde uitgestraalde infrarode straling nagenoeg volledig. Vervolgens zenden deze moleculen zelf infrarode straling uit in alle richtingen, dus zowel naar het aardoppervlak en naar de ruimte toe. De broeikasgassen bemoeilijken dus enkel de vrijgave van warmte. Ze kunnen de vrijgave van warmte niet stopzetten, aangezien de helft van hun eigen straling gericht is naar de ruimte. Door het broeikaseffect wordt de aarde gedwongen haar oppervlaktetemperatuur te verhogen (dus van -18 °C naar +15 °C) tot op het moment dat de warmtestraling bovenaan de absorberende luchtlagen naar de ruimte toe in evenwicht is met de invallende zonnestraling op dat niveau (Visbeck, 2001). Hoe meer broeikasgassen zich in onze atmosfeer bevinden, hoe hoger de temperatuur aan het aardoppervlak zal zijn waarbij dit evenwicht zich instelt. Een schema van de totale warmtebalans van de aarde, zoals door de besproken processen in evenwicht gehouden, wordt in figuur 1 weergegeven. Figuur 1: De stralings- en warmtebalans van de aarde 1 = invallende zonnestralen; 2 = weerkaatsing van een deel van de stralen door de atmosfeer; 14 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering 3 = weerkaatsing door de wolken; 4 = stralen die het aardoppervlak bereiken; 5 = de aarde absorbeert de stralen en geeft ze terug af als infraroodstralen; 6 = die infraroodstralen worden opgenomen door de broeikasgassen; 7 = een deel van de stralen wordt door de broeikasgassen teruggestraald en door hogere lagen van de atmosfeer geabsorbeerd (8); 9 = de rest verdwijnt in de ruimte. Bron: www.klimaat.be Het aardse klimaat wordt beïnvloed door elke factor die een weerslag heeft op: de hoeveelheid opgevangen zonnestraling: bv. de elfjarige zonnecyclus, variaties in de baan van de aarde rond de zon; de hoeveelheid door de aarde geabsorbeerde en uitgestuurde warmte: bv. een stijging van de concentraties van broeikasgassen of de variatie van de concentratie met de hoogte (bv. voor waterdamp), de aanwezigheid van aërosolen (vulkaanerupties, industriële zwaveloxide-emissies); de fysische verspreidingspatronen over het aardoppervlak: een verandering van de huidige temperatuurverdeling in de atmosfeer en de oceanen kan bijvoorbeeld een wijziging in weerpatronen en oceaanstromen veroorzaken. Het klimaat wordt gekenmerkt door een grote natuurlijke variabiliteit. De kennis en de projectie naar de toekomst van de natuurlijke variabiliteit is nodig om enerzijds een antropogene klimaatverstoring te kunnen aantonen en anderzijds de mogelijke toekomstige klimaatveranderingen te begroten en hun impact te analyseren. 2.2 ⎜ De geochemische koolstofcyclus Reeds in 1863 identificeerde de fysicus Tyndall koolstofdioxide als een broeikasgas. In 1875 vond de Engelsman James Croll dat cyclische veranderingen in de aardbaan de intensiteit van de zonnestraling op aarde beïnvloeden, en daarmee ook het klimaat. In 1906 verklaarden de Amerikanen Thomas Chamberlin en Rollin Salisbury dat het buitengewoon warme klimaat tijdens het Krijt (140 tot 60 miljoen jaar geleden) het gevolg was van een hogere atmosferische CO2-concentratie. Experimenteel onderzoek in 1920 leek deze hypothese echter te weerleggen. Pas in 1958 werd het opwarmend effect van CO2 opnieuw ‘ontdekt’ door de metingen van Charles Keeling op Hawaii (Weissert & McKenzie, 2004). Op een geologische (of zeer ruime) tijdsschaal bekeken zijn de belangrijkste oorzaken van klimaatverandering het vrijkomen van CO2 in de atmosfeer door vulkanische activiteit en de verwijdering ervan door sedimentatie. Dit laatste gebeurt door twee fenomenen. Microorganismen gebruiken koolzuurgas uit de atmosfeer voor de afbraak van mineralen. Als afvalproduct van deze chemische verwering ontstaat in water opgelost bicarbonaat. Dit wordt via rivieren naar de oceaan afgevoerd waar het door organismen in hun kalkskelet wordt ingebouwd. Wanneer deze organismen sterven en naar de bodem zinken, komt het skelet in sedimenten terecht, waardoor de koolstof voor honderden miljoenen jaren aan de atmosfeer onttrokken blijft. Een tweede manier van onttrekking wordt veroorzaakt door een toegenomen fotosynthese ten gevolge van de hogere atmosferische CO2-concentratie. In de oceanen zinken de afgestorven planten (algen) naar de bodem en komen in sedimenten terecht. Dit geeft aanleiding tot de vorming van aardolie en -gas. Ook op het land worden dikke lagen plantaardig materiaal bedekt, wat uiteindelijk het ontstaan geeft van veen, bruinkool en steenkool. Sinds het begin van de industriële revolutie (> 1750) wordt deze ‘voorraad’ aan CO2 op zeer korte tijd terug in de atmosfeer gebracht, met name door de verbranding van die fossiele brandstoffen. Wat vroeger miljoenen jaren vroeg, gebeurt nu op enkele honderden jaren. Enkele reactievergelijkingen (zie ook figuur 2): A) Verwering van carbonaten: CO2 + H2O + CaCO3 ----> Ca2+ + 2HCO3- april 2008 15 Klimaatverandering Achtergronddocument B) Verwering van silicaten: 2 CO2 + H2O + CaSiO3 ----> Ca2+ + 2HCO3- + SiO2 C) Vorming van carbonaten in de oceaan: 2HCO3- + Ca2+ ----> CaCO3 + CO2 + H2O D) combinatie van B en C: CO2 + CaSiO3 ----> CaCO3 + SiO2 E) afbraak van carbonaten: CaCO3 + SiO2 ----> CaSiO3 + CO2 Figuur 2: De geochemische koolstofcyclus 2.3 ⎜ Broeikasgassen De versterking van het broeikaseffect door de mens geschiedt voornamelijk door de emissie van de broeikasgassen CO2, CH4 en N2O. Ook de uitstoot van zwavelhexafluoride (SF6) en CFK’s met hun vervangproducten zoals HCFK’s, HFK’s en PFK’s zorgt voor een toename van het broeikaseffect. Ook troposferisch ozon (O3) is een belangrijk broeikasgas dat ontstaat uit fotochemische reacties van vluchtige organische stoffen (VOS), NOx en (in mindere mate) CO. De troposfeer is de atmosfeerlaag gelegen tusssen het grondniveau en ongeveer 6 tot 16 km hoogte, afhankelijk van de meteorologische omstandigheden. De emissies en eigenschappen van deze zogenaamde ozonprecursoren komen in het achtergronddocument 2.10 ⏐ Fotochemische luchtverontreiniging (zie www.milieurapport.be) aan bod. Op de vormingsmechanismen van troposferisch ozon en het relatief belang van deze component als broeikasgas wordt hier kort ingegaan. Aan de hand van de Global Warming Potential of GWP is het mogelijk de bijdrage van verschillende broeikasgassen aan het broeikaseffect ten opzichte van elkaar te wegen. GWP is een index gedefinieerd als de cumulatieve verstoring van de aardse stralingsbalans tussen het heden en een vooropgestelde tijdshorizon veroorzaakt door een massa gas die vandaag geëmitteerd wordt, relatief uitgedrukt ten opzichte van het referentiegas CO2. De GWP van een gas drukt dus het relatieve vermogen van dat gas voor opwarming van het klimaat uit t.o.v. CO2, gemeten in een bepaalde tijdshorizon. Door de reële emissies van een gas te vermenigvuldigen met zijn GWP kan men de emissie van een bepaald broeikasgas 16 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering uitdrukken als een ‘CO2-equivalente’ emissie. Naast het wetenschappelijk belang om het relatief effect te kennen en te hanteren in klimaatmodellen, kunnen GWP’s gebruikt worden in het emissiereductiebeleid: de zogenaamde korfbenadering waarbij emissiereductiedoelstellingen worden uitgedrukt en verwezenlijkt in ‘CO2-equivalente’termen. Daarbij kan bv. de reductie van 1 ton methaanemissies gelijkgesteld worden aan de reductie van 25 ton CO2-emissies (zie GWP van CH4 in tabel 1). De grootte van het GWP is in de korfbenadering een cruciaal element. De GWP van een gas is afhankelijk van 4 factoren: de mate waarin het gas infrarode straling absorbeert of uitstraalt. Dit is afhankelijk van de structuur van het molecule en wordt bepaald met moleculaire spectroscopie en berekeningen van de atmosferische radiatiescattering. Deze factor kan voor bestaande broeikasgassen en voor elk nieuw product redelijk nauwkeurig bepaald worden (foutmarge 5 à 15 %). De mate waarin het gas infrarode straling absorbeert of radieert hangt mede af van de concentratie van dit gas en van andere broeikasgassen in de atmosfeer. Deze concentraties veranderen doorheen de tijd, en dus ook de GWP. Het effect is echter relatief klein; de atmosferische verblijftijd (hoe lang blijft het gas in de atmofeer aanwezig). Deze wordt bepaald door de processen waardoor de gassen uit de atmosfeer worden verwijderd (de zogenaamde putten of ‘sinks’). De karakterisatie van dergelijke processen is de voornaamste onderzoeksinspanning die geleverd moet worden om de GWP-waarden te verbeteren. De foutmarge op de GWP-waarden voor broeikasgassen die in de lagere atmosfeer worden afgebroken (bv. HCFK’s en HFK’s) is inmiddels sterk verkleind doordat de kennis van de chemische processen in de atmosfeer is verbeterd; de tijdshorizon waarover het radiatieve effect berekend wordt. De keuze van de integratieperiode is ethisch/beleidsmatig van aard. Een lange tijdshorizon (bv. 500 jaar) legt de nadruk op langlevende gassen en het vermijden van grotendeels irreversibele langetermijn opwarming. De berekeningen op dergelijk lange tijdschaal zijn evenwel minder nauwkeurig. Een korte tijdshorizon (bv. 25 jaar) benadrukt kortlevende gassen (zoals CH4) en streeft naar een verandering van het radiatieve effect op korte termijn. Een heel korte tijdshorizon wordt niet zinvol geacht, omdat de meeste klimaatsystemen verschillende decennia nodig hebben om te reageren. Voor het beleid werden de GWP’s berekend met een tijdshorizon van 100 jaar; het indirecte GWP. Het indirecte GWP voegt aan de directe GWP het effect toe van eventuele reactieproducten van het gas in de atmosfeer. Een goed voorbeeld is CH4: het wordt geoxideerd in de atmosfeer en geeft aanleiding tot de vorming van stratosferische waterdamp (stratosfeer = atmosfeerlaag gelegen boven de troposfeer, tot een hoogte van ongeveer 50 km), troposferisch O3 en CO2. Deze 3 gassen zijn eveneens broeikasgassen. Het radiatieve effect ervan wordt uitgedrukt in een indirecte GWP en op deze wijze verbonden met het gas dat er aan de oorsprong van ligt. De indirecte GWP van CH4 zou ongeveer 15 % zijn van de directe GWP. Dit brengt de totale GWP van CH4 op 25 (tijdshorizon 100 jaar), daar waar de directe GWP wordt ingeschat op 23. CFK’s hebben waarschijnlijk een negatieve indirecte GWP: doordat zij O3 afbreken onderaan de stratosfeer, treedt er een afkoeling op. Tabel 1 geeft een overzicht van de GWP voor de belangrijkste gassen, zoals opgenomen in het Fourth Assessment Report van IPCC uit 2007 (AR4). Ook de CFK-vervangproducten (HFK’s, PFK’s en SF6) verdienen de aandacht omdat ze zeer hoge GWP-waarden kunnen hebben. Ze zijn dan ook mee opgenomen in het Protocol van Kyoto (zie § 2.1.1 binnen het deel Indicatoren). april 2008 17 Klimaatverandering Achtergronddocument Tabel 1: Kenmerken van de voornaamste broeikasgassen broeikasgas CO2 CH4* N2O PFK's SF6 HFK's CF4 C2F6 C3F8 C4F10 c-C4F8 C5F12 C6F14 C10F18 HFK-23 of CHF3 HFK-32 of CH2F2 HFK-125 of CHF2CF3 verblijftijd in direct global atmosfeer warming potential (jaar) (GWP-100 jaar) 5 à 200 1 12 25 114 298 50 000 7 390 10 000 12 200 2 600 8 830 2 600 8 860 3 200 10 300 4 100 9 160 3 200 9 300 > 1 000 > 7 500 3 200 22 800 270 14 800 4,9 675 29 3 500 HFK-134a of CH2FCF3 14 1 430 HFK-143a of CF3CH3 52 4 470 HFK-152a of CH3CHF2 1,4 124 HFK-227ea of CF3CHFCF3 34,2 3 220 HFK-236fa of CF3CH2CF3 240 9 810 HFK-245fa of CHF2CH2CF3 HFK-365mfc of CF3CH2CF2CH3 HFK-43-10mee of CF3CHFCHFCF2CF3 7,6 8,6 15,9 1 030 794 1 640 * De GWP van CH4 omvat eveneens de indirecte bijdragen van de stratosferische H2O en O3 productie. Afhankelijk van het gebruik van bepaalde PFK's en HFK's, verschilt de gemiddelde GWP van de PFK-mix en HFKmix van land tot land. Bron: IPCC, 2007 (WG1). Belangrijke opmerking over de gehanteerde GWP-waarden Volgens de richtlijnen van het Raamverdrag betreffende de rapportering broeikasgasinventaris moeten de Annex-I Partijen de GWP-waarden van het Assessment Report’ van het IPCC gebruiken. Die waarden werden reeds gepubliceerd, en zijn inmiddels bijgesteld door het 'Third Assessment Report' van 2001 (TAR) en het ‘Fourth Assessment Report’ van IPCC uit 2007 (AR4). van de ‘Second in 1996 IPCC uit Het Protocol van Kyoto stelde dat de GWP’s die moeten gehanteerd worden in de officiële rapporteringen voor het Klimaatverdrag, enkel kunnen herzien worden tijdens een ‘Meeting of the parties’ of MOP 1. Een aanpassing van de GWP’s zou de broeikasgasuitstoot voor België circa 0,2 % hoger leggen t.o.v. de waarden die tot nog toe officieel gerapporteerd werden. In de MIRA-publicaties streven we steeds een zo nauwkeurig mogelijke en wetenschappelijk correcte weergave na. Daarom heeft MIRA een aantal jaren gewerkt met de GWP-waarden uit het Third Assessment Report van IPCC uit 2001 (TAR). Omwille van een afstemmingsoefening tussen EILucht, ANRE (nu VEA), Energiebalans VITO en MIRA 1 Vergaderingen tussen landen die deelnemen aan het Kyoto-protocol. 18 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering gebruikt MIRA sedert de uitgave van 2004 opnieuw de GWP-waarden uit het Second Assessment Report van IPCC uit 1996. Tabel 2: De GWP-waarden uit het SAR van IPCC, die MIRA dit jaar opnieuw hanteert Stof CO2 CH4 N2O HFK's PFK's GWP HFK-23 HFK-32 HFK-41 HFK-43-10mee HFK-125 HFK-134 HFK-134a HFK-152a HFK-143 HFK-143a HFK-227ea HFK-236fa HFK-245ca CF4 C2F6 C3F8 C4F10 c-C4F8 C5F12 C6F14 SF6 1 21 310 11 700 650 150 1 300 2 800 1 000 1 300 140 300 3 800 2 900 6 300 560 6 500 9 200 7 000 7 000 8 700 7 500 7 400 23 900 Bron: IPCC, Second assessment Report (1996) 2.3.1 ⎜ Koolstofdioxide (CO2) In totaal is bijna 63 % van de verandering in de stralingsbalans op aarde door toedoen van antropogene activiteiten sinds de pre-industriële periode (1750) toe te schrijven aan CO2 (zie ook figuur 2, maar vooral ook figuur 34 in § 3.3). Die grote bijdrage is vooral te wijten aan de enorme hoeveelheden CO2 die vrijkomen bij de verbranding van fossiele brandstoffen, bij ontbossing en bij de productie van cement. CO2 absorbeert slechts een deel van het infrarode spectrum. Het gas is immers relatief doorlatend in het golflengtegebied tussen 700 en 1 200 nm. In dit golflengtegebied zijn vooral CH4, N2O en CFK’s actieve absorbentia. CO2 is vrij homogeen verdeeld over de troposfeer. Het CO2-molecule heeft een atmosferische verblijftijd van 5 tot 200 jaar. Een meer precieze waarde is moeilijk te bepalen door de complexe CO2-absorptiemechanismen in de biosfeer en de oceanen. De trage verwijdering uit de atmosfeer impliceert een langdurige aanwezigheid van het gas, zelfs na een eventuele reductie van de emissiebronnen. Door CO2 veroorzaakte temperatuurveranderingen kunnen dan ook lang naslepen. 2.3.2 ⎜ Methaan (CH4) Ook CH4 is een belangrijk broeikasgas: het staat in voor ruim 18 % van de verandering in april 2008 19 Klimaatverandering Achtergronddocument stralingsbalans door antropogene activiteiten. De antropogene emissies ervan zijn voornamelijk afkomstig van de verbranding van fossiele brandstoffen, het vrijzetten van aardgas uit diepere aardlagen, het storten van afval, de veeteelt en rijstvelden. CH4 heeft een GWP van 25 (of 21) op een 100-jaar tijdsbasis. Het speelt tevens een cruciale rol in het reactiemechanisme van zowel troposferisch ozon (O3), een prominent broeikasgas in de nabijheid van de tropopauze, als van het hydroxilradicaal (•OH), dat de atmosferische leeftijd bepaalt van tal van gassen in troposfeer en stratosfeer. De atmosferische leeftijd van CH4 bedraagt 12 jaar. Zoals bij CO2 is de atmosferische accumulatie te wijten aan een onevenwicht tussen de emissie (antropogeen + natuurlijk) van het gas enerzijds en de natuurlijke absorptiemechanismen anderzijds. 2.3.3 ⎜ Lachgas (N2O) Lachgas absorbeert eveneens straling in het infrarode gebied en draagt dus bij (6 %) tot het broeikaseffect. Het heeft een GWP van 298 (of 310) en is vooral afkomstig van industriële processen (bv. productie van salpeterzuur), veeteelt en mestgebruik in de landbouw en ook verbranding van biomassa. Het is tevens een gas dat een rol speelt in de stratosferische ozonchemie. N2O heeft een relatief lange atmosferische leeftijd van gemiddeld 114 jaar en dus een vertraagde verwijderingsrespons. 2.3.4 ⎜ Chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK’s) en hun vervangproducten (HFK's, PFK's) Op de chemische en fysische eigenschappen van CFK’s – die o.a. als koelvloeistoffen gebruikt worden – wordt in het achtergronddocument 2.11 | Aantasting van de ozonlaag (zie www.milieurapport.be) in extenso ingegaan. Hier worden slechts enkele eigenschappen, van specifiek belang voor het broeikaseffect, belicht. Om de aantasting van de ozonlaag tegen te gaan, worden traditionele CFK-toepassingen vervangen in het kader van het Montreal Protocol (1987). De CFK’s worden enerzijds vervangen door HFK’s en (in mindere mate) PFK’s, en anderzijds door andere chemische producten dan fluorkoolwaterstoffen (bv. koolwaterstoffen, ammoniak). Daarnaast wordt het gebruik van CFK’s vermeden door toepassing van alternatieve technologieën. In het verleden werden CFK’s ook vervangen door HCFK’s, maar ook voor deze stoffen is een geleidelijke uitfasering voorzien, afhankelijk van de toepassing, zoals bepaald in de Europese Verordening van 29/6/2000 betreffende de ozonlaag-afbrekende stoffen. De productie van HFK’s zal toenemen naarmate CFK’s en HCFK’s worden afgebouwd. In tabel 3 zijn de HCFK’s en HFK’s onderscheiden in twee klassen. Klasse I-producten hebben een relatief hoge GWP en levensduur, en klasse II-producten hebben een relatief lage GWP en levensduur. Substitutie van CFK’s met producten met hoge GWP (klasse I-producten) heeft uiteraard een meer uitgesproken effect op de gemiddelde opwarming van de atmosfeer dan substitutie met producten met lage GWP (klasse II-producten). Stoffen met een lange levensduur zullen nog lange tijd effect hebben op de opwarming van de atmosfeer, zelfs na de stopzetting van hun gebruik. Enkel een combinatie van klasse II-vervangingsproducten met technologische vernieuwing, recuperatie en hergebruik, en strenge beperkingen op de toepassingsgebieden, kan leiden tot een aanvaardbare evenwichtssituatie. Ongeremd gebruik van HFK’s kan een langdurig en sterk effect hebben op de opwarming van de atmosfeer. 20 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Tabel 3: HCFK’s en HFK’s verdeeld in 2 klassen op basis van hun GWP en atmosferische verblijftijd direct GWP (100 jaar) Klasse I HCFK-22 HCFK-142b HFK-125 HFK-134a HFK-143a Klasse II HCFK-123 HCFK-141b HFK-152a 1 810 2 310 3 500 1 430 4 470 77 725 124 verblijftijd (jaren) 12 17,9 29 14 52 1,3 9,3 1,4 Bron: IPCC, 2007 (WG I) CFK's, hun vervangproducten en SF6 staan samen in voor 13 % van de veranderde stralingsbalans (zie verder in figuur 34). 2.3.5 ⎜ Zwavelhexafluoride (SF6) SF6 wordt slechts in beperkte mate gebruikt: vooral in elektrische schakelinstallaties en in geluidsisolerende dubbele beglazing. Er komen dan ook geen grote hoeveelheden van dit gas vrij in de atmosfeer. Door de erg hoge GWP – 22 800 – waarover dit gas beschikt, werd het niettemin mee opgenomen in de doelstellingen van het Kyoto-protocol. Noot: De bespreking in de volgende vier paragrafen slaat op broeikasgassen die niet tot de ‘korf’ van het Protocol van Kyoto behoren. 2.3.6 ⎜ Troposferische ozon (O3) Er is duidelijk onderscheid nodig tussen ozoneffecten in de troposfeer en in de stratosfeer. In de lagere atmosfeerlagen, de troposfeer, is een ozonmolecule kortlevend wegens de hoge densiteit aan moleculen waarmee het kan reageren (ozon heeft een sterk oxiderend vermogen). Ten gevolge van deze reacties zullen in de biosfeer ook cellen van planten en dieren worden geoxideerd, wat bij mensen kan leiden tot irritatie van longen en ogen (zie achtergronddocument 2.10 ⎜ Fotochemische luchtverontreiniging op www.milieurapport.be). Ozon in de troposfeer is een destructieve maar kortlevende vorm van luchtverontreiniging. Troposferische ozon heeft vooral in de hogere troposfeer belangrijke radiatieve eigenschappen en de concentratie ervan is op vele locaties de afgelopen decennia door menselijke activiteiten significant toegenomen. In de noordelijke hemisfeer schat het IPCC dat de atmosferische ozonconcentraties sinds de industriële revolutie verdubbeld zijn. 2.3.7 ⎜ Stratosferisch ozon (O3) In de stratosfeer heeft een verminderde ozonconcentratie (zie Achtergronddocument 2.11 | Aantasting van de ozonlaag op www.milieurapport.be) een verminderd broeikaseffect als neveneffect. Dit is een indirect gevolg van de antropogene emissie van chloor- en broomverbindingen. 2.3.8 ⎜ Troposferische en stratosferische aërosolen Aërosolen leiden tot een verminderde transparantie van de atmosfeer en dus tot een verminderde effectieve intensiteit van het zonlicht. Ze beïnvloeden de stralingsbalans van de aarde op twee wijzen: (i) door het directe verstrooien en absorberen van straling en (ii) door april 2008 21 Klimaatverandering Achtergronddocument het indirecte effect op de hoeveelheid bewolking. Hoewel sommige soorten aërosolen zoals roet een opwarmend effect hebben, hebben de aërosolen een netto afkoelend effect. Dit effect wordt ook wel 'global dimming' genoemd, en zorgt voor een afzwakking of maskering van de 'global warming' of opwarming van de aarde. De meeste aërosolen van antropogene oorsprong bevinden zich in de lagere troposfeer (op een hoogte kleiner dan 2 km). Vooral in wolken kunnen ze fysische en chemische transities ondergaan, en ze verdwijnen uit de atmosfeer door neerslagvorming. In de lagere troposfeer hebben aërosolen een gemiddelde levensduur van enkele dagen en ze bevinden zich dan ook dicht bij het brongebied. In de stratosfeer daarentegen, het gebied waar de natuurlijke vulkanische aërosolen voorkomen, hebben de deeltjes een levensduur van maanden of jaren en kunnen ze zich dus homogeen over het aardoppervlak verspreiden. De radiatieve eigenschappen van aërosolen hangen af van vorm, grootte en chemische samenstelling van de individuele deeltjes en van de ruimtelijke verdeling binnen de aërosolenpluim. Zie ook § 2.4 hierna. 2.3.9 ⎜ Waterdamp Een bijkomend fenomeen met een positief indirect effect is de toename van de hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer. Het zijn niet zozeer menselijke activiteiten die direct voor een significante toename zorgen. Warme lucht kan gewoon meer waterdamp bevatten. Aangezien waterdamp zelf een broeikaseffect heeft, zal de opwarming nog toenemen door de stijgende hoeveelheden waterdamp. Een dergelijk indirect effect noemt men ook positieve feedback. De atmosferische verblijftijd van waterdamp is heel wat korter dan dat van de meeste andere broeikasgassen. 2.4 ⎜ Radiatieve forcering Veranderingen in concentraties van broeikasgassen en aërosolen leiden tot een verstoring van de stralingsbalans van de aarde. Deze verstoring noemen we ‘radiative forcing’ verwijzend naar de antropogene oorsprong (forcing: forceren, afdwingen) en naar het opwarmend effect (forcing house: broeikas). Als Nederlandstalig equivalent voor deze term gebruiken we radiatieve forcering. Een radiatieve forcering kan zowel positief zijn (waarbij het aardoppervlak opwarmt) als negatief (zorgt voor afkoeling aardoppervlak). Figuur 3 geeft een overzicht van de radiatieve forcering per broeikasgas of aërosol. Een vergelijking tussen de verschillende gassen is slechts in beperkte mate nuttig door de verschillen in geografische reikwijdte. Broeikasgassen als CO2, CH4, N2O en de CFK’s hebben een lange levensduur en zijn daardoor homogeen verdeeld, troposferische O3 is regionaal verdeeld en troposferische aërosolen hebben een eerder lokaal karakter. Hierdoor kan de radiatieve forcering niet op dezelfde schaal worden vergeleken. 22 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 3: Jaargemiddelde totale radiatieve forcering in de periode 1750-2005 verandering in stralingsflux (W/m²) 3 2 CO2 albedo oppervlak 1 HKWS N20 troposferisch O3 CH4 vuile sneeuw 0 aërosolen direct effect albedo w olken roet zon stratosferisch O3 totaal netto anthropogeen landgebruik -1 betrouw baarheid gegevens hoog hoog gemiddeld laag tot gemiddeld laag tot gemiddeld laag laag HKWS = gehalogeneerde kool(water)stoffen (CFK’s, HFK’s, PFK’s …) en SF6 Bron: IPCC, 2007. De gecombineerde forcering in de periode 1750-2005 te wijten aan de toename van CO2-, methaan- en lachgasconcentraties bedraagt +2,30 W/m², heel waarschijnlijk het hoogste niveau van de laatste 10 000 jaar. Het effect van CO2 (1,66 W/m2) is met 20 % toegenomen tussen 1995 en 2005. Aerosolen van menselijke oorsprong (voornamelijk sulfaat, organische koolstof, zwarte koolstof, nitraat en stof) produceren een afkoelend effect door combinatie van een direct effect van -0,5 W/m² en een indirect effect via het albedo (reflectie) van wolken van -0,7 W/m². Deze effecten zijn evenwel moeilijk kwantificeerbaar, aangezien de uitstoot van aërosolen erg streekgebonden is en de atmosferische concentraties ervan snel reageren op wijzigingen in de uitstoot. Sedert het TAR zijn de inzichten hierin verbeterd, maar de bijdrage van aërosolen in het broeikaseffect blijft een onzekere factor. De menselijke uitstoot van diverse andere polluenten geeft dan weer een opwarmend effect. De toenemende concentratie van ozon in de troposfeer – door uitstoot van ozonvormende chemicaliën NOx, CO en koolwaterstoffen – heeft een opwarmend effect van +0,35 W/m². Gechloreerde koolwaterstoffen leveren een opwarming met +0,34 W/m². Door invloed op de reflectiekarakteristieken van het landoppervlak, zorgde een wijzigend landgebruik door de mens voor een toename van het oppervlakalbedo met een verminderde opwarming begroot op 0,2 W/m² tot gevolg. De neerslag van roetdeeltjes op sneeuwvlaktes verminderde de albedo, wat leidt tot een extra opwarming met circa 0,1 W/m². De geobserveerde verdunning van de stratosferische ozonlaag heeft dan weer een (beperkt) negatief broeikaseffect veroorzaakt van naar schatting -0,05 W/m2. Dit effect zal evenwel verminderen door de maatregelen tegen ozonafbrekende stoffen. Tot slot wordt de natuurlijke radiatieve forcering te wijten aan fluctuaties in de zonnestralingsintensiteit door enerzijds de langdurige stijging aan intensiteit sinds het april 2008 23 Klimaatverandering Achtergronddocument Maunder-minimum in de 17de eeuw en anderzijds de cyclische variaties in intensiteit door de elfjarige zonnecyclus, begroot op +0,12 W/m² sinds de pre-industriële periode. Grote vulkaanerupties kunnen een significante toename van stratosferische aërosolen veroorzaken met een radiatieve forcering gedurende enkele jaren. Figuur 4 toont een aantal fenomenen met een koelend effect (negatieve radiatieve forcering). Stof, vulkanische as en sulfaten zijn voorbeelden van aërosolen die zonnestraling reflecteren naar de ruimte, waardoor minder energie de aarde bereikt. Ook het aardoppervlak reflecteert zonnestralen. De reflecterende eigenschappen, aangeduid met de term albedo, verschillen naargelang het type oppervlak. Vegetatie reflecteert minder dan braakliggende terrein. Sneeuw en ijs hebben een sterker reflecterend karakter dan het land en de oceaan. Het smelten van ijs geeft bijgevolg een verminderde reflectie. Wolken hebben over het algemeen een afkoelend effect. Zonder wolken zou volgens de NASA de gemiddelde temperatuur op aarde met ongeveer 11°C stijgen. Een belangrijke uitzondering zijn de ijswolken op grote hoogte die gevormd worden door de uitstoot van waterdamp door vliegtuigen. Deze slierten houden de warmte vast, waardoor de atmosfeer opwarmt. De toename van het luchtverkeer zorgt voor een toename van dit type van wolken. Figuur 4: Fenomenen met een afkoelend effect (negatieve radiatieve forcering) Bron: UNEP, 2005. Onderzoek toont aan dat de radiatieve forcering op aarde het laatste decennium 0,75 W/m² bedroeg, en in 2003 zelfs 0,85 W/m² (Hansen et al., 2005). Dit betekent dat de aarde nog steeds aan het opwarmen is, met de bedoeling een nieuwe evenwichtstemperatuur te bereiken. Zelfs wanneer de atmosferische concentraties aan broeikasgassen op het niveau van 2003 zouden blijven, zal de gemiddelde aardtemperatuur nog met 0,6°C toenemen t.o.v. 2003. Pas dan kan de stralingsbalans een nieuw evenwicht bereiken en de jaargemiddelde radiatieve forcering terugvallen op 0. Die 0,6°C komt dan bovenop de toename van de gemiddelde temperatuur op aarde met 0,6 à 0,7°C die reeds werd opgetekend in de periode 1880-2003. 2.5 ⎜ De koolstofcyclus De koolstofcyclus ontstaat door koolstofstromen tussen verschillende koolstofreservoirs (atmosfeer, bodem, vegetatie, oceanen en fossiele brandstoffen). Het is een dynamisch gebeuren dat gekoppeld is aan de variaties in ons klimaatsysteem en menselijke activiteiten (figuur 5). 24 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 5: Koolstofcyclus (reservoirs in Gton C en fluxen in Gton C per jaar) Bron: UNEP, 2005. Wereldwijd accumuleert er jaarlijks zo’n 3,2 Gton C in de atmosfeer. De verbranding van fossiele brandstoffen veroorzaakt een uitstoot van 6,3 Gton C per jaar. De uitwisseling tussen atmosfeer en oceanen veroorzaakt netto een afname van C in de atmosfeer van 2,4 Gton C/jaar. De netto terrestrische C-flux, opname of uitstoot van CO2 uit de vegetatie en de bodem op het land, nam toe van 0,4 Gton C per jaar in de jaren 1980 tot 0,7 Gton C/jaar in de jaren 1990 (tabel 4). De koolstofbalans van de terrestrische ecosytemen is echter uitermate onzeker. Vooral in de noordelijke hemisfeer treedt een C-sink op. In het algemeen wordt voor die (noordelijke) C-sink een inschatting van 2,1 Gton C per jaar als robust aanzien. De tropen blijken eerder C-neutraal of zelfs een beperkte bron van C te zijn (Houghton, 2003). Tabel 4: Globaal CO2-budget (Gton C per jaar) antropogene emissies (door verbranden fossiele brandstoffen) opname door oceanen netto flux van het land(gebruik) naar de atmosfeer** netto toename atmosferische C 1980-1989 5,4 ± 0,3 -1,7 ± 0,6* -0,4 ± 0,7 1990-1999 6,3 ± 0,4 -2,4 ± 0,7 -0,7 ± 0,8 3,3 ± 0,1 3,2 ± 0,2 * een negatief teken duidt op een C-sink ** combinatie van groei en afbraak plantaardig materiaal enerzijds en veranderingen in landgebruik anderzijds Bron: Houghton, 2003. Janssens et al. (2003) begrootten de netto C sink voor de Europese biosfeer op 0,135 tot 0,205 Gton per jaar (0,495 à 0,752 Gton CO2), hetgeen 7 tot 12 % is van de Europese antropogene koolstofemissies. Het eerste ECCP (European Climate Change Programme) (2003) vermeldt dat landbouwbodems alleen al in de EU, 60 à 70 Mton CO2 per jaar kunnen vastleggen gedurende de eerste verbintenisperiode van het Kyotoprotocol (2008-2012). Dit komt overeen met 1,5 à 1,7 % van de antropogene CO2-emissie van de EU of 19 à 21 % van de totale CO2-reductieverplichting (337 Mton CO2 per jaar) voor de EU. Uit een evaluatie van het eerste European Climate Change Programme (ECCP 1) is evenwel gebleken dat het sinkpotentieel van de landbouw in Europa overschat werd (zie verder). april 2008 25 Klimaatverandering Achtergronddocument 3 ⎜ Bundeling wetenschappelijke kennis 3.1 ⎜ IPCC In 1988 richtten de Wereld Meteorologische Organisatie (WMO) en het MilieuProgramma van de Verenigde Naties (UNEP) het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) op. Het IPCC is een onafhankelijk orgaan met als opdracht de wetenschappelijke kennis te evalueren met betrekking tot klimaatverandering. Het IPCC werd een belangrijke speler in dit domein: het eerste eindverslag in 1990 vormde de basis voor het Klimaatverdrag van de wereldmilieutop in Rio de Janeiro (Brazilië, 1992). Het tweede wetenschappelijke eindverslag ('Second Assessment Report' of SAR, afgerond in 1995) verstrekte voldoende argumenten om een Protocol aan het Klimaatverdrag toe te voegen. Dat Protocol werd op de Klimaatconferentie in december 1997 in Kyoto (Japan) goedgekeurd en legt bindende verplichtingen op voor de reductie van broeikasgassen: de gezamenlijke uitstoot van CO2, CH4, N2O en de CFK-vervangproducten (HFK’S, PFK’S en SF6) moet in België in de periode 2008-2012 met 7,5 % afnemen t.o.v. 1990 (CO2, CH4, N2O) of 1995 (HFK’S, PFK’S en SF6). Het derde wetenschappelijk rapport ('Third Assessment Report' of TAR, 2001) van het IPCC stelt dat er “nieuwe en sterkere bewijzen zijn dat het grootste deel van de temperatuurstijging waargenomen over de laatste vijftig jaar te wijten is aan menselijke activiteiten”. Er bestaat een wetenschappelijke consensus (geen unanimiteit) dat de klimaatverandering mede veroorzaakt wordt door de mens. Hoewel dit nog steeds niet volledig zeker is, neemt de internationale gemeenschap terzake het standpunt in dat niet mag worden gewacht met optreden. Deze houding is bekend als het voorzorgsbeginsel. De onzekerheden worden overigens steeds kleiner. In het vierde IPCC-rapport (‘Fourth Assessment Report’ of AR4, 2007) is bovenstaande stelling uit het derde rapport “nieuwe en sterkere bewijzen zijn dat …” nog versterkt van ‘waarschijnlijk’ (=66 % tot 90 % zeker) tot ‘heel waarschijnlijk’ (>90 % zeker). Ook met betrekking tot de gevolgen van de klimaatverandering komt er steeds meer duidelijkheid dankzij een groter aantal beschikbare studies en gegevens. De overtuiging groeit dat de intensiteit en/of de frequentie van een aantal extreme weersfenomen (bv. hittegolven, zware regenval) zal toenemen. Er zijn, in vergelijking met het vorige rapport, ook sterkere bewijzen dat zowel terrestrische als mariene biosystemen nu reeds sterk beïnvloed worden door de recente opwarming. Het vierde rapport maakt ook een inschatting van economische reductiepotentiëlen in verschillende sectoren en bij verschillende koolstofprijzen. Een inschatting van de macro-economische kost van stabilisatiescenario’s biedt nuttige informatie voor beleidsmakers. Meer informatie omtrent AR4 is raadpleegbaar op http://www.ipcc.ch/ipccreports/assessments-reports.htm 3.2 ⎜ Antropogene invloed op het klimaat? De opwarming van het klimaat is onmiskenbaar. Dit blijkt overduidelijk uit observaties van de toename van de gemiddelde mondiale temperaturen van lucht en oceanen, het wijdverspreide smelten van sneeuw en ijs en de stijging van het gemiddelde mondiale zeeniveau. 2 De toegenomen kennis van de verschillende mechanismes en factoren die het klimaat bepalen, heeft de afgelopen jaren geleid tot meer betrouwbare modellen om (toekomstige) klimaatveranderingen te voorspellen. Klimaatmodellen zijn vereenvoudigde wiskundige vergelijkingen van het klimaatsysteem op de Aarde, die worden opgelost in een driedimensionaal rooster over de aardbol. De mate waarin de modellen de respons van het klimaatsysteem kunnen voorspellen, hangt in grote mate af van het inzicht in de fysische, chemische en biologische processen die het klimaatsysteem sturen. In tegenstelling tot voorspellingen voor het weer dat sterk chaotisch van karakter is (de evolutie ervan is gevoelig aan kleine verstoringen in begincondities) en daarom moeilijk te voorspellen voor meer dan 2 weken, is de voorspelbaarheid van het klimaat minder beperkt vanwege de systematische invloeden van de trager variërende componenten van het klimaatsysteem (bv. de oceanen). Sinds het IPCC-rapport van 1995 is de wetenschap erin geslaagd de simulatiemodellen voor 2 IPCC, 4th assessment report (2007), The Scientific Basis, summary for policy makers, blz. 5 26 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering het klimaatsysteem op Aarde substantieel te verbeteren. Simulaties zijn thans in staat om op vrij consistente wijze de gemiddelde oppervlaktetemperaturen aan het aardoppervlak gedurende de laatste 150 jaar te reproduceren (figuur 6). Figuur 6: Geobserveerd versus gemodelleerd mondiaal temperatuurverloop sinds 1900 In de linker deelfiguur (a) worden zowel antropogene als natuurlijke factoren in de klimaatmodellen in rekening gebracht, in de rechter deelfiguur (b) is de modeloutput enkel het gevolg van natuurlike factoren. De zwarte lijn geeft het geobserveerd verloop. Links geef de dikke rode lijn het gemiddelde van de ouput van de verschillende modellen weer, en de fijne gele lijnen de output van individuele klimaatmodellen. Analoog rechts mete de dikke blauwe lijn en de fijne lichtblauwe lijnen. De grijze verticale lijnen geven de tijdstippen van grote vulkaanuitbarstingen aan, met telkens een mondiale afkoelingsperiode tot gevolg. Bron: IPCC, 2007. Het IPCC acht het in zijn recentste rapport heel waarschijnlijk dat de geobserveerde opwarming van de laatste 50 jaar niet enkel het gevolg is van natuurlijke fenomenen 3. Menselijke invloedsfactoren zullen het klimaat van de 21ste eeuw verder veranderen. Het IPCC heeft 35 scenario’s uitgewerkt, die van elkaar verschillen in demografische evolutie, mondiale economische ontwikkeling en gebruik van fossiele brandstoffen. Via simulaties met klimaatmodellen bekomt men zo een vork waarbinnen de verschillende parameters met zeer grote waarschijnlijkheid kunnen evolueren (zie §§ 4.2.2, 5.1.2, 5.2.2 en 6.1.2 binnen het deel Indicatoren). 4 ⏐ Ruimtelijk perspectief Klimaatverandering speelt zich af op een mondiale schaal. De lozing van broeikasgassen, alhoewel geografisch sterk verspreid, is vooral geconcentreerd in geïndustrialiseerde landen (bv. Europa, VS, Canada) en landen met een economie in ontwikkeling (bv. China, India). De broeikasgassen met een hoge levensduur verspreiden zich na verloop van tijd homogeen in de atmosfeer. De verwachte klimatologische effecten zijn geografisch sterk verschillend en hun impact is afhankelijk van de lokale kwetsbaarheid. Deze effecten resulteren echter uit een mondiaal mechanisme. Er is geen ruimtelijke relatie tussen emissies en effecten. 5 ⏐ Tijdsperspectief De stijging in concentratie van de broeikasgassen valt samen met de aanvang van de industriële ontwikkeling. Een onrustwekkende vaststelling is dat de huidige concentraties CO2 en CH4 veel hoger zijn dan ze 650 000 jaar lang – en misschien wel 20 miljoen jaar – zijn geweest en toenemen met een snelheid die nooit voordien werd vastgesteld. Deze problematiek heeft drie belangrijke tijdsgebonden kenmerken: 3 IPCC, 4th assessment report (2007), The Scientific Basis, p. 60 april 2008 27 Klimaatverandering Achtergronddocument 1. de gassen blijven lange tijd (tot meer dan honderd jaar) actief in de atmosfeer, waardoor het effect van maatregelen pas decennia later merkbaar is (figuur 7); 2. de bufferwerking van de oceanen vertraagt de opwarming van het aardoppervlak en maakt het moeilijk om de uiteindelijke impact van het versterkte broeikaseffect te schatten; 3. er zijn veel moeilijk te doorgronden terugkoppelingsmechanismen. Figuur 7: CO2-concentraties, temperaturen en zeespiegel blijven stijgen lang nadat de CO2uitstoot verminderd is Bron: IPCC 2001, Climate Change: The Scientific Basis. De aangehaalde terugkoppelingsmechanismen kunnen zowel versterkend als afzwakkend zijn. Een voorbeeld van zo’n versterkend terugkoppelingsmechanisme zijn de permafrostgebieden. De bevroren bodems in deze gebieden bevatten grote hoeveelheden CH4. Indien deze gebieden door de opwarming van de aarde ontdooien, komt dit methaan vrij en versterkt dit op zijn beurt het broeikaseffect. Aan de top van de permafrostlaag is de temperatuur gemiddeld met 3°C toegenomen sinds 1980. En in het noordelijk halfrond is de oppervlakte met minstens seizoenaal bevroren bodem met zo’n 7 % afgenomen. In de lente loopt dat zelfs op tot 15 % (IPCC, 2007a). Met een temperatuurstijging van 3°C in de laatste veertig jaar is West-Siberië één van de snelst opwarmende gebieden op aarde. Een tweede voorbeeld is het afsmelten van sneeuwkappen, waardoor minder zonnestraling wordt weerkaatst en de aarde meer warmte opneemt. Een verschuiving van de dooigrens van permafrostgebieden en de afsmelting van sneeuw en gletsjers worden momenteel waargenomen. Een voorbeeld van negatieve (afzwakkende) terugkoppeling is de wolkenvorming. Opwarming veroorzaakt de verdamping van water, en dit leidt tot wolkenvorming. Wolken weerkaatsen zonnestraling en verhinderen de rechtstreekse opwarming van het onderliggende aard- of oceaanoppervlak. Wolken werken afkoelend. Anderzijds is waterdamp op zich een broeikasgas, hetgeen weer voor temperatuursverhogingen kan zorgen. 6 ⏐ Verbanden met andere milieuthema’s Stoffen die een invloed hebben op het broeikaseffect, spelen ook vaak een rol in andere milieuthema’s. Sommige ozonafbrekende stoffen zoals CFK’s (chloorfluorkoolstoffen) en in mindere mate HCFK’s (chloorfluorkoolwaterstoffen) dragen ook bij tot het broeikaseffect (thema Aantasting 28 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering van de ozonlaag). Bepaalde vervangproducten van CFK’s en HCFK’s, zoals bv. de HFK’s (fluorkoolwaterstoffen) hebben geen ozonafbrekend vermogen, maar wel een aanzienlijke Global Warming Potential (GWP). Er zijn ook nog andere verbanden tussen de thema's Aantasting van de ozonlaag en Klimaatverandering. De toename van de concentratie van broeikasgassen leidt naast een opwarming van de troposfeer tot een afkoeling van de stratosfeer (Europese Commissie, 2001a). De afbraak van ozon door chloorverbindingen – die vooral in de lage en middenstratosfeer (15 - 25km) gebeurt – wordt sterk beïnvloed door de aanwezigheid van stratosferische wolken. Deze wolken ontstaan wanneer de temperatuur beneden een bepaalde drempelwaarde daalt. Momenteel stelt men vast dat een relatief kleine daling van de stratosferische temperatuur kan leiden tot een aanzienlijke stijging van het aantal stratosferische wolken (zowel in duur van aanwezigheid als in de oppervlakte van de zone waarin ze voorkomen) met afbraak van ozon tot gevolg. Temperatuurgradiënten zijn ook de drijvende krachten voor de luchtcirculatie in de stratosfeer. Aangezien luchtstromingen in belangrijke mate de ozonconcentratie beïnvloeden (bv. de zogenaamde Dobson-Brewercirculatie transporteert gedurende de winter grote hoeveelheden ozon van de evenaar naar de polen), moet ook hier de relatie met klimaatwijzigingen aangestipt worden. Het geheel van al deze complexe interacties is nog niet helemaal begrepen of gekwantificeerd. Verzurende stofdeeltjes (vnl. aërosolen afkomstig van industriële zwaveloxide-emissies, zie thema Verzuring) beïnvloeden de reflectie-eigenschappen van wolken en hebben meestal een afkoelend effect op het klimaat. Het verband met thema Fotochemische luchtverontreiniging is rechtstreeks en onrechtstreeks. Rechtstreeks, omdat O3 een belangrijk broeikasgas is met steeds toenemende achtergrondconcentraties. Onrechtstreeks, vanwege het hydroxylradicaal – een tussenproduct in de O3-vorming – dat de levensduur en dus het effect van broeikasgassen zoals CH4, HCFK’s en HFK’s inkort. Landbemesting, verteringsprocessen bij herkauwers en mestverwerking zijn belangrijke bronnen van de broeikasgassen CH4 en N2O (thema Vermesting). Afvalverwerking leidt tot emissies van CO2 en CH4 (thema Beheer van afvalstoffen). En klimaatverandering kan een wijziging in de zoetwaterhuishouding veroorzaken (thema Verstoring van de waterhuishouding). De verhoogde temperatuur en CO2-concentratie, die gepaard gaan met een verandering in de weersomstandigheden (bv. toename droogteperiodes), kunnen gevolgen hebben voor ecosystemen en landbouwgewassen (Natuurrapport Vlaanderen, www.nara.be). Tot slot is er link tussen klimaatbeleid en luchtkwaliteitsbeleid. In de mate dat klimaatbeleid leidt tot een vermindering van het gebruik van fossiele brandstoffen zal dit immers niet enkel leiden tot een beperking van de uitstoot van CO2 emissies, maar ook van andere emissies (SO2, NOX, stofdeeltjes, …). april 2008 29 Klimaatverandering Achtergronddocument Indicatoren De indicatoren zijn geschikt in samenhangende indicatorblokken. Achter de naam van elke indicator staat aangegeven op welke schakel van de milieuverstoringsketen de indicator betrekking heeft: D: 'Driving forces' of maatschappelijke activiteiten: de onderliggende oorzaken van de verstoringen (productie, consumptie, transport, recreatie, enz.); P: 'Pressure' of milieudruk: de directe oorzaken van de verstoringen, nl. brongebruik (energie, water, ruimte, grondstoffen) en emissies (lozingen naar lucht, water en bodem, afval); S: 'State' of milieutoestand/-kwaliteit: de resulterende toestand van de verschillende milieucomponenten (lucht, water, bodem); I: 'Impact' of gevolgen van de milieuverstoring voor mens, natuur en economie: een inschatting van de negatieve gevolgen van de milieukwaliteit voor mens, natuur en economie; R: 'Response' of reacties van de doelgroepen en het beleid op de milieuverstoring. 1 ⏐ Activiteiten en hun broeikasgasemissies 1.1 ⎜ Inleiding Het energiegebruik in het algemeen levert veruit de belangrijkste bijdrage aan de broeikasgasemissies (figuur 8). Naast energiegebruik liggen ook andere maatschappelijke activiteiten aan de basis van de broeikasgasemissies: chemische productie, veeteelt, afvalverwerking, e.a.. Figuur 8: Aandeel van de activiteiten in de broeikasgasemissies (Vlaanderen, 2006*) 1% 6% 5% energiegebruik 5% chemische productie veeteelt afvalverwerking 83% overige nietenergetische emissies * voorlopige cijfers Bron: VMM 1.2 ⎜ Energiegebruik D In Vlaanderen is meer dan 80 % (ruim 83 % in 2006, zie figuur 8) van de broeikasgasuitstoot een direct gevolg van het energiegebruik. In het bijzonder levert de verbranding van fossiele brandstoffen (steenkool, aardolie, aardgas en hun afgeleide producten) een belangrijke bijdrage aan de uitstoot van antropogene broeikasgassen. CO2 – waarvan de emissies praktisch volledig te wijten zijn aan de verbranding van fossiele brandstoffen – is met een aandeel van 87 % in de uitstoot ook veruit het belangrijkste broeikasgas in Vlaanderen. Ondanks de inzet van kerncentrales voor ruim 40 % van onze elektriciteitsvoorziening en het 30 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering toenemend gebruik van hernieuwbare energiebronnen, blijft Vlaanderen ook in 2006 voor ruim 85 % afhankelijk van fossiele brandstoffen voor zijn energiegebruik. Figuur 9 geeft een schematisch overzicht van de verschillende energiegebruiksstromen in Vlaanderen voor het jaar 2006. Leveringen van brandstof aan de internationale scheep- en luchtvaart worden onder de benaming internationale bunkers geboekt. Deze categorie verschijnt wel in de energiebalans, maar wordt niet meegerekend in de emissiebalans van broeikasgassen overeenkomstig de IPCC-richtlijnen. Wat overblijft van het totaal energiegebruik na aftrek van de internationale bunkers, noemt men het bruto binnenlands energiegebruik (BBE) of soms ook primair energiegebruik. De energieverliezen bij transformatie, transport en distributie van energie en het eigen energiegebruik van de energiesector (elektriciteitscentrales, raffinaderijen en aardgasdistributie) lopen op tot 19 % van het primair energiegebruik in Vlaanderen, of bijna een kwart van het BBE. Figuur 9: Stroomdiagram van het energiegebruik (Vlaanderen, 2006*) * voorlopige data Bron: Energiebalans Vlaanderen, VITO Het netto binnenlands energiegebruik – soms ook finaal energiegebruik genoemd – bevat enkel het eindgebruik van energie door de diverse sectoren, uitgezonderd de energiesector. Het bestaat uit twee delen: het energetisch eindgebruik en het niet-energetisch eindgebruik. Onder energetisch eindgebruik verstaan we het gebruik van energie voor verwarming, verlichting, aandrijving, … Niet-energetisch eindgebruik betreft het gebruik van energiedragers als grondstof. Voorbeelden daarvan zijn het gebruik van aardgas voor de productie van ammoniak en het gebruik van nafta voor de productie van kunststoffen. Ook dit niet-energetisch energieverbruik geeft aanleiding tot de uitstoot van broeikasgassen: bij de ammoniaksynthese komt CO2 vrij in de processen, kunststoffen geven broeikasgassen vrij in hun gebruiksfase en in hun afvalverwerkingsfase. De energiedragers zijn de verschillende petroleumproducten (o.a. benzine, diesel en LPG), aardgas, vaste brandstoffen (steenkool, cokes) en elektriciteit. Elektriciteit en cokes zijn april 2008 31 Klimaatverandering Achtergronddocument zogenaamde intermediaire energiedragers, aangezien ze zelf – slechts deels voor wat elektriciteit betreft – geproduceerd worden met behulp van fossiele brandstoffen. Elektriciteit wordt opgewekt uit kernenergie, fossiele brandstoffen en hernieuwbare energiebronnen (bv. wind, biomassa, en waterkracht). Voor een uitgebreide bespreking van het energiegebruik in Vlaanderen, verwijzen we naar de achtergronddocumenten van de verschillende sectoren op www.milieurapport.be: Huishoudens, Industrie, Energie, Landbouw, Transport en Handel & diensten. Voor een uitgebreide bespreking van de energieproductie in Vlaanderen en algemene beschouwingen over het energiegebruik in Vlaanderen, verwijzen we naar het achtergronddocument van de sector Energie, eveneens op www.milieurapport.be. In hoofdzaak vergt de terugdringing van de broeikasgasuitstoot tot een duurzaam niveau de combinatie van twee soorten maatregelen: vermindering van de aanspraak op natuurlijke hulpbronnen, zoals fossiele brandstoffen, en het breken van de bestaande trend in het huidige ontwikkelingspatroon van het finale energiegebruik. Dit kan door een hogere efficiëntie in het gebruik van fossiele brandstoffen te combineren met meer milieuvriendelijke energieproductie (WKK, hernieuwbare energiebronnen). Voor een bespreking van het potentieel hiervan verwijzen we naar het achtergronddocument Energie op www.milieurapport.be. Ook een aanpassing van socio-economische processen zoals consumptiepatronen, mobiliteit en wonen en het hanteren van economische instrumenten zoals taksen en tariefstructuren kunnen een belangrijke bijdrage leveren om de broeikasgasuitstoot t.g.v. energiegebruik voldoende terug te dringen. Een belangrijk deel van het instrumentarium voor een duurzaam energiebeleid behoort tot de federale bevoegdheden, bv. de invoering van een CO2-taks of het opleggen van productnormen. De Vlaamse Overheid speelt een belangrijke rol bij de concrete uitvoering van verscheidene sturende richtlijnen vanuit Europa, bv. voor hernieuwbare energie en warmtekrachtkoppeling. De maatregelen die de Vlaamse overheid voorziet, zijn in grote lijnen opgelijst in het MINA-plan 3 en meer gedetailleerd in het Vlaams Klimaatbeleidsplan 20062012. 1.3 ⎜ Veeteelt D De omvang van de Vlaamse rundveestapel daalt sinds 1996 door de verbeterde efficiëntie (melkvee) en de verslechterde economische situatie (vleesvee). In vergelijking met 1990 is het aantal runderen in 2006 met 22 % gedaald. De afbouw van de varkensstapel trad in na 1999 als gevolg van prijsdaling (sinds 1998), de dioxinecrisis (1999) en het strengere mestbeleid. De pluimveestapel kende een grote expansie tot 1998, gevolgd door 3 stabiele jaren, maar daalt vanaf 2001 ten gevolge van het mestbeleid, de dioxinecrisis en de vogelpest. Dit laatste en de lage prijzen zijn ook de oorzaak van de tijdelijke sterke daling in 2003. Daarna liggen de cijfers terug in de lijn van de afnametrend. In 2006 is de pluimveestapel terugvallen tot slechts 8 % boven het niveau van 1990. De daling van de veestapel is mede een gevolg van de opkoopregeling door middel van stopzettingsvergoedingen die de Vlaamse overheid in 2001 voor varkens invoerde en in 2003 uitbreidde naar rundvee en pluimvee. In de periode 2001-2004 gingen 1 826 veehouders akkoord met de voorgestelde stopzettingvergoeding en dat voor 394 656 varkens, 31 733 runderen en 736 349 stuks pluimvee. De inkrimping van de veestapel leidt tot een reductie van de CH4-emissies (ten gevolge van spijsvertering van de runderen en van de mestopslag) en de N2O-emissies (ten gevolge van mestopslag en van het gebruik van dierlijke mest op landbouwgronden). Voor een meer uitgebreide bespreking van de veestapel verwijzen we naar het achtergronddocument van de sector 1.5 | Landbouw op www.milieurapport.be. 1.4 ⎜ Afvalverwerking D Het afvalbeleid, waar opeenvolgende Vlaamse Ministers van Leefmilieu doelstellingen formuleerden om de hoeveelheid (gestort en verbrand) afval terug te brengen, blijkt 32 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering succesvol. De dalende trend voor de emissies van CO2 en CH4 uit afvalverbranding (zonder energierecuperatie) blijft aanhouden. Beide zijn het gevolg van beleidsmaatregelen van de Vlaamse overheid (het beleid inzake stortgassen, afvalstorten en afvalverbranding). De invoering van een stortverbod en de nuttige aanwending (energieproductie) van CH4emissies uit de bestaande afvalstorten deden de methaanuitstoot van afvalstorten terugvallen. Aan de andere kant is er gedurende de laatste jaren een toename berekend van de CH4emissies tengevolge van het centraal composteren van organisch afval. Dit is het gevolg van de toegenomen selectieve ophaling van organisch afval in Vlaanderen. Sinds 2001 is deze toename echter afgevlakt. Eén mogelijke verklaring is een toegenomen preventie van organisch afval. Een andere verklaring is dat de gezinnen zelf in toenemende mate hun organisch afval composteren. Beide verklaringen kunnen ertoe leiden dat er minder organisch afval wordt verwerkt ter hoogte van de centrale composteringsinstallaties. De CH4emissies van het thuiscomposteren kunnen momenteel niet ingeschat worden. april 2008 33 Klimaatverandering Achtergronddocument 2 ⏐ Emissie van broeikasgassen: koolstofdioxide of CO2, methaan of CH4, lachgas of N2O, zwavelhexafluoride of SF6, fluorkoolwaterstoffen of HFK's en perfluorkoolwaterstoffen of PFK's 2.1 ⏐ Totale emissie van broeikasgassen (CO2, CH4, N2O, SF6, HFK's, PFK's) in Vlaanderen P 2.1.1 ⎜ Doelstellingen Het Klimaatverdrag van de Verenigde Naties voorziet een dusdanige beperking van de uitstoot van broeikasgassen dat geen gevaarlijke antropogene verstoring van het klimaatsysteem optreedt. De termijn waarbinnen dit moet gebeuren dient de ecosystemen toe te laten zich op een natuurlijke wijze aan te passen aan de klimaatverandering, de voedselvoorziening te verzekeren en de economische ontwikkeling op een duurzame manier te laten voortgaan. Hiertoe moet de uitstoot dalen tot een heel kleine fractie van de huidige uitstoot (IPCC, 2001). In de Europese Unie is reeds meermaals (laatst op de Europese Raad van regeringsleiders van maart 2007) afgesproken dat op basis van bovenstaande doelstelling de temperatuur niet meer dan 2°C mag stijgen boven het gemiddelde van voor het industriële tijdperk. Deze doelstelling is gebaseerd op de wetenschappelijke bevindingen van het IPCC. Op langere termijn vergt dit wellicht een wereldwijde vermindering van de broeikasgasuitstoot van 30 tot 60 % tegen 2050 t.o.v. 2000 (IPCC, 2007). Met het Klimaatverdrag van Rio de Janeiro – voorgesteld op de Wereldmilieutop in 1992, in voege sinds 21 maart 1994 en inmiddels geratificeerd door 191 landen waaronder België – zet de internationale gemeenschap de eerste stappen in die richting. In het Klimaatverdrag verplichtten de landen van Annex I (de industrielanden + ex-Oostblok) zich er toe hun broeikasgasemissies tegen 2000 te stabiliseren op het niveau van 1990. België ging hierbij al meteen een stap verder en verbond zich er toe (gezamenlijk met de drie gewesten) de CO2emissies met 5 % te reduceren in 2000 t.o.v. het niveau van 1990. Deze verbintenis werd niet nagekomen: in 2000 kwam België uit op 147,5 Mton CO2-eq, t.o.v. 145,8 Mton CO2-eq in 1990 (Nationale Klimaatcommissie, 2007). Sedertdien werden op verschillende beleidsniveaus in België nog verschillende andere doelstellingen onderschreven m.b.t. de uitstoot van broeikasgassen (tabel 5). 34 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Tabel 5: Geformuleerde beleidsdoelstellingen voor Vlaanderen en België inzake de uitstoot van broeikasgassen jaar 1996 1997 1998 2001, 2002 2003 2004 bron doelstelling of maatregel gerealiseerd Vlaams MilieuBeleidsPlan Tegen 2000 de CO2-uitstoot met 5 % nee voor 1997-2001 verminderen ten opzichte van 1990; CO2 en N2O; ja voor CH4 Tegen 2002 de uitstoot van CH4 met 10 % verminderen en de uitstoot van N2O stabiliseren. en N2O Federale Regering, in Broeikasgasemissies van CO2, CH4 en N2O ? kader van de EU-Raad tegen 2010 verminderen met 10 % ten opzichte van Milieuministers van 1990 Belgische Regering op de Broeikasgasemissies in de periode 2008-2012 ? Raad van de EU, verminderen met 7,5% ten opzichte van 1990 16/06/1998 Federaal Parlement en de Ratificatie Kyoto-protocol. Broeikasgasemissies ? drie Gewestelijke in de periode 2008-2012 verminderen met 7,5% Parlementen ten opzichte van 1990 Vlaamse Regering, MINA- Tegen 2020 reductie van de broeikasgasuitstoot ? Plan III met 30 % ten opzichte van 1990, afhankelijk van de economische groei en het succes van de reeds genomen maatregelen Overlegcomité van de Lastenverdeling Kyoto tussen de gewesten: ? federale en -5,2 % voor Vlaanderen, -7,5 % voor Wallonië en gewestregeringen +3,475 % voor het Brussels Hoofdstedelijk (8.3.2004) Gewest in de periode 2008-2012 t.o.v. 1990 Bron: VITO, UGent op basis van Bollen & Van Humbeek, 2000. Het Klimaatverdrag is een Raamverdrag: het bevat geen concrete afspraken over de manier waarop de doelstellingen moeten gerealiseerd worden. Bovendien gaat het om vrijwillige en niet-bindende beloftes. De modaliteiten voor de concrete uitvoering van het Klimaatverdrag worden jaarlijks – sinds 1995 – tijdens de Conferentie van de Partijen van het Klimaatverdrag (COP) besproken. Reeds op de eerste COP, in Berlijn, was het duidelijk dat de afspraken uit het Raamverdrag onvoldoende ambitieus waren. De overheden van de industrielanden verklaarden zich bereid tot verdere emissiereducties, vastgelegd in specifieke en bindende doelstellingen. Deze afspraak wordt ook het Mandaat van Berlijn genoemd. In december 1997, tijdens de derde COP in Kyoto (Japan), werd een Protocol vastgelegd. Dit stelt dat de industrielanden hun totale uitstoot van zes broeikasgassen in de periode 2008-2012 jaarlijks gemiddeld met minstens 5 % moeten verminderen ten opzichte van het referentiejaar 1990. Daarnaast heeft elk deelnemend land een individuele doelstelling. Ontwikkelingslanden hebben geen reductieverplichtingen aangegaan in dit Protocol, maar engageren zich net als de industrielanden wel tot het uitwerken van een emissie-inventaris, het opstellen en implementeren van klimaatprogramma's en samenwerking inzake milieutechnologie, onderzoek, opleiding en onderwijs. De broeikasgassen die in het Protocol van Kyoto beschouwd worden, zijn CO2, CH4, N2O, HFK’s, PFK’s en SF6, uitgedrukt in CO2-equivalente emissies. Voor de F-gassen is het toegelaten 1995 als referentiejaar te nemen. Hiervoor hebben alle lidstaten van de EU geopteerd, uitgezonderd Oostenrijk en Frankrijk die 1990 als basisjaar kozen. Het Kyoto-protocol is op 16 februari 2005 in werking getreden. Door de ratificatie van Rusland in november 2004 was de laatste voorwaarde vervuld. Het Kyoto-protocol kon immers pas in werking treden na ratificatie door ten minste 55 landen. Hierbij moesten annex-I landen zitten met een gezamenlijke uitstoot van minstens 55% van de totale uitstoot van de annex-I landen in 1990. Eind augustus 2004 hadden 124 landen het Protocol geratificeerd. In deze groep zaten annex-I landen die in 1990 samen goed waren voor 44,2 % van de broeikasgasuitstoot van alle annex-I landen. Het aandeel van België bedraagt 0,8 %. Door de afwijzende houding van Amerika (goed voor 36,1 %), kon het protocol enkel nog in werking treden mits ratificatie door Rusland (goed voor 17,4 %). Pas op 18 november 2004 voltooide Rusland de procedure tot ratificatie. Inmiddels heeft ook Australië (2,1 %) het protocol geratificeerd. Op 14 april 2008 was het aantal landen dat, naast de Europese Unie als landenorganisatie, het april 2008 35 Klimaatverandering Achtergronddocument Kyotoprotocol heeft geratificeerd opgelopen tot 178. Samen staan die landen in voor 63,7 % van de emissies door Annex-I landen in 1990 4. Naast Amerika had nog maar 1 ander Annex-I land het Kyoto-protocol niet geratificeerd: Liechtenstein (< 0,1 %). Het Vlaams Parlement heeft het Kyoto-protocol op 30 januari 2002 goedgekeurd. De federale Belgische overheid deed hetzelfde op 31 mei 2002. Ook het Waals gewest en het Brussels hoofdstedelijk gewest hebben het Kyotoprotocol goedgekeurd. De Europese Gemeenschap heeft het Protocol op 25 april 2002 goedgekeurd, en heeft samen met alle EU-lidstaten de instrumenten van ratificatie neergelegd bij de VN op 31 mei 2002. De Europese Unie als geheel verbond zich tot een reductie met 8 %, en verdeelde de inspanning tussen haar toenmalige 15 lidstaten. In deze lastenverdeling engageerde België zich tot een emissiereductie van 7,5 %. Die lastenverdeling is onder meer gebeurd op basis van de economische ontwikkelingsgraad van elk van de lidstaten (sommigen mogen zelfs i.p.v. een reductie nog een toename in emissies hebben). De EU erkent dat er ook na 2012 reducties zullen nodig zijn. De Raad van Milieuministers sprak zich in maart 2005 uit voor een emissiereductiedoelstelling voor de ontwikkelde landen van -15 tot -30 % tegen 2020 en van -60 tot -80% tegen 2050, telkens in vergelijking met 1990. De staatshoofden en regeringsleiders van de EU namen de 2°C-doelstelling over op hun lentetop van maart 2005. Ze bevestigden ook de doelstelling voor 2020, maar niet die voor 2050. Op de lentetop van 16 juni 2006 werd de 2°C-doelstelling bevestigd. Op 8 maart 2004 nam het Overlegcomité van de federale en gewestregeringen een beslissing over de nationale Kyoto-lastenverdeling. Het Vlaams gewest moet een emissiereductie met 5,2 % realiseren. Voor het Waals en het Brussels hoofdstedelijk Gewest bedraagt de doelstelling respectievelijk -7,5 % en +3,475 %. Daarnaast zal de Federale Overheid een reeks bijkomende maatregelen (o.a. operationaliseren groot windmolenpark op de Thorntonbank, omschakeling van steenkoolcentrales naar biomassa en introductie van biobrandstoffen) treffen die de gewesten zullen helpen om hun doelstelling te realiseren, en bijkomende emissierechten verwerven om de reductiedoelstelling voor België rond te maken. Op basis van de meest recente inventarisatiecijfers voor het jaar 1990 zou deze 5 aankoopinspanning op federaal niveau overeen komen met een hoeveelheid van 2,442 miljoen emissierechten per jaar voor de 5 jarige periode 2008-2012. In afwachting van deze lastenverdeling tussen de gewesten hadden het Vlaamse en het Waalse Gewest zich in 2001 al geëngageerd om de emissies tegen 2005 te stabiliseren op het niveau van 1990 (kortetermijndoelstelling of KTD). Deze doelstelling sluit aan bij het Kyoto-protocol dat stelt dat in 2005 reeds aantoonbare vorderingen geboekt moeten zijn. De Vlaamse regering heeft zich hiertoe verbonden op voorwaarde dat de federale overheid geïntegreerde maatregelen neemt inzake energie, transport, fiscaliteit en productnormering. Uit de beschikbare emissiegegevens blijkt dat Vlaanderen deze stabilisatiedoelstelling slechts met 1 jaar vertraging gehaald heeft (niet in 2005 maar wel in 2006). Daarnaast had Vlaanderen zich in het Vlaams Milieubeleidsplan 1997-2001 (MINA-plan 2) tot doel gesteld om in het jaar 2002 de CH4-emissies met 10 % te verminderen ten opzichte van 1990 en de emissies van N2O te stabiliseren op het niveau van 1990. In het Derde Milieubeleidsplan (2003-2007; MINA-plan 3) zijn naast de algemene stabilisatiedoelstelling voor 2005 geen afzonderlijke reductiedoelstellingen per gas voorzien. Er is wel een streefdoel voor 2020 ingeschreven: een reductie van de broeikasgasuitstoot met 30 % t.o.v. 1990. Dit komt overeen met het oorspronkelijk voorstel van de Europese Commissie betreffende de Europese strategie duurzame ontwikkeling. Ondertussen wordt op Europees niveau en in samenspraak met de lidstaten gewerkt aan de lastenverdeling voor de volgende klimaatdoelstelling (post-2012). Op 23 januari 2008 stelde de Europese Commissie in die context haar klimaat- en energiepakket (‘climate action and renewable energy package’) voor. Met dit pakket geeft de Commissie invulling aan de 4 http://unfccc.int/kyoto_protocol/items/2830.php Berekend uit het verschil tussen de ‘assigned amount’ voor België en de som van de ‘assigned amounts’ voor de 3 gewesten. 5 36 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering besluiten van de Europese Raad van maart 2007, en aan de trekkersrol die het vervulde op de VN-klimaatveranderingconferentie in Bali van december 2007. Wat de reductie van broeikasgasemissies betreft mikt het pakket tegen 2020 op reductie in de EU-27 met minstens 20 % t.o.v. 1990, uit te breiden tot -30 % bij een internationaal post-Kyoto klimaatakkoord. Op basis van een impact assessment schuift de Commissie bindende doelstellingen per lidstaat naar voor. In de toewijzing van de doelstellingen is zowel rekening gehouden met kostenefficiëntie (maatregelen nemen waar ze minst kosten) als met billijkheid en solidariteit (breedste schouders, lees ‘oude’ lidstaten, dragen zwaarste lasten). De kostprijs voor de maatschappij om alle doelstellingen te halen met de voorgestelde maatregelen zou voor de hele EU-27 beperkt blijven tot 0,5 % van het BBP in 2020, terwijl het BBP sowieso circa 40 % hoger zou liggen in 2020 t.o.v. 2005. Voor België stelt de Commissie een emissiereductie inzake broeikasgassen voor van -15 % tegen 2020 t.o.v. 2005 voor alle emissiebronnen in België die niet onder het emissiehandelssysteem vallen (ter info: het reductiedoel van -20 % in de periode 1990-2020 voor de EU27 komt overeen met -14 % in de periode 2005-2020). Voor het geheel van bedrijven die vanaf 2013 wel onder het Europees emissiehandelssysteem (ETS) zullen vallen (met Europese toewijzing van emissierechten), is een emissiereductie met 21 % voorzien. De bedoeling is het regelgevend kader voor dit klimaat- en energiepakket nog volledig – gelet op de sterke onderlinge samenhang van de verschillende onderdelen – rond te krijgen tijdens de huidige legislatuur van Europees Parlement en Europese Commissie: voorjaar 2009. 2.1.2 ⎜ Emissie broeikasgassen in Vlaanderen Figuur 10 geeft de emissies van broeikasgassen in Vlaanderen weer. De uitstoot van broeikasgassen in Vlaanderen bedroeg in 2006 op 85 Mton CO2-eq, of ongeveer 3 Mton CO2eq boven de Kyoto-doelstelling (doel 2008-2012) voor Vlaanderen. Deze doelstelling is een reductie van -5,2 % in de periode 2008-2012 t.o.v. het referentiejaar, tot een plafond van 82,463 Mton CO2-eq. De uitstoot van broeikasgassen in Vlaanderen dook in 2006 voor het eerst onder het referentieniveau van het Kyotoprotocol (dit zijn de emissies in jaar 1990 voor CO2, CH4 en N2O en jaar 1995 voor F-gassen). De stabilisatiedoelstelling die was ingeschreven in MINAplan 3 en het Vlaams Klimaatbeleidsplan werd daarmee met een jaar vertraging gehaald. In 2006 was Vlaanderen bovendien 3,2 % verwijderd van zijn Kyotodoelstelling voor de periode 2008-2012, in 2003 was dat nog 9,5 %. Om de Kyoto-doelstelling te kunnen halen, moet de totale uitstoot van broeikasgassen voortaan jaarlijks met 0,8 % dalen tot in 2012. In figuur 10 valt op dat de jaren 1996 en 1998 er bovenuit springen. 1996 was het koudste jaar sinds 1990, wat aanleiding gaf tot een extra toename van het energiegebruik – voornamelijk petroleumproducten – voor de gebouwenverwarming. De sprong in het jaar 1998 is vooral toe te schrijven aan een hogere binnenlandse elektriciteitsproductie, meer bepaald in de conventionele thermische centrales. Dit heeft 2 oorzaken: De kerncentrale Tihange 3 werd gedurende 2,5 maand stilgelegd om 3 stoomgeneratoren te vervangen. Daardoor daalde de nucleaire elektriciteitsproductie in Wallonië, wat door de klassieke centrales in Vlaanderen diende opgevangen te worden. Bovendien steeg in heel België dat jaar de vraag naar elektriciteit; Er werd dat jaar minder elektriciteit geïmporteerd. Daarnaast werd 1998 ook gekenmerkt door een hoger energiegebruik bij de huishoudens. april 2008 37 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 10a: Emissie van broeikasgassen (Vlaanderen, 1990-2006) emissie (Mton CO2-eq) 100 F-gassen 90 80 N2O 70 CH4 60 50 CO2 40 doel 2005** 30 doel 20082012** 20 10 doel 2020** 0 1990 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006* Voor de omrekening van tonnages naar CO2-eq werden volgende GWP-waarden gebruikt: 1 voor CO2, 21 voor CH4, 310 voor N2O, 23 900 voor SF6, 140 tot 11 700 voor de verschillende HFK's en 6 500 tot 9 200 voor de PFK’s (SAR IPCC, 1996), zie ook tabel 2. Voor F-gassen is het referentiejaar 1995 i.p.v. 1990. De uitstoot vóór 1995 van deze F-gassen wordt gelijkgesteld aan de uitstoot in 1995. * voorlopige cijfers Bron: MIRA/VMM De toename van de broeikasgasemissie in Vlaanderen ten opzichte van 1990 is voornamelijk het gevolg van een stijging van de CO2-uitstoot. Door de afname van de uitstoot van CH4, N2O en de meeste F-gassen is het relatief aandeel van CO2 in 2006 zelfs al opgelopen tot bijna 87 %. CO2 blijft dus veruit het belangrijkste broeikasgas. De emissies van CO2 zijn praktisch volledig te wijten aan de verbranding van fossiele brandstoffen. Vlaanderen blijft voor meer dan 80 % (84 % in 2006) afhankelijk van fossiele brandstoffen voor zijn energiegebruik, ondanks het belangrijk aandeel (circa 40 %) van kernenergie in de Vlaamse elektriciteitsproductie. Sinds 2003 hebben de CO2-emissies een daling ingezet. De eerder sterke daling van de CO2-uitstoot in het jaar 2006 kan deels verklaard worden door een verschuiving van de elektriciteitsproductie van conventionele centrales op fossiele brandstoffen naar meer energie-efficiënte WKK-installaties op aardgas. Daarnaast is ook het energieverbruik in de huishoudens gedaald, wat voor een stuk verklaard kan worden door hogere temperaturen dan in 2005, en (vermoedelijk ook al) door het effect van energiebesparende investeringen in gebouwen. N2O was lange tijd het tweede belangrijkste broeikasgas in Vlaanderen. In 2006 daalde het belang van N 2O (5,8%) voor het eerst sinds 1996 onder dat van methaan (6,3%). N2O is vooral afkomstig van industriële processen (o.m. de productie van salpeterzuur) en de landbouwsector (mestopslag en plantaardige productie). Door belangrijke reducties, vooral in de industrie maar ook in de landbouwsector, is in 2006 een daling van de N2O-emissies gerealiseerd van 26 % ten opzichte van 1990. De emissies van de industrie namen zelfs af met 46 % over de periode 1990-2006. De dalende trend van emissies door de salpeterzuurproductie werd al in 1999 ingezet, maar kende in 2003 een versnelling met een bijkomende daling van 27 % t.o.v. 2002 tot gevolg, in 2004 en 2005 bleven ze ongeveer op het niveau van 2003. In 2006 volgde opnieuw een daling met 44 % t.o.v. 2005, ondermeer door de inbouw van een katalysator in twee bestaande salpeterzuurinstallaties bij BASF. De emissies (directe en indirecte) van de veeteelt en plantaardige productie namen tussen 1990 en 2006 af met 18 % o.a. door een afbouw van de veestapel, maar ook door een efficiënter gebruik van meststoffen. Daarentegen namen de emissies van het wegverkeer toe met 121 % sinds 1990. Dit komt door de toename van het aantal voertuigen en van het aandeel van benzinewagens met driewegkatalysator waarbij een beperkte hoeveelheid N2O wordt vrijgezet tijdens de omvorming van stikstofoxiden (NOx) naar het onschadelijke stikstofgas (N2). 38 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering CH4 is goed voor 6,3 % van de totale broeikasgasemissies in 2006. Daarmee steekt methaan lachgas voorbij als tweede belangrijkste broeikasgas in Vlaanderen. De uitstoot van CH4 is in 2006 met 30 % gedaald ten opzichte van 1990, in de eerste plaats dankzij het meer dan halveren van de emissies uit de belangrijkste bron van de sector handel & diensten: de afvalstorten. Deze daling is het gevolg van het Vlaamse Afvalbeleid, waarbij ernaar gestreefd wordt de hoeveelheid te storten afval te minimaliseren en uiteindelijk tot nul te reduceren. Daarnaast worden de CH4-emissies op bestaande stortplaatsen geminimaliseerd, door een deel van het geproduceerde methaan te valoriseren (elektriciteitsproductie en/of warmterecuperatie). Enkel wanneer aangetoond kan worden dat valorisatie economisch niet haalbaar is, is affakkelen nog toegelaten waarbij CH4 wordt verbrand tot CO2. De CH4emissies van de verteringsprocessen van vee en van de mestopslag zijn in mindere mate gedaald, respectievelijk met 18 % en 12 %. De uitstoot van gefluoreerde broeikasgassen of F-gassen (= verzamelterm voor HFK’s, PFK’s en SF6) is veel kleiner dan van de andere broeikasgassen. Toch eisen ze ook de nodige aandacht op door hun sterk opwarmend effect. Bij eenzelfde hoeveelheid uitgestoten gas, is het opwarmend effect van sommige F-gassen tot 22 200 keer sterker dan dat van CO2. Hun aandeel in de korf nam af van 5 % in 1995 tot 1 % in 1999. Daarna steeg het terug naar 1,4 % in 2004. In 2005 en 2006 bedroeg het aandeel van de F-gassen 1,2 %. De sterke afname kan volledig op rekening van het chemisch bedrijf 3M (sector Industrie) geschreven worden. Door de installatie van een naverbrandingsinstallatie, gecombineerd met een fluoriderecuperatie-eenheid, kende 3M een sterke daling van de uitstoot van PFK’s en SF6. De uitstoot van PFK’s daalde tussen 1995 en 2002 met ruim 2 Mton. De uitstoot van SF6 viel zelfs terug van 2,2 Mton in 1995 naar bijna 0 Mton vanaf 1999 (zie ook verder § 2.2.2). De toename van F-gassen na 1999 is in belangrijke mate te verklaren door het toenemend gebruik van HFK’s in industriële koelinstallaties en in airco-installaties voor auto’s, winkels en kantoren. In de toekomst verwacht met aan de ene kant dat de uitstoot van HFK’s zal toenemen, aangezien deze gassen o.a. dienen als vervangproduct voor de ozonafbrekende CFK’s en HCFK’s, die grotendeels verboden zijn of waarvan het gebruik momenteel wordt afgebouwd. Aan de andere kant is in 2006 een Europese Richtlijn goedgekeurd die voorziet in een uitfasering van het gebruik van HFK’s met een GWP hoger dan 150 voor airconitioning in auto's. De uitfasering start in 2008 en mondt uit in een volledig verbod in 2017. Voor SF6 mogen we in de toekomst een toename van de uitstoot verwachten door de ontmanteling van akoestisch isolerend dubbel glas. 2.1.3 ⎜ Emissie broeikasgassen in België Wanneer we iets verder in de geschiedenis terugkijken, meer bepaald vanaf het begin van de negentiende eeuw, zien we op figuur 10b een duidelijk stijgende trend in de CO2-uitstoot door de verbranding van fossiele brandstoffen in België. Het effect van beide wereldoorlogen is goed zichtbaar. Vanaf de jaren 1960 daalt het gebruik van steenkool, maar daar staat een sterke stijging van het olieverbruik en in mindere mate van het gasverbruik tegenover. Rond 1970 bereikt de uitstoot een toppunt, waarna de oliecrisis een daling van het olieverbruik inluidt. Door een sterke stijging van het gasverbruik blijft de totale uitstoot wel hoog. april 2008 39 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 10b: Uitstoot van CO2 door gebruik van fossiele brandstoffen (België, 1830-2006) De emissies zijn uitgedrukt in miljoen ton per jaar, zonder internationale bunkering. Bron: FOD Economie - Algemene Directie Statistiek en Economische Informatie op basis van verschillende bronnen: Marland et al., 2003; Hecq et al., 1990; OESO, Eurostat en FOD Economie (Bestuur Energie). 2.2 ⎜ Emissie van broeikasgassen per sector en per gas (CO2, CH4, N2O, SF6, HFK's, PFK's) P 2.2.1 ⎜ Totale broeikasgasemissie per sector Daar waar in de eerste helft van de jaren 90 de industrie nog de belangrijkste bron van broeikasgassen was in Vlaanderen, heeft inmiddels de energiesector die rol overgenomen (figuur 11a). Industrie (23,6 %) en energiesector (26,9 %) staan samen in voor ruim de helft van de broeikasgasemissies. Transport (18,2 %), incl. privéverplaatsingen, en de huishoudens (14,7 %) zijn ook belangrijke bronnen. Natuur & tuinen zorgen voor een nettoopname van broeikasgassen in Vlaanderen (‘sink’), maar die opname is afgenomen t.o.v. 1990. De cijfers voor natuur & tuinen zijn niet verrekend bij de bepaling van de aandelen in figuur 11a. Ondanks de toegenomen energie-efficiëntie van de meeste transportmodi is bij transport de uitstoot in absolute termen sterk toegenomen in de periode 1990-2006. Oorzaak daarvan zijn de aanzwellende transportstromen. Zo worden de emissiereducties gerealiseerd in de industrie, de landbouw en de energiesector grotendeels tenietgedaan. Onder invloed van gezinsverdunning en sterk toegenomen economische activiteiten slaagden ook de huishoudens en de sector handel & diensten er nog niet in hun emissies terug te dringen tot onder het niveau van 1990. 40 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 11: Aandeel van de sectoren in de uitstoot van broeikasgassen voor 2006* en evolutie van de emissies per sector in de periode 1990**-2006* (Vlaanderen) * voorlopige cijfers ** Overeenkomstig het Kyoto-protocol is voor CO2, CH4 en N2O 1990 het referentiejaar en voor F-gassen 1995 In figuur ‘a)’ werd de sink/vastlegging van CO2 en emissie van CH4 in natuur & tuinen niet meegenomen bij de berekening van de aandelen. Bron: MIRA/VMM Figuur 12 geeft aan in hoeverre de aandelen van de sectoren in de broeiksagasuitstoot van Vlaanderen gewijzigd zijn tussen het referentiejaar (1990 is referentiejaar voor CO2, CH4 en N2O; 1995 is referentiejaar voor de F-gassen) en 2005. Ook de aandelen in 2006 — waarvoor de data nog maar voorlopig zijn — zijn erin weergegeven. Het aandeel van de industrie is het sterkst gedaald, terwijl het aandeel van transport het sterkst toegenomen is. Figuur 12: Aandeel van de deelsectoren in de broeikasgasemissies voor de jaren 2005 en 2006* ten opzichte van het referentiejaar ** (Vlaanderen) natuur & tuinen -1,1% -1,1% -1,4% 5,2% 5,1% 4,8% handel & diens ten trans port 14,1% 11,5% 11,3% 13,3% landbouw 18,4% 17,7% 2006* 2005 27,2% 27,3% 27,4% energie 23,9% 24,5% indus trie 27,6% 14,9% 15,2% 14,2% huis houdens -5% referentie 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% * voorlopige cijfers ** Overeenkomstig het Kyoto-protocol is voor CO2, CH4 en N2O 1990 het referentiejaar en voor F-gassen 1995. In tegenstelling tot in figuur 11, werden in deze figuur wel de sinks/vastleggingen van CO2 en de emissie van CH4 in natuur & tuinen meegenomen bij de berekening van de aandelen. Bron: MIRA/VMM De absolute broeikasgasemissies daarentegen stijgen voor alle sectoren, uitgezonderd de sectoren industrie, energie en landbouw (figuur 11 en tabel 6). De absolute april 2008 41 Klimaatverandering Achtergronddocument broeikasgasemissies van de industrie zijn het sterkst gedaald. Dit is te wijten aan de sterke daling van de uitstoot van F-gassen in de periode 1995-2002, en de dalende N2O-emissies. De industriële emissies van CO2 liggen wel nog steeds hoger dan in 1990. 42 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Tabel 6: Evolutie van de broeikasgasuitstoot per sector (Vlaanderen, 1990-2006) sector 1 Huishoudens stof 3 Energie 5 Transport Vlaanderen (excl. Bunkers) Vlaanderen 2006* verschil 2006 t.o.v. referentie 13.032 12.417 13.058 12.288 4% 300 281 216 195 193 -36% 199 201 179 185 184 -7% 98 83 63 63 -36% N2O .. alle gassen samen 12.362 13.613 12.895 13.501 12.727 3% CO2 16.278 17.043 18.400 18.613 18.019 11% 382% CH4 14 15 17 56 69 N2O 3.050 3.723 3.373 2.396 1.642 -46% 131 287 508 508 287% HFK's .. PFK's .. 2.335 361 142 142 -94% SF6 .. 2.153 79 25 25 -99% -15% alle gassen samen 23.962 25.400 22.518 21.739 20.404 CO2 23.021 22.456 23.083 23.847 22.854 -1% CH4 584 301 276 250 250 -57% 189 189 201 113 98 -48% 12 12 7 7 -44% N2O .. alle gassen samen 23.806 22.958 23.573 24.217 23.209 -3% CO2 3.687 3.662 3.302 3.327 3.280 -11% CH4 4.904 5.004 4.758 4.209 4.161 -15% N2O 2.952 2.998 2.869 2.449 2.424 -18% alle gassen samen 11.543 11.664 10.929 9.985 9.865 -15% CO2 11.899 13.291 14.658 15.072 15.074 27% CH4 73 68 47 28 28 -61% 236 337 458 489 489 107% 10 54 129 129 1195% 29% N2O .. alle gassen samen 12.218 13.706 15.216 15.718 15.719 CO2 2.356 3.195 3.501 3.573 3.552 51% CH4 1.641 1.528 1.171 615 546 -67% 157 158 154 151 151 -4% 19 86 179 179 839% N2O HFK's X Natuur & tuinen 2005 11.765 HFK's 6 Handel & diensten 2000 CH4 SF6 4 Landbouw 1995 CO2 HFK's 2 Industrie 1990 .. alle gassen samen 4.173 4.900 4.912 4.518 4.427 6% CO2 -1.375 -1.217 -1.111 -1.056 -1.056 -23% 120 120 120 120 120 0% alle gassen samen -1.255 -1.098 -991 -936 -936 -25% CO2 67.631 71.461 74.250 76.434 74.009 9% CH4 7.636 7.318 6.605 5.473 5.367 -30% N2O 6.783 7.605 7.234 5.784 4.987 -26% .. 259 510 878 878 239% CH4 HFK's PFK's .. 2.335 361 142 142 -94% SF6 .. 2.165 92 32 32 -99% -2% alle gassen samen 86.810 91.143 89.052 88.742 85.415 totaal te verrekenen voor toetsing aan Kyoto doelstelling 86.837 91.032 88.821 88.458 85.131 Kyoto doelstelling voor Vlaanderen (2008 - 2012)** 82.463 * voorlopige cijfers ** Voor toetsing aan de Kyoto-doelstellingen dienen enkele fluxen (emissies en sinks) die afkomstig zijn van bodememissies, verandering van koolstofvoorraad in de bodem en wijzigingen in bossen niet in rekening gebracht te worden. In de rest van de tabel zijn die fluxen wel meegerekend (bij de 4 Landbouw en 7 Natuur & tuinen) om het overzicht van broeikasgasemissies in Vlaanderen zo volledig mogelijk te maken. - Met 'alle gassen' wordt de korf van 6 broeikasgassen bedoeld die zijn opgenomen in het Kyoto-protocol: CO2, CH4, N2O, HFK's, PFK's en SF6; - Voor HFK's, PFK's en SF6 zijn maar cijfers beschikbaar vanaf 1995. Voor de totalen van 'alle gassen samen' werd bij het jaar 1990 voor HFK's, PFK's en SF6 het cijfer van 1995 als constante overgenomen. - Een negetief getal duidt op een netto opname ('sink') i.p.v. een emissie. Bron: MIRA/VMM De (voorlopige) cijfers voor 2006 geven aan dat Vlaanderen er voor het eerst in slaagt zijn broeikasgasemissies terug te dringen tot onder het referentieniveau voor het Kyoto-protocol (dit zijn de emissies in jaar 1990 voor CO2, CH4 en N2O en jaar 1995 voor de F-gassen). Daar waar Vlaanderen in 2000 nog uitkwam op 88,8 Mton CO2-equivalenten zijn de emissies in 2006 gedaald tot 85,1 Mton CO2-eq (2 % onder het referentieniveau). De emissies gaan dus stilaan in de richting van de Kyotodoelstelling voor Vlaanderen (emissies in periode 20082012 circa 5,2% onder het referentieniveau; 82,463 Mton CO2-eq). In 2006 was Vlaanderen april 2008 43 Klimaatverandering Achtergronddocument 3,2 % verwijderd van zijn Kyoto-doelstelling, in 2000 zat Vlaanderen nog 7,7 % boven de doelstelling voor de periode 2008-2012. 2.2.2 ⎜ Emissie per broeikasgas 2.2.2.1 ⎜ CO2-emissie Hier is de energiesector de grootste met een aandeel van 30 % in 2006, gevolgd door de industrie (24 %), transport (20 %) en de huishoudens (17 %) (figuur 13). De sectoren handel & diensten (4,8 %) en landbouw (4,4 %) hebben een kleiner aandeel, maar het aandeel van de CO2-emissies van handel & diensten vertoont wel een sterke stijging in 2006 ten opzichte van 1990. Dit is te wijten aan de toenemende activiteit in deze sector. Het aandeel van de sector transport is eveneens relatief veel groter in 2006 dan in 1990. Dit is te wijten aan de explosieve groei en gebruik van het motorvoertuigenpark. Het aandeel van de energiesector is afgenomen in 2006 ten opzichte van 1990, de absolute CO2-emissies in deze sector namen eveneens af in de periode 1990-2006 (zie tabel 6). In de sectoren transport en handel & diensten zien we een zeer sterke toename van de CO2-emissie (transport: + 27% in 2006 t.o.v. 1990; handel & diensten: + 51 % in 2006 t.o.v. 1990). Figuur 13: Aandeel van de sectoren in de emissie per broeikasgas in het referentiejaar** en in 2006* (Vlaanderen) 80 CH4 4,8% 70 3,5% 60 50 17,6% 5,5% 20,4% 40 34,0% 30,9% 24,1% 24,3% 17,4% 16,6% 1990 2006* 4,4% 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Mton CO 2-eq Mton CO 2-eq CO2 30 20 10 0 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10,2% 64,2% 77,5% 7,7% 4,7% 1990 2006* F-gassen 3,5% 43,5% 9,8% 2,8% 48,6% 45,0% 2,9% 2,0% 32,9% 3,7% 1990 2006* Mton CO2-eq Mton CO2-eq N2 O 21,5% 5 4 3 2 97,1% 2,1% 17,0% 0 64,2% 6,0% 1990 2006* 1 0 * voorlopige cijfers ** Overeenkomstig het Kyoto-protocol is voor CO2, CH4 en N2O 1990 het referentiejaar en is voor de F-gassen 1995 als referentiejaar gekozen. Bron: MIRA/VMM; Vito. 44 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering De absolute CO2-emissies (tabel 6) zijn voor alle sectoren toegenomen, uitgezonderd voor de sectoren landbouw en energie (respectievelijk -11% en -1% in 2006 t.o.v. 1990). 2.2.2.2 ⎜ CH4-emissie De uitstoot van CH4 lag in 2006 bijna 30 % lager dan in 1990. De belangrijkste oorzaak hiervan is de sterke daling (-69 %) van de emissies van het storten van afval, de belangrijkste emissiebron van de sector handel & diensten. Deze daling is het gevolg van het Vlaamse afvalbeleid, waarbij ernaar gestreefd wordt de hoeveelheid te storten afval te minimaliseren en uiteindelijk tot nul te reduceren. Daarnaast wordt ernaar gestreefd om op de bestaande stortplaatsen de CH4-emissies te minimaliseren, door een deel van het geproduceerde methaan te valoriseren (elektriciteitsproductie en/of warmterecuperatie). Enkel wanneer aangetoond kan worden dat valorisatie economisch niet haalbaar is, is affakkelen toegelaten (waarbij CH4 wordt verbrand tot CO2). De andere relevante emissiebron van handel & diensten, composteren van afval, neemt toe in belang (met 457 %). Deze emissies zijn tot en met 2000 sterk gestegen ten gevolge van een toenemende selectie van organisch afval en centrale verwerking tot compost, eveneens als gevolg van het Vlaamse Afvalbeleid. Inmiddels is deze emissie gestabiliseerd. Een mogelijke verklaring zou zijn dat de laatste jaren meer en meer mensen aan thuiscomposteren doen (waarvoor de emissiegegevens voorlopig nog ontbreken) en dat het preventieluik van het afvalbeleid resulteert in een stabilisatie of zelfs absolute afname van de hoeveelheid organisch afval. Bijkomend onderzoek is nodig om hierover een uitsluitsel te geven. Het aandeel van handel & diensten in de totale CH4-emissies is gedaald (van 21,5 % in 1990 naar 10,2 % in 2006). De CH4emissie van de opslag, het transport en de distributie van aardgas, de enige relevante emissiebron van de sector energie, ligt 13 % onder het niveau van 1990, ondanks het sterk toegenomen aardgasgebruik in Vlaanderen. Dit is te verklaren door een sterke vermindering in het gebruik van gietijzeren distributieleidingen en een belangrijke toename in het gebruik van kunststoffen distributieleidingen. De CH4-emissies zijn in grote mate afhankelijk van het materiaal waarin de transportleidingen geproduceerd zijn (de emissiefactor voor kunststoffen leidingen is een factor 90 kleiner dan deze voor gietijzeren leidingen). Het aandeel van de energiesector in de totale CH4-emissies daalt van 7,7 % in 1990 naar 4,7 % in 2006. De CH4emissies van de verteringsprocessen van vee en van de mestopslag zijn in mindere mate gedaald (respectievelijk met ca. 18 % en ca. 12 %). De daling hangt samen met de lichte inkrimping van de veestapel. Het aandeel van de sector landbouw in de totale CH4-emissies neemt toe van 64,2 % in 1990 tot 77,5 % in 2006. De overige sectoren hebben slechts een beperkt aandeel in de totale CH4-emissies. Het gaat om emissies die gerelateerd zijn aan brandstofverbruik in de verschillende sectoren. 2.2.2.3 ⎜ N2O-emissie Wat betreft de N2O-emissies (tabel 6), liggen de emissies in 2006 26 % lager dan in 1990. De emissies van de industrie nemen af met ongeveer 46 % in dezelfde periode. De emissies in de landbouw nemen af met 18 % tussen 1990 en 2006. De emissies van het wegverkeer, voornamelijk het personenverkeer, nemen toe met 121 % tussen 1990 en 2006. Na de stijging van de emissies van de salpeterzuurproductie begin jaren negentig, is er een duidelijk dalende trend merkbaar vanaf het midden van de jaren negentig 6. Aan de ene kant heeft één van de twee salpeterzuurproducenten, met een beperkte productiecapaciteit, in 2000 de productie stopgezet. Aan de andere kant is de overblijvende producent sinds 1999 bezig met het implementeren en verder ontwikkelen van reductiemaatregelen voor N2Oemissies (o.a. ingebruikname van katalysatoren). De daling van de N2O-emissies van de veeteelt en landbouw is te verklaren door een inkrimping van de veestapel. De toename van de emissies van het wegverkeer kan verklaard worden door een toename van het aantal voertuigen en van het aandeel van benzinewagens met driewegskatalysator. Alle wagens produceren in zekere mate N2O tengevolge van de verbranding van brandstof. Het gebruik van een katalysator in benzinewagens zorgt ervoor dat de NOx-emissies gereduceerd worden tot het onschadelijke N2. Een klein deel van deze NOx zou echter omgevormd worden tot N2O 6 Vanaf 2000 is er nog maar één producent van salpeterzuur in Vlaanderen: BASF Antwerpen. CNO Oostende is er in 2000 mee gestopt. april 2008 45 Klimaatverandering Achtergronddocument en niet tot N2. De emissie van N2O van deze benzinewagens zou veel hoger liggen dan deze van andere wagens. De auto-industrie zou ondertussen het probleem reeds aangepakt hebben. Nieuwe benzinewagens met katalysator zouden bijgevolg niet langer een hogere N2O-uitstoot hebben dan andere wagens. Voorlopig wordt met deze mogelijke reductie nog geen rekening gehouden in de emissie-inventaris. De mogelijkheid bestaat dan ook dat de huidige ingeschatte emissies vanaf 2002 een overschatting zijn van de realiteit. Wat betreft het aandeel van de verschillende sectoren kan volgende verschuiving vastgesteld worden: de belangrijkste sectoren zijn nog steeds landbouw en de industrie (aandeel van ca 49 % respectievelijk 33 % in 2006). Het aandeel van transport neemt toe (van 3,5 % in 1990 naar 9,8 % in 2005). De overige doelgroepen hebben een relatief beperkt aandeel in de totale emissies. Het gaat om emissies die gerelateerd zijn aan brandstofverbruik in de verschillende sectoren. 2.2.2.4 ⎜ Emissie van de F-gassen: HFK's, PFK's en SF6 De uitstoot van de F-gassen is sterk afgenomen tussen 1995 en 2006 (met 78%). De daling is vrijwel volledig toe te schrijven aan het bedrijf 3M: de emissie van PFK’s is er met 87 % gereduceerd tussen 1995 en 2002, de emissie van SF6 is er zelfs helemaal weggevallen. De PFK-emissies werden er veroorzaakt door de productie- en opslagzones van (elektrochemische) celsystemen waar gefluoreerde organische componenten worden geproduceerd en gezuiverd. Deze emissies zijn vanaf 1998 sterk gedaald tengevolge van de implementatie van een fluoriderecuperatie-eenheid die de afgassen van deze installaties thermisch oxideert en de waterstoffluoride recupereert. Tengevolge van substitutie van SF6 door andere producten voor de verschillende eindtoepassingen is de productie na 1998 volledig stopgezet te Zwijndrecht en zijn de SF6-emissies volledig weggevallen. De resterende SF6-emissies in Vlaanderen komen voornamelijk van glasfabrikanten. Deze emissies zijn na een stijging in de tweede helft van de negentiger jaren opnieuw gedaald tot het niveau van 1995. Door het wegvallen van de uitstoot bij 3M, zijn de glasfabrikanten nu wel goed voor 78 % van de uitstoot van SF6. De HFK-emissies van de industrie zijn daarentegen sterk gestegen tijdens de periode 19952006, namelijk met 239 %. Die stijgende tendens is te verklaren door een sterke toename van het gebruik van industriële koelinstallaties. De HFK-emissies van het industrieel gebruik van PU-spuitbussen (isolatieschuim) zijn daarentegen sterk afgenomen. De emissies, toegeschreven aan de huishoudens, zijn na 1995 eerst lichtjes gestegen, daarna gedaald en zitten nu ongeveer 36 % onder het niveau van 1995. Er zijn een paar tegenstrijdige evoluties. Enerzijds is er een toename in het gebruik van spuitbussen, ondermeer voor schoonmaakdoeleinden en voor haarlak. Anderzijds is er een sterke afname van de HFKemissies van het huishoudelijk gebruik van PU-spuitbussen (isolatieschuim). De HFKemissies binnen de doelgroep transport zijn sedert 1995 meer dan vertienvoudigd. De sterke stijging is te wijten aan het sterk toegenomen gebruik van airco in auto's. Binnen de doelgroep handel & diensten is de sterke toename (met 839 %) van de HFK-emissies voornamelijk te verklaren door een toename van de emissies van het gebruik van commerciële koelinstallaties en airco-installaties. Over het algemeen stijgen de HFK-emissies tengevolge van het verbod op het gebruik van CFK's en de afbouw van het gebruik van HCFK's. Enkel in het geval van PU-spuitbussen (isolatieschuim) wordt een daling vastgesteld. Vermoedelijk worden de HFK's voor deze toepassing reeds voor een belangrijk deel vervangen door de (goedkopere) alternatieven propaan, butaan en dimethylether. Deze hebben een lagere GWP-waarde, maar zijn niet geschikt voor toepassingen waarbij brandveiligheid primordiaal is. In 1995 bestonden de emissies van F-gassen in Vlaanderen voor ca. 95 % uit PFK's en SF6. Door de enorme afname van deze emissies vormen de PFK- en de SF6-emissies in 2006 maar 16,5 % meer van de totale emissies van F-gassen in Vlaanderen. 46 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering 2.3 ⎜ Europese vergelijking van de broeikasgasuitstoot P In de jaren 1990 daalde de uitstoot van broeikasgassen in de EU-15 aanvankelijk, om daarna opnieuw te stijgen. In 2005 daalde de uitstoot met 0,8% of 35 Mton in vergelijking met 2004. Met een uitstoot van 4 192 Mton CO2-eq zitten de lidstaten van de EU-15 samen nog maar 2,0 % onder het referentieniveau 7. Europa blijft dus nog ver verwijderd van haar Kyotodoelstelling (-8 %). Onderstaande figuur 14 toont de afwijking ten opzichte van een lineair pad dat naar die doelstelling voor de periode 2008-2012 leidt. Volgens dit pad, had de uitstoot van de EU-15 in 2005 al 6,1 % onder het referentieniveau moeten zitten. Figuur 14: Evolutie broeikasgasemissies in Vlaanderen, België en EU-15 ten aanzien van de vastgelegde doelstellingen (1990-2005) index (basisjaar = 100) 115 110 105 100 95 90 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 uitsto o t Vlaanderen 100,0 104,8 109,7 103,4 108,1 102,2 102,3 101,1 101,4 104,0 103,2 101,9 98,0 99,2 103,6 106,4 100,6 104,0 100,1 100,4 100,0 98,8 100,8 100,5 97,9 100,0 do el Vlaanderen 2005 & 2008-2012 uitsto o t B elgië 94,8 94,8 94,8 94,8 94,8 92,5 92,5 92,5 92,5 92,5 do el B elgië 2008-2012 uitsto o t EU15 99,5 99,8 97,7 96,1 96,0 96,9 98,9 97,4 97,8 96,3 96,6 97,7 Kyo to -target-path EU15 99,5 99,1 98,7 98,4 98,0 97,6 97,2 96,9 96,5 96,1 95,7 95,4 95,0 94,6 94,2 93,9 93,5 93,1 92,7 92,4 92,0 Kyo to -do elstelling EU 2008-2012 97,1 98,7 98,8 98,0 92,0 92,0 92,0 92,0 92,0 Bron: MIRA/VMM; Nationale Klimaatcommissie, 2007; EEA, 2008. De trend van de broeikasgasuitstoot in de EU-15 wordt gedomineerd door Duitsland en het Verenigd Koninkrijk. Deze landen hebben én de grootste broeikasgasuitstoot én de grootste absolute reductiedoelstelling (respectievelijk 226 Mton en 114 Mton). Beide landen samen hebben sedert 1990 al een emissiereductie van 340 Mton gerealiseerd, voornamelijk in de jaren 1990. De gunstige trend in Duitsland was vooral te danken aan een verhoogde efficiëntie in energiecentrales en aan de economische herstructurering in de oostelijke deelstaten. De emissiereductie in het VK was voornamelijk het gevolg van de liberalisering van de energiemarkt, met een verschuiving van steenkool naar gas voor gevolg, en van maatregelen in de adipinezuurproductie. Sommige van deze reducties waren echter eenmalig en bleken geen garantie voor een goede evolutie in de daaropvolgende jaren. In Spanje en Italië daarentegen is de uitstoot in absolute termen het sterkst toegenomen: respectievelijk +153 en +63 Mton CO2-eq sedert 1990 (EEA, 2008). 7 De referentiewaarde 100 is de som van de uitstoot van CO2, CH4 en N2O in 1990 en van de uitstoot van de Fgassen in 1995. Enkel Oostenrijk, Frankrijk en Italië opteren voor 1990 als referentiejaar voor de F-gassen. Daarom is voor de EU de waarde van 1990 niet gelijk aan 100. Voor Vlaanderen werd het emissietotaal van de F-gassen in 1995 als constante overgenomen voor 1990. april 2008 47 Klimaatverandering Achtergronddocument Wanneer we naar de bijdrage van de verschillende gassen kijken, dan zien we dat de CO2uitstoot in de EU (83 % van het totaal) tussen 1990 en 2005 met 3,7 % gestegen is. De voornaamste reden hiervoor is de stijging (+26 %) van het wegtransport. De sterk gestegen uitstoot van deze sector wordt gedeeltelijk gecompenseerd door een daling van de uitstoot in de industrie (EEA, 2008). Tegenover de gestegen CO2-uitstoot staat een daling van de uitstoot van CH4 (-29 %) en N2O (-19 %) in dezelfde periode. Elk van beide gassen is goed voor zo’n 7 à 8 % van de totale broeikasgasuitstoot. De CH4-uitstoot kende een daling door reducties in het storten van afval en door een dalende veepopulatie. De daling in de uitstoot van N2O komt door maatregelen in de productie van adipinezuur (EEA, 2008). De F-gassen vertonen een gemengd beeld. De uitstoot van HFK’s nam toe met 29 % tussen het referentiejaar13 en 2005. Deze evolutie is het gevolg van twee tegengestelde bewegingen: een sterke stijging van de consumptie wegens de vervanging van (H)CFK’s en tegelijkertijd een daling van de uitstoot bij de productie van HFK’s. De uitstoot van PFK’s en SF6 ging respectievelijk met 70 % en 38 % achteruit. Voor alle F-gassen samen geeft dit een daling met 6 % t.o.v. het referentiejaar. Met hun 66 Mton CO2-eq nemen ze 1,6 % van de totale uitstoot voor hun rekening in de EU-15 (EEA, 2008). In tabel 7 en figuur 15 wordt de broeikasgasuitstoot in 2005 van de EU-lidstaten vergeleken met hun individuele Kyoto-doelstellingen. Dit wordt als volgt berekend: de uitstoot in 2005 wordt gedeeld door de uitstoot die volgens het Kyotoprotocol in 2008-2012 moet bereikt worden. Voorbeeld (België): de uitstoot bedroeg in 2005 143,8 Mton CO2-eq. De referentieuitstoot bedraagt 146,9 Mton (= uitstoot van 1990, behalve voor F-gassen 1995). Wanneer we op dit laatste getal de verplichte reductie toepassen (-7,5 %), bekomen we als doelstelling een uitstoot van 135,9 Mton (Nationale Klimaatcommissie, 2007). Deling van de uitstoot in 2005 door deze ‘doeluitstoot’ geeft 1,058 als resultaat. De doelafstand voor België bedroeg in 2005 dus 5,8 %. Dit werd voor alle EU-lidstaten op dezelfde manier berekend. 48 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Tabel 7: De Kyotodoelstelling, afstand tot die doelstelling in 2005 en de CO2-uitstoot per inwoner voor de 15 EU-lidstaten land Vlaanderen België Denemarken Duitsland Finland Frankrijk Griekenland Ierland Italië Luxemburg Nederland Oostenrijk Portugal Spanje Verenigd Koninkrijk Zweden EU15 doelstelling Kyoto Protocol / EU burden sharing 2008-2012 (% t.o.v. 1990) afstand 8 in 2005 tot Kyoto-doelstelling uitstoot broeikasgassen in 2005 (%) (ton CO2-eq/ capita) -7,5 % -21 % -21 % 0% 0% 25 % 13 % -6,5 % -28 % -6 % -13 % 27 % 15 % -12,5 % 4% -7,3 % (-3,2 % in 2006) -5,8 % -16,7 % -2,9 % 2,5 % 1,9 % -0,2 % -10,9 % -19,9 % -38,9 % -5,1 % -35,7 % -10,5 % -32,4 % 3,7 % 10,9 % 13,8 11,8 12,1 13,2 8,9 12,6 17,0 10,0 27,9 13,0 11,4 8,1 10,2 10,9 7,4 -8 % -6,5 % 10,8 -5,2 % 14,6 Bron: MIRA/VMM en VITO op basis van EEA (2007) 8 Een negatief cijfer geeft aan dat de emissies in 2005 nog boven de doelstelling zaten. april 2008 49 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 15: De doelafstand6 voor de 15 EU-lidstaten t.o.v. de Kyoto-doelstelling vergeleken met Vlaanderen (2005) Zw eden; 10,9% VK; 3,7% Finland; 2,5% Frankrijk; 1,9% Griekenland; 0,2% Duitsland; -2,9% Nederland; 5,1% België; -5,8% EU15; -6,5% Vlaanderen 2006; -3,2% Vlaanderen 2005; -7,3% Portugal; 10,5% Ierland; -10,9% Denem arken; 16,7% Italië; -19,9% Spanje; -32,4% Oostenrijk; -35,7% Luxem burg; -38,9% -40% -30% -20% -10% 0% 10% afstand in 2005 tot Kyoto-doelstelling Bron: MIRA/VMM op basis van EEA (2008). Vlaanderen is nog ver verwijderd van zijn doelstelling, maar vele lidstaten doen het nog slechter. Enkel Zweden, het Verenigd Koninkrijk, Finland en Frankrijk zitten in 2005 reeds onder hun Kyoto-drempel. Net als in het jaar 2004 waren Finland en Denemarken in het jaar 2005 opnieuw de grootste procentuele dalers: respectievelijk -14,6 % (11,9 Mton) en -6,3 % (4,3 Mton). Spanje kende procentueel opnieuw de grootste toename: +3,6 % (15,4 Mton). 2.4 ⎜ Broeikasgasintensiteiten per eenheid van BBP en per capita P 2.4.1 ⎜ Broeikasgasintensiteit van Vlaanderen 2.4.1.1 ⎜ Vlaanderen 50 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Wat de broeikasgasintensiteit betreft − dit is de uitstoot broeikasgassen per eenheid van Bruto Binnenlands Product − is er in Vlaanderen een daling aan de gang. In 1990 loosden we in Vlaanderen 803 gram broeikasgassen per geproduceerde euro 9, in 1995 was dit 772 g/euro. In 2005 is dit gedaald tot 613 g/euro, wat wijst op een geleidelijke loskoppeling tussen onze economische ontwikkeling en de broeikasgasuitstoot. Voorlopige cijfers voor 2006 geven zelfs een broeikasgasintensiteit van 571 g/euro aan (figuur 16). Figuur 16: Evolutie van de totale broeikasgasemissie, de emissie per inwoner en de broeikasgasintensiteit uitgedrukt t.o.v. het referentiejaar 1990 (Vlaanderen, 1990-2006*) 120 115 110 105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 broeikasgasemissie (korf 6 gassen) 1990 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 100,0 104,8 109,7 103,4 108,1 102,2 102,3 101,1 101,4 104,0 103,2 101,9 98,0 broeikasgasemissie per inw oner 100,0 102,6 107,1 100,7 104,9 99,0 98,8 (korf 6 gassen) broeikasintensiteit 100,0 96,2 99,9 90,6 93,0 85,5 82,5 97,5 97,4 99,5 98,4 96,8 92,6 80,7 79,8 80,7 78,4 76,4 71,2 * voorlopige cijfers Bron: MIRA/VMM 2.4.1.2 ⎜ Intensiteit per sector De broeikasgasemissies per eenheid van bruto toegevoegde waarde vertonen voor alle sectoren een min of meer dalende trend in de periode 1995-2005. Dit wijst op een ontkoppeling tussen de economische activiteit van de sectoren en de broeikasgasemissies. Voor de sectoren landbouw en goederenvervoer vertonen de broeikasgasemissies per eenheid van bruto toegevoegde waarde de sterkste daling. De sectoren handel & diensten, industrie en landbouw en het goederenvervoer kenden de sterkste daling tussen 1995 en 2005. Het verloop van de broeikasgasemissie per huishouden is grillig. Dat wordt onder meer veroorzaakt door de sterke afhankelijkheid van de buitentemperatuur in het stookseizoen. 9 Het BBP is hier uitgedrukt in constante prijzen van 1995 om inflatie-effecten uit te sluiten. april 2008 51 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 17: Evolutie van de broeikasgasintensiteit per sector: broeikasgasemissie uitgedrukt per eenheid van activiteit (Vlaanderen, 1995-2005) 115 110 1 Huishoudens 105 2 Industrie 100 95 3 Energie 90 4 Landbouw 85 80 5 Transport: personenvervoer 75 70 5 Transport: goederenvervoer (excl. luchtvaart) 65 6 Handel & diensten 60 55 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Voor de meeste sectoren werd als activiteitsindicator gewerkt met de bruto toegevoegde waarde uitgedrukt inkettingeuro’s. Voor de huishoudens werd de emissie uitgedrukt per huishouden, voor personenvervoer per personenkilometer en voor goederenvervoer per tonkilometer. Bron: VITO op basis van MIRA/VMM Tabel 8 ontrafelt de broeikasgasintensiteit tot op het niveau van de deelsectoren en geeft per deelsector de evolutie weer van de verhouding tussen de uitstoot en de meest relevante – én beschikbare – activiteitsindicator. Bij de huishoudens – in tegenstelling tot figuur 17 nu met correctie naar genormaliseerde klimatologische omstandigheden – is de ontkoppeling minimaal. De uitstoot per huishouden is licht gedaald, terwijl de uitstoot per inwoner gelijk gebleven is. Dat verschil valt waarschijnlijk te verklaren door een daling van het aantal inwoners per huishouden. De som van de uitstoot van twee kleine huishoudens is immers groter dan van één groot huishouden. Voor de industriële deelsectoren is als activiteitsindicator gekozen voor de productie-index die een maat is voor de (fysische) omvang van de productie. Tussen 1990 en 2005 is de uitstoot per eenheid van productie in elke industriële sector gedaald (behalve de ‘overige industrie’: bouw, delfstoffenindustrie, houtbewerking, afvalrecuperatie etc.). Er zijn evenwel sterke verschillen. De ontkoppeling tussen uitstoot en productie varieert van 12 % in de ijzer- en staalnijverheid, non ferro en metaalverwerkende nijverheid tot meer dan 50 % in de chemie en de voedingsindustrie. Ook de energiesector vertoont een daling van de uitstoot per geproduceerde eenheid: respectievelijk met 20 % voor elektriciteit & warmte en 17 % voor raffinageproducten. De sterkste daling (-46 %) komt van de aardgasdistributie waar o.a. de verliezen werden teruggedrongen door de vervanging van oude leidingen. De landbouwsector toont een daling voor de glastuinbouw en de akkerbouw. In de veeteelt is er vreemd genoeg een toename van de uitstoot t.o.v. de mestproductie. Ten dele is dat te verklaren door het emissiearm uitrijden van mest op akkers als maatregel ter reductie van de ammoniakemissie, die een verschuiving naar lachgasemissies teweegbrengt. Bij transport is de ontkoppeling in het algemeen eerder beperkt, maar met duidelijke verschillen tussen de vervoersmodi. Voor het personenvervoer over de weg blijft de lichte daling per voertuigkilometer al sinds 1995 aanhouden. De daling per personenkilometer is pas in 2000 ingezet. Bij het goederenvervoer over de weg stellen we een constante daling van de uitstoot per tonkilometer vast: -11 % in 2005 ten opzichte van 1995. 52 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering In de sector handel & diensten werd de uitstoot uitgezet tegen het aantal werknemers. Hier zijn de verschillen tussen de deelsectoren nog groter dan in de industrie. In de handel en de horeca is de broeikasgasintensiteit zelfs toegenomen. Tabel 8: Evolutie van de broeikasgasintensiteit** per deelsector (Vlaanderen, 1995-2005) sector 2. Industrie deelsector chemie 6. Handel & diensten ijzer- en staalindustrie, non ferro, metaalverwerkende nijverheid voeding, dranken en tabak textiel, leder en kleding papier en uitgeverijen overige inductriële sectoren handel hotels en restaurants kantoren en administraties onderwijs gezondheidszorg afvalverwerking andere diensten 4 Landbouw 3 Energie 1995 2000 2005 100 54 47 personenvervoer weg broeikasgasemissies/productie broeikasgasemissies/productie broeikasgasemissies/productie broeikasgasemissies/productie broeikasgasemissies/productie broeikasemissies/werknemer broeikasemissies/werknemer broeikasemissies/werknemer broeikasemissies/werknemer broeikasemissies/werknemer broeikasemissies/werknemer broeikasemissies/werknemer broeikasgasemissies/inwoner broeikasgasemissies/huishouden broeikasemissies/personenkilometer 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 90 58 97 82 113 130 263 107 104 92 60 75 103 100 101 88 48 68 67 101 148 161 89 76 89 33 68 100 95 98 personenvervoer weg broeikasemissies/voertuigkilometer 100 98 95 goederenvervoer weg broeikasemissies/tonkilometer 100 93 89 personenvervoer spoor broeikasemissies/reizigerskilometer 100 70 78 goederenvervoer spoor broeikasemissies/tonkilometer 100 84 49 binnenscheepvaart broeikasemissies/tonkilometer 100 91 91 luchtvaart broeikasemissies/ton 100 91 47 luchtvaart broeikasemissies/tonbeweging 100 83 60 veeteelt broeikasgasemissies/mestproductie 100 102 105 glastuinbouw broeikasgasemissies/oppervlakte serreteelt 100 72 80 akkerbouw en andere productie van elektriciteit en warmte broeikasgasemissies/areaal landbouwgrond broeikasgasemissies/bruto elektriciteitsproductie (niet nucleair) 100 94 84 100 88 80 raffinaderijen opslag, transport en distributie van aardgas broeikasgasemissies/productie 100 88 83 broeikasgasemissies/primair aardgasverbruik 100 68 54 1 Huishoudens 5 Transport activiteitsindicator broeikasgasemissies/productie * Bij jaarlijks gelijkblijvende klimatologische omstandigheden: correctie van de broeikasgasemissies naar het gemiddelde aantal graaddagen (2 088) in een jaar. Daarbij is verondersteld dat 85 % van de CO2-emissies in de (deel)sectoren temperatuursafhankelijk zijn. ** Berekend als de hoeveelheid broeikasgassen uitgestoten per eenheid van activiteit. Het cijfer voor 1995 werd gelijkgesteld aan 100. *** Gezien het grote aandeel van elektrische treinen t.o.v. dieseltreinen, is bij deze deelsector uitzonderlijk de emissie bij de elektriciteitsproductie pro rata mee verrekend. Bron: VITO op basis van MIRA/VMM 2.4.2 ⎜ Europese vergelijking inzake broeikasgasintensiteit In Europa lag de broeikasgasintensiteit gemiddeld op 503 g/EUR in 2005 (uitgedrukt in constante prijzen van 1995). Vlaanderen scoort met 613 g/EUR – en in mindere mate ook België – een stuk slechter dan de buurlanden (figuur 18). Dit valt op zijn minst gedeeltelijk te verklaren door het feit dat Vlaanderen een groter percentage van haar BBP uit de energieintensieve industrie (o.a. staal en petrochemie) haalt dan onze buurlanden. Deze landen vormen wel een belangrijke afzetmarkt voor de eindproducten van die Vlaamse bedrijven, terwijl ze zelf procentueel gezien meer inkomsten halen uit minder energie-intensieve industrieën. Ierland, Spanje, Portugal en vooral Griekenland hebben de meest broeikasgasintensieve economieën van de EU-15. Eén van de redenen hiervoor is het groot aandeel koolstofrijke brandstoffen (olie, steenkool) in hun energievoorziening. april 2008 53 Klimaatverandering Achtergronddocument In de EU-15 zijn bijna alle lidstaten er in zekere mate in geslaagd hun energieconsumptie en de broeikasgasuitstoot te ontkoppelen. Enkel in Finland is de uitstoot sterker gestegen dan de de consumptie. Figuur 18: Broeikasgasintensiteit per lidstaat (EU-15, 2005) 1.054 Griekenland 774 Portugal Spanje 673 Ierland 665 613 Vlaanderen 594 Italië 570 VK 538 België Luxemburg 513 Nederland 512 EU-15 503 485 Finland 455 Duitsland 410 Oostenrijk Denemarken 373 Frankrijk 370 266 Zw eden 0 200 400 600 800 1.000 1.200 broeikasgasintensiteit (g/euro) In constante prijzen van 1995 Bron: VITO op basis van EEA(2007) en VMM. Per inwoner loosde Vlaanderen gemiddeld 14,6 ton CO2-eq broeikasgassen in 2005 (14,0 ton in 2006). Dit getal ligt ruim boven het gemiddelde in de EU-15 van 10,9 ton/inwoner. Ook België in zijn geheel scoort met 13,8 ton/inwoner slechter dan het EU-gemiddelde. Tabel 7 en figuur 19 tonen ons dat de zuiderse lidstaten over het algemeen minder broeikasgassen uitstoten per inwoner dan het koudere noorden. Uitzonderingen zijn Griekenland, dat voor zijn elektriciteitsopwekking nog veel steenkool gebruikt en Zweden, dat over veel waterkracht beschikt. 54 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 19: De broeikasgasuitstoot per inwoner (EU-15, 2005) Luxemburg 27,9 Ierland 17,0 Vlaanderen 14,6 België 13,8 Finland 13,2 Nederland 13,0 Griekenland 12,6 Duitsland 12,1 Denemarken 11,8 Oostenrijk 11,4 Verenigd Koninkrijk 10,9 EU-15 10,8 Spanje 10,2 Italië 10,0 8,9 Frankrijk 8,1 Portugal Zw eden 7,4 0 5 10 15 20 25 30 ton CO2-eq/inw oner Bron: VITO op basis van EEA (2007) en VMM. Onderstaande wereldkaart toont duidelijk de hoge energie-intensiteit van België. Figuur 20: Bruto energiegebruik per capita en per regio (2006) Bron: BP Statistical review of World energy (2007) april 2008 55 Klimaatverandering Achtergronddocument 2.5 ⎜ Opname ('sink') en emissie ('source') van de broeikasgassen CO2, N2O en CH4 t.g.v. landgebruik P [Door een gebrek aan geactualiseerde datasets werden in deze § 2.5 geen nieuwe cijfergegevens opgenomen in de MIRA-cyclus 2007.] 2.5.1 ⎜ Koolstoffixatie Broeikasgassen kunnen ook opgenomen worden uit de atmosfeer. In dit geval spreekt men van ‘putten’ of ‘sinks’. Vegetatie neemt CO2 op uit de atmosfeer en slaat koolstof op bij de opbouw van plantencellen. Voornamelijk houtige biomassa vormt op deze wijze een koolstofreservoir. Ook de bodem kan fungeren als koolstofreservoir. Hierna zullen de koolstofbronnen en -‘sinks’ in Vlaamse bossen, akkers en graslanden worden besproken. Aangezien de vastlegging van koolstof gepaard kan gaan met verhoogde uitstoot van N2O (bv. via de introductie van niet kerende bodembewerking 10), zal tevens aandacht worden besteed aan de bodem gerelateerd fluxen van niet CO2-broeikasgassen. Om de vergelijking tussen de verschillende gassen mogelijk te maken, worden de resultaten uitgedrukt in CO2-equivalenten. (Her)bebossingsprogramma’s kunnen bijkomend CO2 uit de atmosfeer halen en vastleggen in biomassa en vervolgens ook in de bodem. Dit alternatief heeft evenwel beperkingen in tijd en ruimte. Voldoende oppervlakte moet beschikbaar zijn en na verloop van tijd bereikt een bos een ontwikkelingsstadium waarbij de uitwisseling van koolstof met de atmosfeer in evenwicht is. Wanneer de bomen gekapt worden, geeft het ontgonnen hout bij verbranding en de verstoorde bodem door respiratie, weer aanleiding tot emissies van CO2 en andere broeikasgassen. Voor België werd de hoeveelheid koolstof die per m² en per jaar netto opgenomen wordt berekend door middel van satellietbeelden. Figuur 21 toont hiervan het resultaat. De gebieden in Vlaanderen met de hoogste waarden stemmen overwegend overeen met beboste arealen. De grote steden (Antwerpen, Gent) en ook de kustzone vertonen de laagste koolstoffixatiegraad. Ook landbouwgebieden (Haspengouw, Leemstreek) tonen een lagere fixatiegraad t.o.v. bosarealen. Binnen het Belfix-project (Veroustraete et al., 1995) werden 2 inschattingen gemaakt van de koolstoffixatie van bossen in België. Op basis van de IPCC-methodologie voor bossen werd voor België voor de jaren ’90 een netto koolstofopname van 368 kton C/j bepaald. Een alternatief ontwikkelde methodologie (gebaseerd op klimatologische gegevens en satellietgegevens) resulteerde in een schatting van 501 kton C/j. De hogere waarde van deze tweede methode wordt verklaard doordat een aantal extra bronnen meegenomen worden. Opname van waterlimiterende effecten naast het temperatuurseffect in het model (Verstraeten, 2006) leidde tot een merkbaar verbeterde werking van het model t.o.v. metingen. Door deze toevoeging toe te passen, werd echter ook geconstateerd dat binnen Europa een aantal terrestriële ecosystemen nu een netto bron werden i.p.v. een put en omgekeerd. Het waterlimiterende effect mag dus niet genegeerd worden om tot correcte inschattingen te komen. 10 Het betreft hier een type bodembeheer waarbij de bodembewerking beperkt of geheel afwezig is. Hierdoor wordt de bodem minder verstoord en wordt de C mineralistie vertraagt en wordt dus C opbouwd. Echter, verhoogde C-opbouw met o.a. verhoogde vochtgehaltes kunnen leiden tot meer N2O-verliezen via denitrificatie. 56 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 21: Netto koolstoffixatie (exclusief de bodemflux) door de vegetatie (Vlaanderen, 1997) Bron: VITO, 1997. Door een gericht (bodem)beheer zouden de Vlaamse bossen, akkers en graslanden als Cput kunnen fungeren, en op die manier bijdragen aan de realisatie van de Kyoto-doelstelling. De actuele koolstofdichtheid in de bovengrondse en ondergrondse levende biomassa van de Belgische bossen is berekend uit de regionale bosinventarissen (Vlaanderen en Wallonië) en bedraagt 98 ton C/ha of 61 Mton C (Vande Walle et al., 2007). 'Business as usual scenario's' (BAU) van het EFOBEL-model voorspellen voor de periode 2008-2012 een jaarlijkse CO2opname (sink) in de Belgische bossen van 2 722 kton CO2-eq/j, toe te schrijven aan biomassa-aanwas. Vlaanderen neemt hiervan 568 kton CO2-eq/j voor zijn rekening (Laitat et al. 2004; Eindrapport CASTEC 2005, in voorbereiding). Tijdens de periode 1990-2000 nam het beboste areaal in Vlaanderen echter af van 152 488 ha in 1990 tot 146 381 ha in 2000 (Tabel 9). De sterkste afnames deden zich voor in de provincies Antwerpen en Limburg, terwijl in West-Vlaanderen het bosoppervlak licht steeg (Bos en Groen, 2004). Het totale verlies aan C door ontbossing tijdens de periode 1990-2000 wordt op basis van de oppervlakte verandering, houtoogst en aanwas geschat op 1 620 kton CO2-eq (eindrapport CASTEC 2005). De koolstofdichtheid in de Vlaamse bossen is echter gestegen van 9 Mton C of 71 ton C per ha in 1990 naar 12,6 Mton C of 87,5 ton per ha in 2000 (VanCamp et al. 2004). Dit houdt in dat de afname door ontbossing wordt gecompenseerd door een toename in biomassa van 1 251 kton CO2-eq per jaar (eindrapport CASTEC 2005). Verder nam de koolstofhoeveelheid in de bovenste 30 cm van de bosbodem toe van 62 ton C per ha tot 79 ton C per ha in 2000 (Lettens et al., 2005). Aangezien deze toename in biomassa en bodemkoolstof niet wordt gecompenseerd door de afname van het areaal en de verwijdering van hout door boskap, vormden de Vlaamse bossen een bescheiden koolstofput in alle jaren van de periode 1990-2005: van 1 588 kton CO2 in 1990 naar 1 256 kton CO2 in 2005 (Figuur 22). Deze waarden zijn gelijkaardig aan de waarden gevonden in het Belfix-project (IPCC: 11 349 kton CO2/j; alternatieve methode: 11 837 kton CO2/j) wat overeenkomt met ongeveer 1,2 tot 1,6 % van de door de menselijke activiteit geëmitteerde CO2 (Veroustraete et al., 1995). Waterschaarste doet deze laatste, berekende koolstofopname in België echter nog dalen met 10 à 20 % (Verstraeten W., 2007). april 2008 57 Klimaatverandering Achtergronddocument Tabel 9: Verandering in het bosareaal (Vlaanderen, 1990-2000) provincie Antwerpen Limburg Oost-Vlaanderen West-Vlaanderen Vlaams Brabant Vlaanderen bosoppervlakte 1990 (ha) 49 339 52 153 17 662 7 223 26 110 152 488 bosoppervlakte 2000 (ha) 46 533 50 088 19 969 7 322 25 468 146 381 verschil (ha) -2 806 -2 065 -693 +98 -642 -6 107 Figuur 22: CO2-fluxen uit bodems van graslanden en akkerlanden en uit bosecosystemen (Vlaanderen, 1990-2005) Negatieve fluxen wijzen op een koolstofput Bron: o.a. AMINAL Bos & Groen, 2004. De koolstofvoorraad in de bodem is berekend uit C-metingen voor bemestingsadviezen uitgevoerd door de Bodemkundige Dienst van België voor akkers en graslanden tussen 1990 en 2000 en 290 individuele punten in bossen. Gemiddelde koolstofwaarden voor de bovengrond van akkers en graslanden en hun standaardafwijkingen per gemeente en landbouwstreek vormen de basis van deze berekeningen. De resultaten zijn eerst omgerekend tot koolstofdichtheid per hectare voor een diepte van 30 cm. Vervolgens zijn de gemiddelde koolstofdichtheden per gemeente en de individuele metingen in de bossen uitgedrukt per bodemassociatie of bodemtype. De studies van Sleutel et al. (2003), Lettens et al. (2005) en Mestdagh et al. (2005) zijn onafhankelijk van elkaar uitgevoerd en de resultaten zullen worden vergeleken. De koolstofdichtheid in 2000 is sterk afhankelijk van het bodemgebruik en varieert van 52 ton C/ha in de bovenste 30 cm van Vlaamse akkerlanden tot 79 ton C/ha in bossen en 86 ton C/ha in graslanden (Lettens et al., 2005). Verder kan een verschil tussen de landbouwstreken worden waargenomen, waarbij de Kempen worden gekenmerkt door hoge koolstofvoorraden terwijl de zandleemstreek en de leemstreek lage waarden vertonen. De fluxen vanuit of naar de bodem van akkerlanden en graslanden zijn geschat door de 58 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering verandering in koolstofdichtheid tussen 1990 en 2000 te vermenigvuldigen met de oppervlakte akkerland en grasland voor elk jaar in de periode 1990-2004 zoals opgegeven door het Nationaal Instituut voor de Statistiek. Er is geen rekening gehouden met een migratie van opgeloste C naar diepere lagen. De schattingen van de koolstofdichtheidsveranderingen met de verschillende benaderingswijzen liggen dicht bij elkaar. Sleutel et al. (2003) geven een afname in koolstofdichtheid voor akkerlanden tussen 1990 en 2000 van 0,48 ton C/ha/jaar. Dit komt goed overeen met een vergelijkbare waarde van Lettens et al. (2005) van 0,40 ton C/ha/jaar. Dit levert een emissie van 613 à 700 kton CO2 per jaar uit Vlaamse akkerlanden op (figuur 22). Deze emissie vertoont geen systematische trend tussen 1990 en 2004. Graslanden in Vlaanderen blijken tussen de 0.70 ton C per ha en per jaar (Lettens et al. 2005) en 0.92 ton C per ha en per jaar (Mestdagh et al., 2005) te verliezen. Door de afname van het graslandareaal neemt de emissie uit Vlaamse graslanden af van 635 kton CO2 in 1990 tot 516 kton CO2 in 2005. Verder onderzoek naar de ruimtelijke verspreiding van deze koolstofbronnen en de mogelijke oorzaken wordt op het moment uitgevoerd door twee projecten van de Federale Programmatorische Overheidsdienst Wetenschapsbeleid, namelijk CASTEC en METAGE. Meerdere Vlaamse beleidsplannen (Ruimtelijk Structuurplan Vlaanderen, Milieubeleidsplan, Plattelandsontwikkelingsplan ...) en -intenties voorzien maatregelen die beogen om de fixatie van koolstof in de bodem en biomassa te bevorderen. Deze maatregelen dragen ook bij tot vervanging van fossiele brandstoffen. Een eerste benadering van het effect van deze maatregelen wordt verkregen door de bestemde oppervlakten te vermenigvuldigen met de koolstofixatie/substitutie verkregen uit de literatuur (Dendoncker et al., 2004). Hierbij wordt rekening gehouden met een opname van koolstofputten voor een maximum van ongeveer 20 jaar, waarna deze putten verzadigd zijn. De volgende koolstofvastleggingswaarden zijn gebruikt uit de literatuur: aanleg van bos: 0,61 ton C per ha en per jaar vastlegging in de bodem en 2,8 ton C per ha en per jaar in de biomassa (Smith et al., 2000); aanleg van biomassaplantages: 0,61 ton C per ha en per jaar vastlegging in de bodem en 4,2 ton C per ha en per jaar in de biomassa inclusief vervanging van fossiele brandstof (Smith et al., 2000); Directe inzaai en niet kerende bodembewerking: 0,57 ton C per ha en per jaar (West en Post, 2002); Omzetten van akkerland in grasland: 0,50 ton C per ha en per jaar (Guo en Gifford, 2002). De beleidsvoornemens omvatten de aanleg van 13 665 ha bos (put ongeveer gelijk aan 170 kton CO2 per jaar) en 10 000 ha biomassaplantage (put ongeveer gelijk aan 176 kton CO2 per jaarj), de toepassing van niet-kerende bodembewerking of directe inzaai op 220 ha (put ongeveer gelijk aan 0,46 kton CO2 per jaar) en de aanleg van grasgangen op 120 ha (put ongeveer gelijk aan 0,22 kton CO2 per jaar) ter bestrijding van bodemerosie. Daarmee zou het geplande milieubeleid kunnen leiden tot een jaarlijkse put van circa 347 kton CO2 (Dendoncker et al., 2004). 2.5.2 ⎜ Terrestrische fluxen van N2O en CH4 Landbouw, en de landbouwbodem in het bijzonder, is ook een belangrijke bron van N2O, een broeikasgas dat 310 maal krachtiger (GWP100-N2O =310) is dan CO2. Voor Vlaanderen werd de N2O-emissie tussen 1990 en 2006 berekend op basis van de IPCC-methodologie (1996 IPCC revised Guidelines), gebruikmakende van een standaard emissiefactor van 1,25 % voor de directe N2O-emissies uit landbouwgronden en regiospecifieke activiteitsdata. Figuur 23 toont de evolutie in totale N2O-emissies voor de landbouw in Vlaanderen tussen 1990 en 2006. Vanaf 2000 treedt een duidelijke daling op van de N2O-emissie uit de landbouw. Deze dalende trend lijkt zich nu voor het derde opeenvolgende jaar te stabiliseren rond 8 kton N2O (2 500 kton CO2-eq). In 2006 komen deze emissies uit op 2 424 kton CO2-eq. april 2008 59 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 23. Evolutie van de N2O-emissies door de landbouwsector (Vlaanderen, 1990-2005) kton N2O 10 9,77 9,67 9,70 9,61 9,52 9,60 9,25 9 8,99 8,69 *7.98 8 7.87 *7.85 20 05 20 04 20 03 20 02 20 01 20 00 19 99 19 98 19 97 19 96 19 95 19 94 19 93 19 92 19 91 19 90 7 Bron: VMM. In figuur 24 wordt de totale N2O-uitstoot door de landbouw voorgesteld per gemeente voor 1990. Hieruit blijkt dat de emissies variëren van 4,4 tot 21,4 kg N2O-N per ha en per jaar. Het is duidelijk dat de N2O-emissie het hoogst is in de Kempen en de Vlaamse Zand- en Zandleemstreek. Boeckx et al. (2001) vonden, voor een gemiddeld landbouwbedrijf per agropedologische zone, een N2O-emissie die varieerde van 6 tot 14 kg N2O-N per ha en per jaar. Figuur 24: N2O-emissie uit de landbouw per gemeente (Vlaanderen, 1990) 60 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Bron: METAGE eindrapport 2005 Recenter werd door Beheydt et al. (2006) een proces-georiënteerde modelering (DNDCversie 8.3P) van de N2O-emissies uit Vlaamse akkerlanden en tijdelijke graslanden uitgevoerd. Hieruit bleek de N2O-emissie te variëren van 6,7 to 56,1 kg N2O-N per ha en per jaar. In figuur 24 wordt een range van 4,4–21,4 kg N2O-N per ha en per jaar bekomen. Een gemiddelde directe emissie van 18,9 kg N2O-N per ha per jaar werd bekomen voor Vlaamse akkerlanden en tijdelijke graslanden. Deze waarde ligt weliswaar boven de range begroot door Boeckx et al. (2001), maar geeft ook aan dat de hoge emissies (tot 56 kg N per ha en per jaar) niet overheersend zijn. Ter vergelijking wordt voor 1990 in figuur 25 de ruimtelijke spreiding van de directe N2O-emissie getoond zoals deze werd gemodelleerd met het DNDCmodel. Het is duidelijk dat via de twee benaderingen dezelfde ruimtelijke patronen werden teruggevonden. Figuur 25: Totale directe N2O-emissie per gemeente uit akkers en tijdelijke graslanden (Vlaanderen, 1990) Kaart is het resultaat van modellering met behulp van DNDC 8.3P. Bron: UGent De bodem kan ook een (beperkte) sink zijn voor CH4. Op basis van de beschikbare gegevens m.b.t. arealen landbouw (akkerland incl. tijdelijke weiden, tuinbouw, boomgaarden ...), grasland en bos enerzijds en de methaanoxidatiecapaciteit voor deze landgebruikklassen samengevat in Boeckx & Van Cleemput (2001) anderzijds, kunnen we afleiden dat de bodem in Vlaanderen voor CH4 een beperkte put is. En dit geldt zowel voor akkerland (-12,7 kton CO2-eq/jaar) en grasland (-7,9 kton CO2-eq/jaar) als voor bos (-10,8 kton CO2-eq/jaar). 2.5.3 ⎜ Invloed van terristrische ecosystemen op de broeikasgasbalans voor Vlaanderen Artikels 3.3 en 3.4 in het Kyotoprotocol laten toe dat koolstoffixatie in terrestrische ecosystemen kan aangewend worden ter vermindering van de globale broeikasgasuitstoot. Enkel activiteiten beperkt tot bebossing en herbebossing kunnen worden meegerekend via artikel 3.3. Koolstoffixatie als gevolg van veranderingen in het beheer van bossen valt onder het artikel 3.4. Dit is echter wel gebonden aan een maximum van 0,03 Mton C per jaar voor België. Koolstofvastlegging via zogenaamde 'additionele menselijke activiteiten' m.b.t. landgebruik of -beheer van landbouwbodems en re-vegetatie (artikel 3.4) kan volledig in rekening gebracht worden. De eventuele koolstoffixatie dient te worden berekend volgens het zogenaamde ‘netto-netto systeem’. Dit wil zeggen dat de fluxen in 1990 met de fluxen in de eerste verbintenisperiode (2008-2012) worden vergeleken. Voor de koolstof in de bodem april 2008 61 Klimaatverandering Achtergronddocument wordt ervan uitgegaan dat veranderingen in beheer of landgebruik tot een nieuw evenwicht van het koolstofgehalte leiden in 20 jaar. Voor energieteelten wordt aangenomen dat verbranding van biomassa geen netto emissie van CO2 tot gevolg heeft en wordt daarom de hoeveelheid CO2 uit fossiele brandstof berekend die bespaard wordt door het gebruik van biomassa. In de Europese broeikasgasinventaris van 2003 (European Environment Agency, 2003) worden in de sector ‘Land Use Change and Forestry’ (LUCF, sector 5) alleen veranderingen in koolstofvoorraad van bossen tussen 1990 en 2000 vermeld. De veranderingen in koolstofvoorraad van akkers en graslanden zijn mogelijk belangrijker, maar als gevolg van grote onzekerheden nog moeilijk met stelligheid te begroten. Het gebruik van CO2-eq laat toe een balans op te maken van de bronnen en de putten m.b.t. broeikasgassen uit Vlaamse terrestrische ecosystemen. Hierbij wordt geen rekening gehouden met CH4-emissies uit de veestapel en N2O-emissies tijdens de opslag van mest en indirecte N2O-emissies. De netto broeikasgasemissie uit terrestrische ecosystemen in 2006 komt overeen met 2 % van de totale Vlaamse broeikasgasemissies in het referentiejaar. De mogelijke put van 302 kton CO2-eq per jaar (zie hierboven) als gevolg van milieubeleidsmaatregelen zal aan het emissietotaal voor Vlaanderen weinig veranderen. Tabel 10: Balans van de gemiddelde jaarlijkse broeikasgasemissies uit terrestrische ecosystemen (Vlaanderen, 1990 en 2006) Bron Landbouw - verandering bodemkoolstof akkers - verandering bodemkoolstof grasland - N2O direct - CH4 Natuur en tuinen bos aanwas, CH4 emissies, ... totale balans 1990 2006 kton CO2-eq 613 635 1725 -21 726 515 1544 -21 -1255 -936 1697 1828 Bron: VMM 2.6 ⏐ Evaluatie en maatregelen 2.6.1 ⎜ Kyoto-protocol: kader voor maatregelen Om het Kyoto-protocol – afgesloten in het kader van het Raamverdrag van de VN inzake Klimaatverandering – in de praktijk te kunnen brengen, dienden nog een groot aantal van zijn bepalingen verder te worden uitgewerkt. De besprekingen m.b.t. tot modaliteiten voor de uitvoering van de Kyoto-afspraken gebeuren in het kader van de Conferentie van de Partijen van het Klimaatverdrag (Conference of the Parties of COP). Over het grootste deel van deze modaliteiten werd na jaren van moeilijke onderhandelingen een politiek akkoord bereikt tijdens de hernomen 6de zitting van de Conferentie van de Partijen in juli 2001 te Bonn (COP 6-bis). Dit politieke akkoord werd tijdens de 7de Conferentie van de Partijen (oktober/november 2001 in Marrakesh) vertaald in definitieve besluiten. Tijdens COP 8 te New Delhi (oktober/november 2002) werden de nodige bepalingen uitgewerkt om CDM (zie verder) operationeel te maken. Eind 2005 vond in Montreal COP 11 plaats. Gelijktijdig hiermee was er de eerste ‘Conference of the Parties serving as the Meeting of the Parties’ (COP/MOP). Deze COP/MOP kon voor de eerste keer plaatsvinden dankzij de inwerkingtreding van het Protocol op 16 februari 2005. Op COP/MOP I werden een aantal uitvoeringsbesluiten van het Protocol van Kyoto formeel goedgekeurd. Er werd ook een aanzet gemaakt voor besprekingen inzake een toekomstig internationaal klimaatbeleid (zie § 2.6.2). 2.6.1.1 ⎜ Flexibiliteitsmechanismen 62 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering De reductiekosten per kton CO2-eq zijn niet voor alle (industrie-)landen gelijk: bv. landen met een sterk verouderde industrie kunnen tegen een eerder beperkte kostprijs de energieefficiëntie van hun industrie opdrijven en daardoor broeikasgasemissies uitsparen, in tegenstelling tot landen waar de industrie reeds in 1990 beschikte over energie-efficiënte installaties. Bij de verdeling van de lasten (of toewijzing van een doelstelling per land) in het Kyoto-protocol, werd slechts gedeeltelijk met deze verschillen rekening gehouden. Om een gedifferentieerd emissiereductiebeleid mogelijk te maken en daardoor de emissiereductiekosten te beperken, werden een aantal flexibiliteitsmechanismen in het protocol opgenomen: gezamenlijke uitvoering (JI of ‘Joint Implementation’): geïndustrialiseerde landen (dit zijn de landen die een emissiereductiedoelstelling in het Protocol van Kyoto aanvaard hebben) investeren in projecten die de netto-emissies in andere geïndustrialiseerde landen verlagen en mogen in ruil daarvoor (een deel van) de bekomen emissiereductie op eigen rekening schrijven. De aldus verkregen EmissieReductie Eenheden of ERU's worden in mindering gebracht van het emissieplafond van het land waar het project wordt uitgevoerd en toegevoegd aan het emissieplafond van het andere land. ERU's kunnen pas uitgegeven/verrekend worden vanaf 1.1.2008, maar projecten opgestart vanaf 2000 die voldoen aan de JI-vereisten lieten al toe vooraf ERU's op te sparen; mechanisme voor schone ontwikkeling (CDM of ‘Clean Development Mechanism’): zelfde principe als JI, maar het ontvangend land is hier een niet-industrieland (heeft geen eigen reductiedoelstelling). Het grote verschil met JI-projecten is dat investeringen in ontwikkelingslanden resulteren in een netto instroom van gecertifieerde emissiekredieten (CER's). Die CER's kunnen verleend worden vanaf 2000 en kunnen door het donorland gebruikt worden om zijn nationale Kyotodoelstellingen te bereiken vanaf het jaar 2005; internationale emissiehandel (IET of ‘International Emissions Trading’): elk industrieland krijgt emissierechten ter waarde van zijn Kyoto-emissieplafond. Deze rechten mogen ze internationaal verhandelen. Enkel Annex-I landen met een emissiereductiedoelstelling en die het Kyoto-protocol aanvaard hebben, kunnen deelnemen aan de emissiehandel. Die handel omvat zowel emissierechten (AAU's), verwijderingseenheden (RMU's), ERU's en CER's. Dit instrument zorgt ervoor dat de inspanningen op een kostenefficiënte manier worden verdeeld. Landen die op een goedkope manier meer reducties kunnen realiseren dan wat hen is opgelegd, zullen dat ook werkelijk doen omdat ze hun overtollige emissierechten kunnen verhandelen aan een prijs hoger dan hun reductiekost. Het globale resultaat is hetzelfde, terwijl de totale reductiekosten lager uitvallen. Het protocol bepaalde dat de flexibiliteitsmechanismen supplementair zijn aan reducties in eigen land. Tijdens de onderhandeling over de praktische uitvoering van het protocol, kon geen concrete invulling gegeven worden aan deze supplementariteit. Niettemin zijn er goede redenen waarom dit begrip werd opgenomen in het protocol. Maatregelen om de uitstoot van CO2 te verminderen zorgen ook voor een daling van de emissies van bv. SO2, VOS, fijn stof en dioxines op lokaal niveau. Door te investeren in buitenlandse emissiereductieprojecten of door emissierechten te kopen op de internationale markt, kan een land misschien wel zijn Kyoto-doelstellingen halen, maar zal het die secundaire baten niet realiseren. Figuur 26 geeft een aantal gunstige neveneffecten aan tussen verschillende milieumaatregelen. De effecten van een CO2-emissiereductiebeleid op andere polluenten zijn aangegeven in het blauw. Een beleid dat de uitstoot van CO2 met 15 % doet verminderen, geeft eveneens een reductie van de uitstoot van SO2, NOx , fijn stof (PM10), zware metalen, PAK’s en dioxines. De purperen balkjes geven de (neven)effecten van een beleid tegen verzuring en troposferisch ozon. De gele balkjes tonen aan dat een reductiebeleid voor fijn stof ook een verminderde uitstoot van zware metalen met zich brengt. Het gebruik van ERU's en CER's door bedrijven wordt vanaf 2008 beperkt tot een hoeveelheid die de lidstaten in hun Toewijzingsplan 2008-2012 zullen moeten vastleggen. april 2008 63 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 26: Cumulatieve effecten milieubeleid (EU-15) Bron: RIVM (2001) De mogelijke inzet van flexibiliteitsmechanismen stuit ook op heel wat kritiek. Ten eerste ziet men niet in hoe de grote emissiereducties die na de Kyoto-periode (2008-2012) zullen nodig zijn, kunnen gerealiseerd worden als de geïndustrialiseerde landen zelf niet rationeler leren omgaan met energie. Ten tweede is er kritiek op emissiehandel met industrielanden in een economische recessie, wat soms als de 'aankoop van gebakken lucht' wordt bestempeld. Ook sommige CDM-projecten worden bekritiseerd, bv. de aanleg van grote stuwdammen of de aanleg van eucalyptusplantages, omdat deze grote schade aan natuur en milieu zouden veroorzaken. Ten derde is er een wetenschappelijke consensus dat er aanzienlijke onontgonnen reserves van rendabele energiebesparing bestaan in de industrielanden, ook in de technologisch meest geavanceerde economieën ter wereld (Barker, 2001). Door deze aan te boren wordt de aanpak van de klimaatverandering, zeker in een eerste fase, een winst in plaats van een kost voor de eigen economie. Niettegenstaande de hierboven aangehaalde bezwaren, zijn de CDM- en JI-transacties aan een steile opmars bezig. Nederland heeft de voorbije jaren reeds 5 aanbestedingen voor JI en 1 aanbesteding voor CDM gelanceerd. Dit moet de Nederlandse overheid ERU’s en CER’s voor respectievelijk 11,4 Mton en 2,4 Mton CO2-equivalenten opleveren, dus samen goed voor 13,8 Mton CO2-eq. Deze contracten omvatten een bedrag van 70 miljoen euro. JI neemt met een prijs van 5,30 EUR/ton het grootste deel van het budget voor zijn rekening. De CER’s van de CDM-projecten zijn iets goedkoper, nl. 3,80 EUR/ton. In 2005 hebben ook de Vlaamse en Belgische overheden elk één oproep gelanceerd. Deze betreft zowel JI als CDM. De budgetten voor deze eerste tenders zijn erg beperkt. Volgens een rapport van het Europees Milieuagentschap (EEA, 2005c) zouden de lidstaten van de EU-15 elk jaar van de eerste verbintenisperiode (2008-2012) 106,8 Mton emissiekredieten aankopen via flexibele mechanismen. Dit komt neer op meer dan 30 % van de totaal te realiseren emissiereductie, of 2,5 procentpunt van de beoogde 8 %. Duitsland, Zweden en het VK geven eerder aan geen gebruik te zullen maken van deze mechanismen. 2.6.1.2 ⎜ Koolstofputten 64 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Groene planten nemen via fotosynthese CO2 op uit de atmosfeer. Ze worden in het klimaatdebat aangeduid met de term koolstofputten (‘sinks’). Via bebossing kan een betekenisvolle hoeveelheid CO2 uit de atmosfeer verwijderd worden. Hierdoor kunnen sommige landen een substantieel deel van hun Kyoto-verplichtingen nakomen. Maar koolstofputten alleen volstaan niet om de atmosferische concentratie van CO2 op lange termijn te stabiliseren. De vastlegging van koolstof in vegetatie is slechts tijdelijk: bij het afsterven van plantaardig materiaal komt deze koolstof opnieuw vrij in de atmosfeer als CO2. Ook bosbranden en kappingen dienen als emissiebron in rekening gebracht te worden. Sinks kunnen dus enkel een tijdwinst opleveren om andere methodes te ontwikkelen en te implementeren. Daarom werd het verrekenen van sinks in de jaarlijks op te stellen emissieinventaris per land onderworpen aan quota. Op COP 6-bis in Bonn werd beslist dat een ruime verzameling activiteiten sinkkredieten kan opleveren, waaronder bosbeheer, beheer van landbouwland en herbeplanting. Voor sinks uit bosbeheer werden echter kwantitatieve beperkingen opgelegd. Elk annex-I land kreeg voor bosbeheer een specifiek plafond (cap) opgelegd dat ongeveer overeenkomt met 3 % van de emissies uit het referentiejaar 1990. België mag jaarlijks maximaal slechts 110 kton CO2-eq (0,03 Mton C) in rekening brengen voor aktief bosbeheer in eigen land. Voor de andere koolstofputten is er geen plafond gedefinieerd, maar worden de kredieten bepaald door te vergelijken met de toestand in 1990. Op COP 7 in Marrakesh werd ook een plafond bepaald voor de sinks van bosbeheerprojecten in andere landen via CDM. Deze sinks worden voor de eerste verbintenisperiode beperkt tot vijf keer 1 % (dus voor elk jaar van de periode 2008-2012, 1 %) van de totale broeikasgasemissies uit het basisjaar 1990. In september 2004 heeft de Europese Raad een amendement op de Richtlijn verhandelbare emissierechten aangenomen, dat de mogelijkheid voorziet om kredieten uit JI- en CDMprojecten in het Europese emissiehandelssysteem te brengen. Dit voorstel sluit het inbrengen (op bedrijfsniveau) van kredieten uit sink-projecten echter uit. 2.6.1.3 ⎜ Nalevingsmechanisme Het Protocol van Kyoto voorziet in de instelling van een internationaal mechanisme voor de handhaving van de erin opgenomen verplichtingen. Zowel de aard van dit mechanisme (wettelijk bindend karakter), als de aard en het gewicht van de sancties die erdoor kunnen opgelegd worden, gaven aanleiding tot zware tegenstellingen tijdens de onderhandelingen over de operationalisering van het protocol. In Bonn was een akkoord bereikt over de gevolgen bij niet-naleving van het Kyoto-Potocol, maar niet over het juridisch afdwingbare karakter ervan. Het akkoord houdt o.a. het volgende in: bij niet naleving zal het overschot aan emissies, vermenigvuldigd met 1,3, afgetrokken worden van de toegewezen emissierechten voor de volgende verbintenisperiode (vanaf 2013). Bovendien wordt aan de betrokken partij de mogelijkheid ontzegd om aan emissiehandel te doen. In Marrakesh werd beslist de formele beslissing over deze regeling uit te stellen totdat het Protocol in werking zou treden. Op COP/MOP 1 werd hierover verder gediscussieerd en werd eindelijk een Compliance Committee, een soort interne rechtbank binnen het Protocol, opgericht. 2.6.2 ⎜ Acties na de eerste verbintenisperiode 2.6.2.1 ⎜ De Europese voortrekkersrol Wil men de bestaande dynamiek in het internationaal klimaatbeleid volhouden, dan moet er dringend werk gemaakt worden van afspraken voor de periode na 2012. De Europese Unie heeft in het verleden vaak een voortrekkersrol gespeeld in het klimaatbeleid door haar visie op het post-Kyoto tijdperk voor te stellen en te verdedigen bij de internationale gemeenschap (de Partijen van het Klimaatverdrag). Een kwantitatief engagement in termen van een procentuele vermindering van de uitstoot in de EU kwam er in 2006 nog niet. Er was enkel de vage doelstelling van -15 tot -30 % tegen 2020, die in maart 2005 door de regeringsleiders werd aangenomen. Als voorstel naar de Europese Lentetop van 2007 toe schoof de Europese Commisie in haar geïntegreerde energie- en klimaatstrategie van 10 januari 2007 april 2008 65 Klimaatverandering Achtergronddocument een eenzijdige verbintenis tot -20 % in 2020 naar voor, te verhogen tot -30 % wanneer ook andere industrielanden zich tot bijkomende emissiereducties engageren voor de post-Kyoto periode. Deze doelstellingen werden ook overgenomen in het klimaat- en energiepakket (‘climate action and renewable energy package’) dat de Europese Commissie op 23.01.2008 voorstelde. Met dit pakket geeft de Commissie invulling aan de besluiten van de Europese Raad van maart 2007, en aan de trekkersrol die het vervulde op de VNklimaatveranderingconferentie in Bali van december 2007. De EU erkent hierbij dat de ontwikkelde landen het grootste deel van de historische uitstoot op hun rekening hebben, en als eersten hun uitstoot moeten terugdringen. Om de atmosferische concentratie van broeikasgassen te stabiliseren op een niveau dat grote gevaren voorkomt, is evenwel actie vereist door àlle landen. De concrete wegen naar een post-Kyoto strategie die momenteel bewandeld worden in de internationale organen zijn: Nieuwe reductiedoelstellingen voor Annex-I landen: Volgens artikel 3.9 van het Protocol van Kyoto moeten de gesprekken over de herziening van annex-B zeven jaar voor het einde van de eerste verbintenisperiode starten. Aangezien dit een aangelegenheid is voor de partijen van het Protocol, gebeurt dit binnen de MOP. Op COP/MOP 1 (Montreal, 2005) beslisten de Partijen om een werkgroep (‘open-ended ad hoc working group’) op te richten met als doelstelling te spreken over nieuwe doelstellingen voor Annex-B landen die dan opgenomen zullen worden in een amendement van Annex B van het Kyoto Protocol. De nieuwe doelstellingen moeten zo snel mogelijk bepaald worden om de continuïteit tussen de eerste en de volgende verbintenisperiode te garanderen. De werkgroep kwam voor het eerst samen in mei 2006 in Berlijn. De bijeenkomst toonde een scherp contrast tussen de visies van de annex I en de niet-annex I landen. De eerste groep wil de discussie rond artikel 3.9 plaatsen in de bredere context van de doelstellingen van het Klimaatverdrag. De ontwikkelingslanden interpreteren 3.9 enger, namelijk enkel als aanpassing van de reductiedoelstellingen in annex-B. Op COP12/CMP2 kondigde de werkgroep verder onderzoek aan naar reductiepotentiëlen en mogelijke ranges van reductiedoelstellingen voor annex-I landen. Er is alvast overeenkomst over de noodzaak tot een mondiale reductie met minstens 50 % tegen 2050; Dialoog onder het Klimaatverdrag (Convention Dialogue): Aangezien de annex-I landen er nooit alleen in kunnen slagen de mondiale uitstoot van broeikasgassen in voldoende mate te verminderen, zijn beslissingen op het niveau van het Klimaatverdrag noodzakelijk. De opdeling annex-I versus non annex-I staat in het verdrag. Hierin zullen in de toekomst veranderingen moeten aangebracht worden. Bovendien staat het belangrijkste annex-I land, de VS, niet in annex-B. Ze kunnen dus enkel via het Klimaatverdrag benaderd worden. Om dergelijke politiek gevoelige besprekingen mogelijk te maken, is op COP 11 beslist een forum op te richten – genaamd de ‘convention track’ of ‘dialoog binnen de conventie’ – waarbinnen de post-2012 problematiek zal besproken worden. Op een eerste workshop in Berlijn (mei 2006) kwam ook hier een duidelijk onderscheid tussen beide groepen landen tot uiting. De Annex-I landen (uitgezonderd de VS en Australië) willen de dialoog onder de conventie aangrijpen om te spreken over de langetermijndoelstelling en over het feit dat meer partijen effectieve emissiebeperkende maatregelen moeten nemen. Niet-Annex I landen, grotendeels vertegenwoordigd door de G77/China, zien deze dialoog echter als een middel om de AnnexI landen aan te sporen verder werk te maken van hun verplichtingen onder het Klimaatverdrag (zowel op het vlak van emissiereducties als op het vlak van financiële ondersteuning en technologieoverdracht naar niet-annex I landen. Inhoudelijk focusten de besprekingen zich tot nu voornamelijk op duurzame ontwikkeling, marktmechanismen, het potentieel van techologie en adaptatie. Herziening van het Protocol van Kyoto, zoals bepaald in artikel 9 van het Protocol: Dit proces is officieel pas opstart op CMP2 in Nairobi. Het zou logisch geweest zijn mocht deze discussie opgestart zijn vóór of gelijktijdig met de herziening van annex-B (volgens art. 3.9), maar door de laattijdige start van het Protocol is deze volgorde dus omgedraaid. Bij de besprekingen kwam het hoger geschetste meningsverschil tussen enerzijds de ontwikkelde landen en anderzijds de ontwikkelingslanden sterk naar boven. Eerstgenoemden vinden deze herziening cruciaal om een kader te hebben waarbinnen nieuwe reductiedoelstellingen (zie art. 3.9) afgesproken kunnen worden. De ontwikkelingslanden willen beide besprekingen gescheiden houden. 66 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering 2.6.2.2 ⎜ Differentiatie tussen landen: basisprincipes en systemen Volgens de bepalingen van het Klimaatverdrag moeten toekomstige afspraken gebaseerd zijn op de principes ‘gezamenlijke maar gedifferentieerde verantwoordelijkheden’, met aandacht voor de verschillen in ‘capaciteiten’ tussen landen. Hieronder geven we de voornaamste systemen voor differentiatie in engagementen weer: Contractie en convergentie: eerst moet een mondiale uitstootcapaciteit bepaald worden op basis van het beoogde stabilisatieniveau van de atmosferische broeikasgasconcentratie (=contractie). In een tweede stap moet de beschikbare uitstootcapaciteit verdeeld worden. Deze verdeling vertrekt vanuit de huidige uitstoot per persoon. In sommige landen moet de uitstoot dalen en in andere landen mag de uitstoot nog toenemen. Het eindpunt van de lastenverdeling is een gelijke uitstoot per persoon over de hele wereld. Tussen start- en eindpunt treedt een convergentie op; Braziliaans voorstel: In deze methode worden de emissiereducties verdeeld over de annex-I landen op basis van hun individuele bijdragen tot de temperatuurstijging sedert de industriële revolutie. De maat voor de historische verantwoordelijkheid van een land is zijn cumulatieve uitstoot sedert een bepaald referentiejaar. Wie reeds veel bijgedragen heeft tot de opwarming, zal minder emissierechten krijgen dan wie minder uitgestoten heeft; Triptiek: is oorspronkelijk ontwikkeld voor een lastenverdeling tussen lidstaten van de EU. Een aangepaste versie van het model is bruikbaar voor een mondiale benadering. De economie van een land wordt opgesplitst in drie delen en voor elk deel wordt bottom-up een emissiereductiedoelstelling geformuleerd. Daaruit wordt dan een nationale emissiereductiedoelstelling afgeleid. De bottom-up analyse van emissiereductiepotentiëlen moet in overeenstemming gebracht worden met een emissieprofiel dat de stabilisatiedoelstelling voor de atmosferische broeikasgasconcentratie eerbiedigt: ∼ Energie-intensieve sector (zware industrie): Hiertoe behoren o.a. ijzer & staal, papier, cement, steenkoolmijnen, (petro)chemie en raffinaderijen. De doelstelling wordt bepaald in twee stappen. Eerst worden scenario’s over de verwachte groei van de productie afgeleid uit historische trends. Daarna wordt een efficiëntieverhoging toegepast die varieert tussen de sectoren. Een mondiale versie van Triptiek gaat er van uit dat de energie-efficiëntie van de industriële productie overal ter wereld stijgt naar eenzelfde niveau (convergentie); ∼ Huishoudens: Deze groep omvat huishoudens, landbouw, transport, lichte industrie, diensten. De doelstelling wordt bepaald in twee stappen: eerst wordt de verwachte groei van de uitstoot afgeleid uit scenario’s over de bevolkingstoename. Vervolgens wordt een convergentie toegepast op de uitstoot per hoofd; ∼ Elektriciteitssector: Deze sector wordt apart behandeld omwille van de grote verschillen tussen de landen. Door de verschillen in potentieel aan waterkracht, aanwezigheid van fossiele energiebronnen en aanvaardbaarheid van nucleaire energie, verschillen ook de reductiepotentiëlen van land tot land. Ook in deze sector wordt de doelstelling in twee stappen bepaald. Enerzijds wordt de toekomstige consumptie berekend uitgaande van de verwachte groei van de economie, gecorrigeerd voor autonome efficiëntieverbeteringen aan de vraagzijde. Anderzijds worden aan de aanbodzijde ambitieuze wijzigingen in de productie doorgevoerd die leiden tot een vermindering van de CO2-uitstoot: minder steenkool, x% WKK, y% hernieuwbare, hogere opwekkingsrendementen, enz. De mondiale benadering van Triptiek laat ook toe te werken met een wereldwijde convergentie van de broeikasgasintensiteit van de elektriciteitsproductie. Multi-stage regime: dit is een concept voor een gradueel toenemende participatie, volgens de economische ontwikkeling van een land. Samen met zijn economische ontwikkeling zal een land geleidelijk aan evolueren van het ene niveau naar het volgende. Met elk niveau komt een specifieke doelstelling overeen. Hoe hoger het niveau, hoe strenger de doelstelling. De lage instapdrempel moet landen overtuigen om in het systeem te stappen. De meest geïndustrialiseerde landen krijgen een absoluut emissieplafond opgelegd. april 2008 67 Klimaatverandering Achtergronddocument Ook over de inperking van de emissies in de internationale lucht- en scheepvaart moeten nog afspraken gemaakt worden. Het ziet er naar uit dat de onderhandelingen die hierrond gebeuren, zullen uitmonden in een systeem van emissierechtenhandel. 2.6.3 ⎜ Maatregelen op verschillende beleidsniveaus Aangezien in Vlaanderen de broeikasgasemissies gerelateerd aan energiegebruik instaan voor 84 % van het totaal, is een beleid gericht op Rationeel Energie Gebruik (REG) cruciaal om de doelstellingen m.b.t. de broeikasgasemissies na te streven. Zeker in het verleden betekende de gebrekkige samenwerking tussen de gewesten en de federale overheid een belangrijke hinderpaal (International Energy Agency, 2001). Op de verschillende beleidsniveaus worden initiatieven genomen om de broeikasgasuitstoot terug te dringen. In 2001 sloten de federale overheid (bevoegd inzake fiscaliteit en productbeleid) en de gewesten (bevoegd voor rationeel energiegebruik, hernieuwbare energie, milieuwetgeving en vele klimaatrelevante aspecten uit de domeinen mobiliteit, woonbeleid en landbouw) een samenwerkingsakkoord inzake het opstellen, uitvoeren en opvolgen van een Nationaal Klimaatplan. 2.6.3.1 ⎜ Maatregelen van de Vlaamse overheid Om de stijgende trend van de broeikasgasemissies om te buigen, keurde de Vlaamse regering in 1994 het eerste Vlaamse CO2/REG-beleidsplan goed. In 1996 werd dit plan geactualiseerd. Deze plannen bevatten echter geen kwantitatieve inschatting van de mogelijke emissiereducties en evenmin stappenplannen om de opgenomen acties effectief uit te voeren (Vlaamse Regering, 2003). Daarom voorzag het MiNa-plan 1997-2001 om het Vlaams CO2/REG-beleidsplan te actualiseren en de uitvoering ervan aan te vullen met initiatieven voor de andere broeikasgassen. In het daaropvolgende CO2/REG-beleidsplan 1999 werd het CO2reductiepotentieel van diverse REG-technologieën onderzocht en werd een lijst van beleidsinstrumenten/-acties opgesteld met aanduiding van de verantwoordelijke administraties. Eind 2000 werd het vooruitgangsrapport inzake de uitvoering van het CO2/REG-beleidsplan 1999 aan de Vlaamse regering voorgelegd. Hieruit bleek dat slechts in een beperkt aantal bevoegdheidsdomeinen vooruitgang werd geboekt. Hierop besliste de Vlaamse regering begin 2001 een ‘Taskforce Klimaatbeleid Vlaanderen’ op te richten, als permanent overlegorgaan tussen de ministeriële kabinetten, administraties en Vlaamse openbare instellingen uit alle bevoegdheidsdomeinen die raakvlakken hebben met het klimaatbeleid. De Taskforce kreeg als opdracht een Vlaams Klimaatbeleidsplan op te stellen. Het Vlaams Klimaatbeleidsplan 2002-2005 werd in februari 2003 goedgekeurd door de Vlaamse regering en werd beschouwd als een strategisch plan voor de uitvoering van gecoördineerde maatregelen in het kader van het Kyotoprotocol. Via de Voortgangsrapporten 2003 en 2004 werd dit Klimaatbeleidsplan nog bijgestuurd. Ter voorbereiding van het tweede Vlaams Klimaatbeleidsplan (nu voor de periode 20062012) heeft de Vlaamse regering de Vlaamse Klimaatconferentie opgericht. Binnen die conferentie met alle maatschappelijke groepen en de betrokken overheidsorganen werd gezocht naar nieuwe maatregelen en oplossingen voor knelpunten in het bestaande klimaatbeleid, en naar een klimaatstrategie op lange termijn. Uit het overleg in de zomer van 2005 vloeiden in totaal 365 voorstellen voort. Die voorstellen vormden de basis van het Vlaams Klimaatbeleidsplan 2006-2012, dat op 20.7.2006 definitief door de Vlaamse regering werd goedgekeurd. Het tweede Vlaams Klimaatbeleidsplan bundelt haar maatregelen in twee groepen van vijf thema’s. Vijf sectorale thema’s geven globaal het streefdoel weer voor de sectoren rond klimaatvriendelijke en duurzame mobiliteit, rationeel energiegebruik, duurzame en koolstofarme energievoorziening, industrie en duurzame landbouw en bossen. Vijf horizontale ondersteunende thema’s behandelen onderzoek & innovatie, sensibilisatie, flexibiliteitsmechanismen, de voorbeeldrol van de overheid en de aanpassing aan de 68 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering klimaatverandering (‘adaptatie’). Bijgevoegd kaderstuk geeft een overzicht van enkele belangrijke maatregelen uit de sectorale thema’s. 1. Rationeel energiegebruik in gebouwen Om een rationeel energiegebruik in gebouwen te bevorderen beschikt de overheid over vijf type-instrumenten. We vermelden hieronder telkens de belangrijkste bijhorende maatregelen. a) eisen en normen: Vanaf 1 januari 2006 startte de Vlaamse energieprestatieregelgeving (EPB), vastgelegd in het Energieprestatiedecreet. Voor gebouwen en werkzaamheden waarvoor een stedenbouwkundige vergunning nodig is gelden hierdoor minimale verplichtingen op het vlak van de Energieprestatie en het Binnenklimaat: Voor gesubsidieerde bouwwerken in de medisch-sociale sector bestonden al richtlijnen die zelfs strenger zijn dan EPB; In de sociale woningbouw streeft met naar een E-peil van 85; Het verplichte onderhoud van verwarmingsketels wordt vanaf 2009 uitgebreid naar gasgestookte ketels. b) adviesgerichte stimuli: Dit houdt o.a. de erkenning van energiedeskundigen en de invoering van een energieprestatiecertificaat in. Een energie-audit komt alleen voor federale belastings-vermindering in aanmerking, indien een door het Vlaamse Gewest erkende deskundige ze uitvoert. Een energieprestatiecertificaat informeert de (potentiële) eigenaars en gebruikers door middel van een energielabel over de energetische kwaliteit van het gebouw en over energiebesparende maatregelen die zich op korte termijn terugverdienen. c) financiële instrumenten: De elektriciteitsnetbeheerders moeten hun eindafnemers aansporen jaarlijks een hoeveelheid primaire energie te besparen. De netbeheerders voorzien hiervoor een heel aantal premies voor gezinnen, ondernemingen en openbare besturen. Voor hoogspanning bedraagt de primaire energiebesparingsdoelstelling 1% per jaar op de geleverde hoeveelheid kWh van twee jaar voordien. Voor laagspanning moet er een besparing komen van 2,2% in 2006 en 2007 en 2% (huishoudens) of 1,5% (niethuishoudens) vanaf 2008; Specifiek voor de scholenbouw zijn er twee maatregelen. Een private investeringsvennootschap zal 1 miljard euro besteden aan de versnelde modernisering van schoolgebouwen. Daarenboven is een extra budget voorzien van 100 miljoen euro specifiek voor REG-investeringen. d) samenwerkingsverbanden: Er komt een onderzoek naar de mogelijkheden voor de verdere verbetering van de energieprestaties van nieuwe en bestaande woningen. Dat gaat ondermeer na hoe verstandhoudingsnetwerken tussen de overheid en de bouwactoren kunnen bijdragen tot de versnelde introductie van bestaande en innovatieve, energiebesparende technologieën in de woningen. Dit kan bijvoorbeeld door nieuwe convenanten tussen de overheid en diverse bouwsectoren. e) onderzoek: Op basis van uitgebreide demonstratieprojecten formuleert de overheid beleidsvoorstellen voor REG in sociale woningen. Er komt ook een beleidsvoorbereidend onderzoek met betrekking tot koeling in gebouwen om natuurlijke en hernieuwbare koeling te ondersteunen. 2. Mobiliteit De algemene doelstellingen van het Mobiliteitsplan Vlaanderen lopen in het klimaatdossier uit op vier strategische maatregelenpakketten: a) De beperking van het transportvolume: De ultieme sleutel voor een duurzame mobiliteit ligt in de beheersing van de groei van het wegverkeer op de Vlaamse wegen: april 2008 69 Klimaatverandering Achtergronddocument Modale verschuiving: De belangrijkste volumebeperkende maatregel is de realisatie van een modale verschuiving van het vooralsnog klimaatonvriendelijke wegtransport naar andere transportmodi. Voor het personenvervoer zal de Vlaamse overheid haar burgers verder stimuleren om de eigen wagen minder te gebruiken. Dit gebeurt door een optimalisatie van het openbaar vervoer, de uitbreiding van veilige fietsinfrastructuur en een verdere promotie van het autodelen. Het openbaar vervoer moet door capaciteits-, frequentie- en doorstromingsmaatregelen uitgroeien tot een volwaardig vervoersalternatief. In het goederenvervoer zal de Vlaamse overheid verder de binnenvaart en het spoorverkeer als transportalternatieven stimuleren en promoten. Verhogen van vervoersefficiëntie: Door de efficiëntie van het voertuiggebruik te verhogen wil het beleid zowel streven naar de vermindering van het aantal voertuigkilometers als naar de daling van het aantal voertuigkilometers in verkeersopstoppingen. In het personenvervoer zijn carpoolen, vervoersmanagement, autodelen en telewerk de voorziene instrumenten. Voor het goederenvervoer lanceerde de werkgroep vervoersefficiëntie een aantal denkpistes in het kader van de Vlaamse Klimaatconferentie. Zo moet o.a. het leeg rijden zoveel mogelijk vermeden worden. b) de uitbouw van een milieuvriendelijk en emissie-arm voertuigenpark: Promotie van ecoscore: Ecoscore kent aan alle voertuigen een ‘milieuscore’ toe, die representatief is voor de impact op het milieu. Hierbij tellen de verschillende schadelijke effecten (broeikaseffect, geluidshinder en luchtkwaliteit, impact op gezondheid en ecosystemen) mee. De Ecoscore zal dienen als basis voor de berekening van de verkeersbelastingen. Biobrandstoffen: In uitvoering van de Europese Richtlijn zal de overheid het gebruik van biobrandstoffen bevorderen. Tegen 2010 moeten biobrandstoffen een aandeel van 5,75 % vormen van de totale verkochte hoeveelheid transportbrandstof. Emissies scheepvaart: In het kader van het Fijn Stof Plan komt er een onderzoek naar maatregelen om de motoren van de Vlaamse binnenschepen te moderniseren. c) de realisatie van een optimale afwikkeling van het verkeer: Een versterkte controle op de naleving van de opgelegde rijsnelheden heeft een positieve invloed op de emissies, vooral op autosnelwegen. Het beleid zal de invoering van tijdelijke en/of permanente snelheidsverlagingen verder analyseren en evalueren. Daarnaast gaat ook aandacht naar de introductie van de intelligente snelheidsaanpassing (ISA). Er komen ook investeringen op gewestwegen voor een betere doorstroming van het openbaar vervoer. d) stimuleren en aanleren van milieuvriendelijk rijgedrag: Een milieuvriendelijke rijstijl kan een CO2-reductie tot 10 % opleveren. De rijopleidingen zullen een milieuvriendelijke rijstijl promoten en aanleren. Het benaderen van andere doelgroepen moet zorgen voor een brede vorming inzake milieuvriendelijk rijgedrag. Zo zijn er specifieke vormingspakketten voor het secundair onderwijs. 3. Industrie a) Benchmarkingconvenant: Het Benchmarkingconvenant is een vrijwillig akkoord tussen de overheid en de bedrijven. Hiermee koos de Vlaamse Minister, bevoegd voor Energie, in 2000 voor dezelfde aanpak die in de jaren ‘90 door een aantal andere geïndustrialiseerde landen (o.m. Nederland, Duitsland, Zuid-Korea en Denemarken) met wisselend succes was toegepast. De Benchmarkingconvenant is bedoeld voor grote energie-intensieve bedrijven (waarvan het jaarlijks energiegebruik minstens 0,5 PJ bedraagt) én ondernemingen uit alle sectoren die onder de EU-richtlijn over verhandelbare emissierechten vallen. Door toe te treden tot het convenant gaan de bedrijven de verbintenis aan om de energie-efficiëntie van hun installaties op wereldtopniveau te brengen en/of te behouden tegen 2012, en moeten ze een energieplan opstellen dat de maatregelen omschrijft die nodig zijn om de afstand met de wereldtop te overbruggen. Als tegenprestatie engageert de Vlaamse overheid er zich toe geen bijkomende maatregelen of doelstellingen op te leggen inzake het efficiënt gebruik van energie, noch een specifieke energie- of CO2-taks met milieu- of energiedoeleinden. Daarnaast zal de Vlaamse overheid alles in het werk stellen om deze ondernemingen vrij te 70 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering stellen van analoge Belgische of Europese maatregelen. Meer dan 170 bedrijven zijn toegetreden tot het benchmarkingconvenant. Binnen de klimaatconferentie ijverden de Vlaamse bedrijven om in het toekomstige klimaatregime na 2012 ook op mondiaal niveau te werken met een soort benchmarkingsysteem per sector. Ze doen dit vanuit de bekommernis om internationaal een ‘level playing field ‘ te behouden. De milieubeweging heeft vragen bij de wereldwijde afdwingbaarheid van een dergelijk systeem. b) Auditconvenant: Vanaf 10 juni 2005 trad een gelijkaardig convenant over energieefficiëntie in werking voor middelgrote energie-intensieve industriële bedrijven met een jaarlijks primair energiegebruik tussen 0,1 en 0,5 PJ. Ondernemingen die tot het auditconvenant toetreden, laten vrijwillig een audit uitvoeren om hun energiebesparingspotentieel te bepalen. Bovendien engageren zij zich om uiterlijk vier jaar na aanvaarding van het ingediende energieplan alle rendabele energiebesparende maatregelen uit te voeren. Dit betekent: alle maatregelen met een interne rentevoet van minstens 15 % na belastingen. Vier jaar na het begin van het auditconvenant volgt een actualisering van het energieplan. Dan moeten de ondernemingen de maatregelen met een IRR van minstens 13,5 % na belastingen uitvoeren. Als tegenprestatie engageert de Vlaamse overheid zich om aan deze ondernemingen geen bijkomende maatregelen op te leggen inzake energie- of CO2-reductie en doet ze de belofte verder in overleg te treden om de ondernemingen ook vrij te stellen van analoge Belgische of Europese maatregelen. c) Terugdringen van lachgasuitstoot uit chemische industrie Met de enige salpeterzuurproducent werd in 2005 een convenant afgesloten om de N2Oemissies per ton geproduceerd salpeterzuur terug te schroeven tot een zo laag mogelijk technisch haalbaar niveau. Vanaf 2008 voorziet het plan gradueel de inbouw van een katalysator in de verschillende salpeterzuurproducerende installaties. Met de producenten van caprolactam zal op basis van lopend technologisch en economisch onderzoek gezocht worden naar de gepaste wijze om reductieafspraken te verankeren. d) Reduceren van industriële emissies van gefluoreerde broeikasgassen De aanpak van gefluoreerde broeikasgassen in de koelsector volgt twee sporen. Enerzijds moet de verbetering van een aantal beheersmaatregelen bijdragen tot de beperking van te hoge lekverliezen van gefluoreerde broeikasgassen uit koelinstallaties. Daarvoor komt er een certificeringsregeling voor koeltechnische bedrijven tegen 2006. Anderzijds starten vanaf 2007 extra preventie-acties voor de gebruiksbeperking van deze stoffen en de bevordering van de vervanging ervan door milieuvriendelijke alternatieven. 4. Energievoorziening a. Toepassing van hernieuwbare energiebronnen en warmtekrachtkoppeling (WKK) De inzet van steunmaatregelen zal bijdragen tot een snellere realisatie van het economisch potentieel voor groene stroom en WKK: • Groenestroomcertificaten (GSC): Het Elektriciteitsdecreet voerde vanaf 1 januari 2002 het systeem van de groenestroomcertificaten in. Iedere elektriciteitsleverancier is verplicht om een minimale hoeveelheid van zijn verkochte elektriciteit te halen uit hernieuwbare energiebronnen. Dit minimumaandeel loopt op tot 6 % in 2010. Een leverancier kan aan deze verplichting voldoen door zelf groene stroom te produceren of door groenestroomcertificaten aan te kopen op de markt. De naleving wordt gecontroleerd aan de hand van GSC. De elektriciteitsleveranciers die onvoldoende certificaten kunnen voorleggen, krijgen een boete per ontbrekend certificaat. Leveranciers kunnen groenestroomcertificaten krijgen voor volgende productiesystemen en -processen van elektriciteit: windenergie, vergisting of verbranding van biomassa, zonne-energie en waterkracht; • Warmtekrachtcertificaten: elektriciteitsleveranciers zijn verplicht om jaarlijks voor een stijgend percentage van hun leveringen WKK-certificaten voor te leggen. Deze quota stijgen van 1,19 % in 2005 tot 5,23 % in 2012. De quota in 2012 steunen op een april 2008 71 Klimaatverandering Achtergronddocument realiseerbaar economisch potentieel van 1 832 megawatt WKK. Deze maatregel brengt ook de degressieve aanvaardbaarheid van certificaten voor oudere WKK-installaties in rekening. Bij niet naleving van deze regels krijgen de leveranciers een boete; • Ecologiepremie: ondernemingen die ecologie-investeringen realiseren in het Vlaams Gewest ontvangen een financiële tussenkomst. Milieuinvesteringen, energieinvesteringen en de investeringen voor een verhuis om milieuredenen, tellen allemaal als ecologie-investeringen. Voor bedrijven die onder de doelgroep van het benchmarkconvenant vallen, is de steunmaatregel alleen van toepassing als zij het benchmarkconvenant onderschreven. De federale overheid voorziet bijkomend een verhoogde investeringsaftrek. Deze steunmechanismen kunnen cumulatief toegepast worden. Bovendien worden er gegarandeerde minimumwaarden voor certificaten toegekend voor elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen en WKK. Voor een verdere bespreking van milieuvriendelijke energieproductie in Vlaanderen verwijzen we naar het MIRA Achtergronddocument Energie op www.milieurapport.be b) Toewijzing emissierechten aan de elektriciteitssector De sector van de energieproductie valt onder het Europese CO2-emissiehandelsysteem. Het eerste Vlaamse Toewijzingsplan CO2-emissierechten wees voor 47,2 Mton CO2 aan missierechten toe aan de sector van de energieproductie voor de periode 2005-2007. Gemiddeld gaat het hier over een toekenning van 15,7 Mton CO2 per jaar in die periode. Het Toewijzingsplan voor de periode 2008-2012 wijst de emissierechten aan de elektriciteitssector toe op basis van een benchmarkcriterium voor het productiepark. Het plan wijst gemiddeld 8,98 Mton CO2 per jaar toe in de periode 2008-2012 (zie verder). 5. Landbouw De uitstoot van broeikasgassen door de landbouwsector is sinds 1990 gedaald, voornamelijk door een daling van de veestapel. Enkele maatregelen voor de komende jaren zijn: een verhoging van het aandeel aardgas en andere duurzamere energiebronnen in het energiegebruik van de glastuinbouw; toepassing van energiebesparende technieken in de glastuinbouw. Er zijn ook overlappingen met hoger besproken maatregelen: de inzet van 112 MWe tot 185 MWe aan WKK-vermogen via gas- en dieselmotoren in de glastuinbouw in 2012 als bijdrage aan de Vlaamse WKK-doelstelling; de productie van 18 kton pure plantenolie, 107 kton bio-ethanol en 25 kton biodiesel op basis van Vlaamse energieteelten in 2010 als bijdrage aan de inmengingsdoelstelling voor biobrandstoffen. De Vlaamse Kyotodoelstelling betreft een gemiddelde jaarlijkse uitstoot van 82,463 Mton 11 CO2-eq in de periode 2008-2012. Op basis van prognoses van de Vlaamse broeikasgasuitstoot bij afwezigheid van klimaatbeleid is de reductiedoelstelling voor het Vlaams klimaatbeleid geschat op 22 Mton CO2-eq per jaar. Het tweede Vlaams Klimaatbeleidsplan voorziet daartegenover, verspreid over alle sectoren, maatregelen met een gezamenlijk reductiepotentieel van 18 Mton CO2-eq per jaar. Van dat potentieel moest tussen 2004 en 2008-2012 nog 3,3 Mton gerealiseerd worden. Dat betekent een emissiedaling van een kleine 4 % over die periode (tabel 11). Voor de resterende reductiekloof van ruim 4 Mton CO2-eq/jaar voorziet de Vlaamse overheid in de aankoop van emissiekredieten. Over de volledige Kyoto-periode bedraagt het in 2006 geschat beleidstekort 21,4 Mton CO2-eq. 11 Bij de publicatie van het tweede Vlaams Klimaatbeleidsplan ging men nog uit van een Kyotodoelstelling op 83,436 Mton CO2-eq. 72 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Tabel 11: Reductiepotentieel en relatieve bijdrage per sector zoals voorzien in het Vlaams Klimaatbeleidsplan 2006-2012 verwachte evolutie uitstoot verwachte evolutie 2004-2008/2012 uitstoot 1990reductie2008/2012 potentieel relatieve zonder* met (kton CO2-eq) bijdrage klimaatbeleid klimaatbeleid elektriciteitsproductie 5 800 32 % -51 % -21 % -52 % industrie 4 806 27 % 21 % +51 % +34 % gebouwen 2 455 14 % 19 % +9 % -4 % transport 3 914 22 % 10,3 % +12 % -13 % landbouw 978 5% -21 % +4 % -7 % -0,1 % -4 % totaal 17 953 100 % +16 % * Er wordt geen rekening gehouden met beleidsmaatregelen die geïmplementeerd werden of worden na eind 2001. Dit betreft zowel Vlaamse als federale maatregelen, evenals de impact van de flexibele mechanismen, de emissiehandel op Europees niveau en de NEC-Richtlijn. Bron: VITO op basis van het Vlaams Klimaatbeleidsplan 2006-2012 De Vlaamse overheid reserveerde tot eind 2006 37 miljoen euro voor de aankoop van bijkomende emissiekredieten. Tegen de prijs van (bijvoorbeeld) 8 euro 12 per ton voor een emissiekrediet, heeft de Vlaamse overheid dus een budget voorzien voor ongeveer 4,625 Mton CO2-eq. Bijkomend zou zij aan die prijs nog ongeveer 134 miljoen euro moeten voorzien voor de aankoop van de resterende 16,78 Mton CO2-eq. In 2004 werd door de Vlaamse overheid een eerste oproep voor JI- en CDM-projecten gelanceerd. Het betrof een soort test om met deze complexe procedures te leren omgaan. De ‘opbrengst’ in emissierechten van deze tender zou heel beperkt zijn. 2.6.3.2 ⎜ Maatregelen van de federale (Belgische) overheid Een belangrijk deel van het instrumentarium voor een duurzaam energie- en klimaatbeleid behoort tot de federale bevoegdheden, bv. de invoering van een CO2-taks of het opleggen van productnormen. Daarom heeft de federale (Belgische) overheid samen met de gewesten een Nationaal Klimaatplan 2002-2012 opgesteld. De federale regering geeft hierin uitvoering aan maatregelen op het vlak van energie, transport, fiscaliteit en productnormering, zoals vastgelegd in het Federaal Plan Duurzame Ontwikkeling van 20 juli 2000. Het Nationaal Klimaatplan bevat naast de maatregelen voorzien door de gewesten, volgende bestaande, geplande of overwogen federale maatregelen: bevordering van rationeel energiegebruik en hernieuwbare energie, o.a. door een beheersing van de energievraag en een verbetering van de energie-efficiëntie van elektrische apparatuur, door een daling van de belasting op de toegevoegde waarde voor energiezuinige producten en diensten en een verhoging van de fiscale druk op energie-intensieve activiteiten, gepaard met een verlaging van de lasten op arbeid, en door de inzet van groenestroomcertificaten; een verschuiving van het wegverkeer naar het spoor en de waterwegen, samen met een vermindering van de milieu-impact van het wegvervoer, bv. door de aanpassing van de verkeersheffing op voertuigen naargelang de CO2-uitstoot; inzet van flexibiliteitsmechanismen, met respect voor het supplementariteitsprincipe. In de loop van 2005 heeft de federale overheid een eerste oproep gelanceerd voor JI- en CDMprojecten. Door het budget van slechts 9,3 miljoen euro zal deze tender weinig emissiekredieten opleveren. De federale overheid heeft zich nochtans geëngageerd tot het verwerven van 12,3 megaton CO2-equivalenten in de periode 2008-2012. Een volgende en grotere tender was voorzien voor einde 2006. De procedures zijn omslachtig en bijgevolg tijdrovend; beperking van energiegebruik en broeikasgasemissies als een doorslaggevend beleidscriterium hanteren bij het productbeleid. 12 Dit was de prijs eind 2006/begin 2007. Begin 2008 ligt de prijs voor emissierechten in de Kyoto-periode rond de 20 euro per ton. april 2008 73 Klimaatverandering Achtergronddocument Bij de uitvoering van het fiscale beleid en het beleid inzake de flexibiliteitsmechanismen zal de federale overheid rekening houden met de convenanten ter vermindering van de broeikasgasemissies die de gewesten kunnen afsluiten met de industriële sectoren. Het Nationaal Klimaatplan begroot het effect van alle maatregelen in eigen land die erin zijn opgenomen, slechts op twee vijfden van de reducties die zullen nodig zijn om de Kyotodoelstelling te bereiken. Het gebruik van zogenaamde flexibiliteitmechanismen lijkt bijgevolg nodig om de resterende kloof te overbruggen. Daarenboven wachten verschillende federale maatregelen nog op een concrete uitvoering. 2.6.3.3 ⎜ Europees klimaatbeleid: ECCP I en ECCP II In haar European Climate Change Programme (EU, 2001) selecteerde de EU een 40-tal prioritaire maatregelen waarbij naast het reductiepotentieel ook rekening gehouden wordt met de economische kost. Maatregelen werden als kostenefficiënt beschouwd wanneer ze minder dan 20 EUR per gereduceerde ton CO2-eq kosten. Om deze maatregelen in praktijk te brengen, heeft de Europese Commissie een aantal belangrijke, bindende richtlijnen uitgevaardigd, waaronder een energienorm voor koelkasten en diepvriezers, een verplichte invoering door de lidstaten van een EnergiePrestatieNorm voor nieuwe gebouwen, en de Richtlijn voor emissiehandel voor grote industriële bedrijven. Ook andere Europese beleidsplannen ondersteunen dit klimaatbeleid: o.a. het zesde milieuactieprogramma, de EU Strategie Duurzame Ontwikkeling en de Lissabon-strategie. In 2005 is de Europese Commissie gestart met de opmaak van een tweede Europees programma inzake klimaatverandering. Dit programma zal de krijtlijnen van het toekomstig Europees beleid vastleggen, zowel inzake bestrijding van de klimaatverandering als de aanpassing aan de onvermijdelijke gevolgen. Via dit nieuwe programma wenst de Europese Commissie innovatie in klimaatvriendelijke technologieën te steunen, onderzoek uit te voeren naar koolstofopslag en een aantal sectoren zoals luchtvaart, scheepvaart en wegtransport op te nemen in de Europese reductiestrategie. Ter voorbereiding van ECCP II zijn enkele werkgroepen opgericht. Een daarvan evalueerde het afgelopen ECCP I. Bijgevoegd kaderstuk geeft de belangrijkste besluiten van deze werkgroep weer per deeldomein. Energievoorziening Heel wat maatregelen vallen onder deze noemer (o.a. het Europees Emissiehandelssysteem, het stimuleren van groene stroom en biobrandstoffen, en de bevordering van warmtekrachtkoppeling. De impact van bestaande maatregelen uit ECCP-1 is erg moeilijk vast te stellen. Toch is duidelijk dat ze niet het verhoopte reductiepotentieel hebben opgeleverd. Maatregelen in sectoren die deelnemen aan de emissiehandel bleken weinig resultaat te hebben als hun effect niet in rekening gebracht was bij de verdeling van de emissierechten (de zogenaamde toewijzingsplannen). Beheersing van de energievraag Verbeterde energie-efficiëntie bij eindgebruikers zou de globale uitstoot van broeikasgasemissies kunnen halveren. De praktijk wijst aan dat aan die verwachting niet voldaan wordt. De vandaag gerealiseerde verbeteringen in energie-efficiëntie kunnen de stijging van de energievraag niet compenseren, laat staan ombuigen. Tussen 1990 en 2003 steeg de vraag met 0,8 % per jaar, tegenover een jaarlijkse economische groei van 2 %. Sedert 2000 bedraagt de groei van de energievraag echter met 1,4 % per jaar. De energieintensiteit daalt nog steeds, met ongeveer 1,2 % per jaar. Dit wijst op een zekere, maar onvoldoende, loskoppeling tussen energiegebruik en economische groei. De gemiddelde energieconsumptie per huishouden in de EU is sedert 1990 min of meer constant gebleven, ondanks een verbetering van de energieëfficiëntie met 10 %. Er is een wijde consensus over het bestaan van een groot kostenefficiënt potentieel voor energiebesparing. Er is grote politieke steun en bereidwilligheid bij de bevolking voor een verbetering van de energieefficiëntie, maar wanneer het op wetgeving aankomt, laten de lidstaten het afweten. 74 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Transport Er bestaat een grote discrepantie tussen het verwachte emissiereductiepotentieel van de maatregelen onder ECCP-1 en de huidige emissietrends. ECCP-1 bevatte o.a. het vrijwillige engagement van de autoconstructeurs om tegen 2008 (Europese auto’s) of 2009 (Japanse en Koreaanse) de gemiddelde uitstoot van nieuwe wagens te verminderen tot 140 g CO2/km. In 2004 bedroeg de uitstoot respectievelijk nog 161 g CO2/km en 170 g CO2/km. Daarom denkt de Europese Commissie voor ECCP-2 aan meer bindende maatregelen zoals bv. het compenseren van de tekorten via het ETS. Daarnaast plant men op Europees niveau om de luchtvaart verplicht te laten deelnemen aan het ETS; Niet-CO2 broeikasgassen Ook na ECCP-1 bestaat er nog een groot reductiepotentieel voor N20 in de salpeterzuur- en adipinezuurproductie. De CH4-emissie uit afval is tussen 1990 en 2003 al met 35 % gedaald, voornamelijk doordat het afvalbeleid zich toespitst op recyclage en op de vermindering van storten. Bovendien eist de richtlijn over stortafval methaanafvang en -affakkeling, met zoveel mogelijk energierecuperatie. Door ECCP-1 is op 4 juli 2006 ook Europese wetgeving over de regulering van F-gassen van kracht geworden. Zo komt er een uitfasering van het gebruik van HFK’s met een Global Warming Potential (GWP) hoger dan 150 voor airconditioning in auto’s; Landbouw De inschatting van ECCP-1 voor het potentieel van koolstofvastlegging in land- en bosbouw bleek te optimistisch. De waargenomen trends in de broeikasgasuitstoot van de sector zijn voornamelijk het gevolg van neveneffecten van andere beleidsmaatregelen, zoals het Gemeenschappelijk Landbouwbeleid en de Kaderrichtlijn Water, niet van specifieke klimaatgerichte maatregelen. De andere werkgroepen opgericht ter voorbereiding van ECCP 2 werken rond: impact en adaptatie; koolstofafvang en -opslag (CCS: carbon capture and storage); luchtvaart; lichte vrachtvoertuigen. We geven een kort overzicht van de output van deze werkgroepen en/of het gevolg dat aan het werk van de werkgroepen werd meegegeven: luchtvaart: er staat een richtlijn in de steigers om luichtvaart in het ETS op te nemen. De goedkeuring is voorzien voor eind 2007. auto’s en lichte vrachtvoertuigen: de werkgroep onder het ECCP maakte, samen met een publieksconsultatie, deel uit van een proces voor de herziening van de EU-strategie om de CO2-uitstoot van auto’s en lichte vrachtvoertuigen te verminderen. De nieuwe strategie werd op 7.02.2007 door de Commissie aangenomen. impact en adaptatie: De belangrijkste beleidssugesties die de werkgroep in dit kader voorstelde zijn: o Watermanagement: de integratie van impact van klimaatverandering en adaptatiemaatregelen in de reeds bestaande Water Framework Directive (2000/60/EC); o Mariene en kustzones: de opname van het aspect klimaatverandering in de ruimtelijke planning van kustzones; o Land- en bosbouw: Voor kortetermijneffecten beschikt het lokale niveau over voldoende aanpassingscpaciteiten. Voor de langetermijnveranderingen is een topdown planning vanuit het EU- of het nationale niveau nodig; april 2008 75 Klimaatverandering Achtergronddocument o Volksgezondheid: Er is nood aan meer onderzoek naar de directe gezondheidseffecten van klimaatverandering. Dit beslaat een grote diversiteit aan actiegebieden: additionele vaccinaties, risico-inschatting van overstromingen, koeling in ziekenhuzen, aanpassing bouwmaterialen en –methodes, enz.; o Biodiversiteit: Er bestaat een uitgebreid beleid voor de bescherming van biodiversiteit. De koppeling van aanpassing aan klimaatverandering kan dit eerder statische beleid een meer dynamisch karakter geven. Meer concreet is er o.a. nood aan grensoverschreidende verbindingen tussen beschermde gebieden; o Ruimtelijke ordening: bij beslissingen inzake ruimtelijke planning en investeringen in grote infrastructuurwerken moet het aspect klimaatverandering geïncorporeerd worden. De beslissingen mogen zeker de kwetsbaarheid in bepaalde gebieden niet verhogen; o Planning en bouw in steden: het lokale beleid moet een belangrijke rol spelen in de informatieverspreiding en het engageren van de hele bevolking. Mensen uit alle sectoren (bevolking, bouw, politiek, financiën, verzekeringen, …) moeten aangespoord worden tot gedragsverandering; o Ontwikkelingssamenwerking: De vermindering van klimaatgebonden risico’s kan best geïntegreerd worden in bestaande en nieuwe ontwikkelingsprojecten. Het mag geen concurrentie vormen voor andere ontwikkelingsdoelstellingen; o Verzekering: Schadevergoeding vanuit overheidsfondsen wordt best gekoppeld aan de voorwaarde zich aan te passen aan het risico, bv. verhuizen naar een gebied met lager risico op overstromingen. Voor specifieke risico’s, zoals overstromingen, wordt de combinatie van overheidsinspanningen en particuliere verzekering als efficiënter beschouwd. Partnerschappen lijken cruciaal om momenteel niet gedekte risico’s te verzekeren; o Nationale strategieën voor aanpassing: Het beleid rond aanpassing moet geïntegreerd worden in andere beleidsdomeinen. Nationale overheden moeten de coördinatie tussen verschillende beleidsniveaus verbeteren om een gezamenlijke aanpak van de aanpassing aan klimaatverandering te vergemakkelijken. koolstofafvang en -opslag (CCS; voor meer uitleg omtrent CCS: zie § 2.6.5): De belangrijkste besluiten en aanbevelingen in dit kader zijn: 76 o Het beleidskader en de publieke acceptatie zijn, naast de economische aspecten, twee van de belangrijkste uitdagingen voor de ontwikkeling van de CCS-technologie; o In het kader van de 2°C-doelstelling van de EU vormt CCS een belangrijke optie voor CO2-emissiereductie, als onderdeel van een brede portfolio van maatregelen. Het opnemen van CCS in het klimaatbeleid, naast energie-efficiëntie, beheersing van de vraag, hernieuwbare energie en brandstofswitch naar C-armere brandstoffen, zou de economische kost van de emissiereducties kunnen drukken, of grotere reducties realiseren tegen dezelfde kost, en tegelijkertijd bijdragen tot de zekerheid van de energievoorziening. Volgens de werkgroep is CCS potentieel toepasbaar op een brede groep van sectoren, zoals primaire energieproductie, elektriciteitsopwekking en CO2-intensieve industrieën; o Inschattingen tonen een groot potentieel voor koolstofopslag. De technische mondiale opslagcapaciteit omvat diepe zoutwaterlagen, verlaten gas- en olievelden en steenkoollagen (zie ook lager). Hoewel de inschattingen ver uiteenlopen en erg onzeker zijn, zou de opslagcapaciteit minstens enkele decennia van de huidige mondiale uitstoot (30 Gton CO2 per jaar) bedragen. Het speciale IPCC-rapport over CCS (2005) geeft een economisch potentieel van 200 tot 2 200 Gton CO2 voor deze eeuw, wat overeenkomt met 15 tot 55 % van de totale reductie-inspanning nodig tegen 2100; o In de EU zijn er meerdere puntbronnen met toegang tot potentiële opslaglocaties. De werkgroep moedigt verder onderzoek aan met accurate kwantificering en karakterisatie van opslagplaatsen in de EU; o De verschillende elementen van de CCS-keten (afvang, transport en opslag) kunnen in grote mate als bewezen technologie beschouwd worden. Om CCS werkbaar te april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering maken als emissiereductie-instrument zijn er drie voorwaarden: 1) de drie elementen moeten op een grote schaal gecombineerd worden, 2) de kostprijs van de afvang moet sterk naar beneden en 3) de opslag moet op lange termijn verzekerd kunnen worden; o De werkgroep vraagt als aanbeveling naar de Europese Commissie aandacht te besteden aan o.a.: de vergunning van geologische opslagsites, aansprakelijkheid voor lekken tijdens de operaties en erna, verduidelijking van de rol van CCS binnen de EU-wetgeving, de erkenning van CCS-projecten in het ETS. 2.6.4 ⎜ Handel in emissierechten Het Kyotoprotocol biedt de deelnemende landen enkele flexibiliteitsmechanismen om aan hun emissiereductieverplichtingen te voldoen. Via deze mechanismen kunnen de emissiereducties op een efficiëntere manier gebeuren; d.w.z. waar ze het goedkoopst zijn. Steunend op dit principe ontwierp de Europese Commissie een richtlijn met betrekking tot verhandelbare emissierechten. De Europese markt van emissierechten (EUA’s of European union Allowances) is van start gegaan op 1 januari 2005. Niettegenstaande een hoop praktische en politieke problemen in het begin, is de markt al een hele tijd goed aan het werken (figuur 27). In 2005 bedroeg het verhandelde volume nog maar 322 Mton CO2 wat een waarde van amper 6,4 miljoen euro vertegenwoordigde. In 2006 werd binnen het ETS al voor 1 miljard ton emissierechten verhandeld, goed voor 18,1 miljard euro. In de eerste helft van 2007 besloeg de handel in EUA’s 775 megaton CO2 voor een bedrag van 11,5 miljard euro. Ter vergelijking: in de eerste helft van 2006 was dit 203 Mton en 6,6 miljard euro. Uit deze gegevens blijkt ook de daling van de prijs per emissierecht. De regeling voor handel in CO2-emissierechten bestrijkt in totaal ongeveer 12 000 installaties (grote verbrandingsinstallaties, olieraffinaderijen, cokesovens, ijzer- en staalfabrieken, en fabrieken die cementglaskalk, baksteen, keramische producten, pulp en papier produceren) met een aandel van ongeveer 45 à 50 % in de totale CO2-uitstoot van de EU. Figuur 27: Hoeveelheid verhandelde emissierechten (miljoen EUA’s) op de Europese markt (2005-2007) Bron: www.pointcarbon.com Figuur 28 geeft aan dat de prijs voor een emissierecht sterk gestegen is na de ratificatie van het Protocol van Kyoto op 16 februari 2005. Begin mei 2005, nadat bekend raakte dat de meeste lidstaten te veel emissierechten hadden gekregen, daalde de prijs sterk. De prijs herstelde zich lichtjes tijdens de zomermaanden, maar ging in het najaar opnieuw steil naar beneden. In de loop van 2007 daalde de prijs tot nagenoeg nul euro/ton, waarbij de handel april 2008 77 Klimaatverandering Achtergronddocument dan ook stilviel. Naast de overallocatie werd de prijsdaling versterkt door de zachte winter. Dat zelfs elektriciteitsprocudenten – nochtans een sector die relatief weinig emissierechten kreeg toegewezen – emissierechten verkochten, is veelzeggend. De prijs van EUA’s inleverbaar in het eerste jaar van de Kyoto-periode (2008; de rode lijn in figuur 28) volgde na april 2006 aanvankelijk het dalende verloop, maar stabiliseert sedert september/oktober op een duidelijk hoger peil; rond 20 euro/ton CO2. Dit toont aan dat de markt verwacht dat de toewijzingsplannen voor de tweede handelsperiode strenger zullen zijn. Figuur 28: Prijs emissierechten CO2 (EUA’s) op de Europese markt (2004-2007) Bron: www.pointcarbon.com Zoals elke lidstaat moest ook België, samen met de 3 gewesten, een allocatie- of toewijzingsplan opstellen dat emissierechten toekent voor de periode 2005-2007 aan de inrichtingen die onder het toepassingsgebied van de betreffende richtlijn vallen. Dit toewijzingsplan werd op 20 oktober 2004 door de Europese Commissie goedgekeurd na een kritische evaluatie. De Commissie controleerde o.a. of het toewijzingsplan in overeenstemming was met de Kyoto-doelstelling voor België, en ook of het geen concurrentieverstorende elementen bevatte. Het Belgische toewijzingsplan bedeelde aan 363 industriële installaties in totaal voor 188,8 Mton — voor de periode 2005-2007 of gemiddeld 62,93 Mton per jaar — aan CO2-emissierechten. Deelnemers aan het benchmarkconvenant krijgen een voldoend aantal emissierechten in overeenstemming met hun energieplan (dat de te realiseren verbetering van de energie-efficiëntie weergeeft). Bedrijven uit de beoogde sectoren die geen convenant ondertekenden, krijgen een reductie van 15 % tegen 2012 opgelegd. Deze reductie is gebaseerd op een ingeschat energiebesparingspotentieel in de sectoren chemie, ijzer & staal en papier & karton. Voor de overige sectoren werd het energiebesparingspotentieel afgeleid uit de evaluatie van het Nederlandse benchmarkingconvenant. Elke lidstaat moet een nationaal register bezitten. Dit register is een gestandaardiseerd en beveiligd gegevensbestand, dat het beheer van broeikasgasemissies, het beheer van de emissierechten en de handel in deze rechten mogelijk moet maken. Deze registers zijn onderling met mekaar verbonden via het Europese onafhankelijke transactielogboek (CITL). Iedereen kan in het register een rekening openen. Het Belgisch register is bereikbaar via : http://www.climateregistry.be/NL/index_nl.htm 2.6.4.1 ⎜ De eerste resultaten van de emissierechtenhandel Tabel 12 toont de resultaten van de eerste twee jaren van de eerste handelsperiode. Het negatieve saldo voor Vlaanderen in 2005 (-1,9 Mton) is het resultaat van twee uiteenlopende evoluties. De elektriciteitssector stootte 4,6 Mton te veel uit terwijl de industrie 2,7 Mton onder haar quotum bleef. Voor België is het saldo wel positief (+3 Mton), net als in de meeste EU lidstaten. In 2006 is de uitstoot van de deelnemende installaties in België met 1% gedaald 78 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering t.o.v. 2005. Het overschot aan emissierechten bedraagt in 2006 ongeveer 5 Mton. De Vlaamse bedrijven die deelnemen aan de emissierechtenhandel noteerden in 2006 een overschot van ruim 1,2 Mton. De elektriciteitssector liet nog wel een tekort van 0,9 Mton optekenen, maar in tegenstelling tot het jaar 2005 woog dit niet op tegen het positieve saldo van 2,2 Mton in de industrie. Tabel 12a: Toegewezen versus benodigde CO2-emissierechten (België, 2005-2006) toegewezen emissierecht en in 2005 geverifieerde emissies 2005 ingeleverde emissierechte n 2005 toegewezen emissierechte n in 2006 geverifieerde emissies 2006 86 260 64 290 76 564 96 910 65 460 Vlaams Gewest 31 684 942 33 586 222 33 600 268 34 242 722 32 979 516 32 977 479 Waals Gewest 26 539 885 21 703 584 21 703 585 25 612 545 21 717 390 21 716 620 totaal België 58 311 087 55 354 096 55 380 417 59 952 177 54 762 366 54 754 318 (ton CO2) Brussels Hoofdstedelijk Gewest ingeleverde emissierechten 2006 60 219 Bron: http://www.climateregistry.be/NL/index_nl.htm Onderstaande tabel geeft de Vlaamse resultaten per sector. De grootste overschotten doen zich voor in de raffinaderijen (940 kton), de chemie (450 kton) en de staalindustrie (440 kton). Het grootste tekort zit, zoals hoger vermeld, in de elektriciteitssector: 910 kton. Tabel 12b: Resultaten Vlaamse ondernemingen in het Europees emissiehandelsysteem (2005-2006) sector CO2-emissies 2005 CO2-emissies 2006 verleende rechten 2005 elektriciteitssector raffinaderijen 2006 2007 gemiddeld # verleende rechten 2005-2007 12,93 5,58 11,77 5,64 8,33 6,58 10,86 6,58 10,15 6,58 9,78 6,58 ijzer & staal 8,66 9,15 9,59 9,59 9,59 9,59 chemie 3,52 3,57 3,98 4,02 4,04 4,01 voeding 1,04 1,01 1,18 1,17 1,17 1,18 keramische industrie papier & karton metaal 0,54 0,46 0,35 0,56 0,48 0,32 0,6 0,51 0,38 0,61 0,51 0,38 0,61 0,76 0,38 0,6 0,6 0,38 glas 0,24 0,24 0,23 0,23 0,23 0,23 textiel 0,18 0,17 0,21 0,19 0,2 0,2 hout 0,05 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 diverse 0,03 0,03 0,04 0,04 0,04 0,04 33,59 32,98 31,68 34,23 totaal 33,8 Bron: http://www.lne.be/themas/klimaatverandering/co2-emissiehandel/geverifieerde-emissies-van-bedrijven 2.6.4.2 ⎜ De tweede handelsperiode: 2008-2012 Na verwerking van opmerkingen van de Europese Commissie bij het ontwerp van toewijzingsplan voor de tweede handelsperiode, werd het Vlaamse toewijzingsplan CO2emissierechten voor de periode 2008-2012 door de Vlaamse Regering goedgekeurd op 22.02.2008 en gebundeld met de plannen van de andere gewesten op 28.02.2008 ingediend bij de Europese Commissie. Gemiddeld per jaar van de periode wordt 5,3 Mton toegewezen aan de energieproducenten en 27,31 Mton aan de andere (bestaande) industriële installaties die onder het ETS vallen. Samen met een toewijzingsreserve van 4,26 Mton voor nieuwkomers – wat merkelijk meer is dan de 0,51 Mton uit de eerste periode – voorziet Vlaanderen jaarlijks gemiddeld 36,87 Mton aan emissierechten (tabel 12c). april 2008 79 33,24 Klimaatverandering Achtergronddocument Doordat in de handelsperiode 2005-2007 bepaalde verbrandingsinstallaties in Vlaanderen nog niet onder het toepassingsgebied van de VER-richtlijn vielen, kan de totale hoeveelheid toegewezen emissierechten voor de handelsperiode 2008-2012 niet zomaar vergeleken worden met deze voor de periode 2005-2007. De uitbreiding van het toepassingsgebied in de tweede handelsperiode heeft als gevolg dat er jaarlijks gemiddeld ongeveer voor 5 Mton emissierechten bijkomend worden toegewezen. Bovendien moet bij vergelijking van het aantal toegewezen emissierechten aan industriële inrichtingen en inrichtingen voor energieproductie voor de handelsperiodes 2005-2007 en 2008-2012 rekening gehouden worden met 2 verschuivingen: WKK-installaties met een milieuvergunning bij een industriële inrichting worden voortaan ingedeeld bij de industrie en niet langer bij de energieproducenten; toewijzing van emissierechten voor emissies uit siderurgische gassen gebeurt voortaan volledig binnen de industriële inrichtingen i.p.v. bij de energieproducenten voordien. Dit heeft als gevolg dat er jaarlijks gemiddeld ongeveer 5,5 miljoen emissierechten vanuit energieproducenten naar de industriële inrichtingen verschuiven, hetgeen zorgt voor een verhoogde consistentie met het benchmarkingconvenant. Om alsnog een vergelijking mogelijk te maken tussen beide handelsperiodes, werd in tabel 12c de totale toewijzing voor de handelsperiode 2005-2007 herberekend, zodat deze rekening houdt met de toewijzing aan in deze handelsperiode uitgesloten verbrandingsinstallaties. Op deze manier stemt het toepassingsgebied uit de periode 20052007 overeen met deze uit de periode 2008-2012. In deze tabel werden tevens de emissierechten voor WKK-installaties bij industriële inrichtingen en deze voor siderurgische gassen verschoven naar de toewijzing aan industriële inrichtingen. Tabel 12c: Toegewezen CO2-emissierechten in de handelsperiode 2008-2012 op gelijke basis vergeleken met de rechten toegewezen in de periode 2005-2007 (Vlaanderen) (ton CO2) bestaande inrichtingen in de energieproductiesector bestaande inrichtingen in de industrie reserve voor nieuwkomers totaal toewijzing BKG-inrichtingen gemiddeld per jaar in de periode 2005-2007* 10 084 680 gemiddeld per jaar in de periode 2008-2012 5 302 886 28 751 312 27 306 502 506 333 4 261 584 39 342 325 36 870 972 De getallen in deze kolom verschillen van deze vermeld in tabel 12b. Voor een toelichting verwijzen we naar de tekst hierboven. Bron: Belgian National Allocation Plan for the allocation of greenhouse gas emission allowances 2008-2012 in accordance with Directive 2003/87/EC of the European Parliament and the Council (Febr. 2008). Vanaf de handelsperiode 2008-2012 kunnen naast de reeds toegelaten EUA's en CER's, ook ERU's toegelaten worden als geldige inlevering door BKG-inrichtingen. De Linking Directive stelt evenwel dat hiervoor een limiet vooropgesteld wordt, die in lijn moet zijn met het supplementariteitsprincipe. Voor Vlaanderen is de limiet bepaald op 11 % wat overeenkomt met 4 miljoen emissierechten per jaar. Begin 2008 stelde de Europese Commissie een herziening van de Richtlijn Emissierechtenhandel voor, en dit voor de derde handelsperiode (vanaf 2013). Kernpunten van de hervorming zijn: een grotere harmonisatie tussen de lidstaten, een overkoepelend plafond en verbeterde toewijzing van emissierechten op EU-niveau en een verhoogde veiling van emissierechten (i.p.v. gratis toewijzing). 2.6.4.3 ⎜ Emissiekredieten uit projectgebonden flexibiliteitsmechanismen (JI en CDM) 80 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering In september 2004 keurde de Europese Raad een amendement op de Richtlijn voor emissierechtenhandel goed, waardoor CO2-kredieten die gerealiseerd worden via projectgebonden flexibiliteitsmechanismen (JI en CDM) ook in het emissierechtenhandelssysteem mogen verhandeld worden. Voor CER’s kan dit al in de eerste handelsperiode, voor ERU’s pas vanaf 2008. Het gebruik van deze ‘flexibele rechten’ is evenwel beperkt. Elke lidstaat moet zelf aangeven in haar toewijzingsplan wat het maximale aandeel is van CER/ERU-kredieten in de totale allocatie. De prijs van de emissiekredieten die gegenereerd worden door projecten van het clean development Mechanism ligt een stuk lager dan de prijs van EUA’s. Dit komt door de onzekerheid verbonden aan deze projecten. De koper zal een hogere prijs bieden naarmate de verkoper een grotere leveringszekerheid biedt. Begin augustus 2007 waren voor 65 Mton CO2 CER’s toegewezen, verspreid over 222 projecten. De handel in emissiekredieten uit CDM- en JI-projecten neemt ook steeds grotere proporties aan. Van 110 Mton in 2004 naar 374 Mton in 2005 en 544 Mton (primaire markt) in 2006. De verwachte instroom van CER’s in het ETS kan de prijs van EUA’s onder druk zetten. 2.6.5 ⎜ Koolstofopslag en -afvang (Carbon Capture and Storage) 2.6.5.1 ⎜ De betekenis van CCS voor het klimaatbeleid De publicatie van het speciaal rapport over carbon dioxide capture and storage (CCS) door het IPCC bracht CCS volop onder de aandacht van de politieke wereld (IPCC, 2005). Op COP 11 is koolstofafvang en -opslag (carbon capture and storage) erkend als volwaardig instrument tegen de klimaatverandering. Inmiddels voorziet de Europese Commissie in haar 7de kaderprogramma middelen om het onderzoek naar CCS te ondersteunen, en is CCS naast verhoogde energie-efficiëntie en hernieuwbare energiebronnen opgenomen als één van de technologieën voor het klimaat- en energiebeleid van de EU. De Europese Commissie (EC) verbindt echter een aantal voorwaarden aan de implementatie van technologie: CCS is enkel een optie als het veilig kan gebeuren, als de opslag permanent is en als de toepassing strookt met de milieuwetgeving van de lidstaten. Alvorens CCS op industriële schaal kan ingezet worden is er nood aan een aangepast wetgevend kader en onderzoek naar de permanentie van de opslag en monitoring van bergingssites. Voor dit onderzoek rekent de EC ook op een sterke participatie van de Europese industrie. Om de onderzoeksinspanningen te coördineren werd in 2006 het Europese technologieplatform ‘Zero Emission Fossil Fuel Power Plants’ opgericht. De redenering die achter dit standpunt van de EU – en ook van de VS – schuilt, was ook terug te vinden in het vernoemde IPCC-rapport: CCS is één van een hele reeks technologieën die ons ter beschikking staan om de atmosferische CO2-concentraties onder controle te houden. Het Third Assessment Report van IPPC uit 2001 gaf reeds aan dat geen van de beschikbare technologieën op zichzelf volstaat om de emissiereducties die noodzakelijk zijn om de atmosferische CO2-concentraties te stabiliseren, te verwezenlijken. Nagenoeg alle scenariostudies wijzen er immers op dat zeker tijdens de eerste helft van de 21ste eeuw fossiele brandstoffen de voornaamste energiebron zullen blijven. De technologische, economische en maatschappelijke context maken van de overschakeling van de huidige koolstofrijke naar een koolstofarme economie een traag proces. CCS biedt de mogelijkheid de overgangsperiode te overbruggen en tegelijk werk te maken van sterke reducties in de uitstoot van CO2. 2.6.5.2 ⎜ Verschillende soorten CCS CCS bestaat in wezen uit drie stappen: 1. Afvangen en voorbereiden van CO2 Het afvangen van CO2 is technisch de moeilijkste stap in de keten. Het is momenteel enkel mogelijk bij grote puntbronnen zoals elektriciteitscentrales, bepaalde petrochemische installaties, productiesites van aardgas of installaties voor de aanmaak van biobrandstoffen april 2008 81 Klimaatverandering Achtergronddocument en H2 (uit fossiele brandstoffen). In de meeste gevallen moet de CO2 afgevangen worden uit de rookgassen. Uitzondering op deze regel vormen industriële processen waarin een nevenstroom van zuiver CO2 ontstaat. Met het oog op een efficiënt transport en een optimale benutting van de potentiële opslagmogelijkheden is het immers van belang te kunnen beschikken over relatief zuiver CO2. Voor het afvangen en zuiveren van CO2 uit rook- of stookgassen zijn verschillende technologieën beschikbaar. Elke technologie heeft zijn voor- en nadelen. Globaal onderscheidt men drie categorieën: post-verbrandingstechnologieën: hierbij wordt de CO2 afgevangen uit de rookgassen van de verbrandings- of stookinstallatie; pre-verbrandingstechnologieën: hierbij wordt de primaire brandstof eerst omgezet in een syngas en vervolgens in CO2 en H2. In een volgende stap worden beide gassen van elkaar gescheiden, waarna het H2 aangewend wordt voor de productie van stroom of warmte of als brandstof voor brandstofcellen; oxyfuel verbranding: hierbij wordt zuiver O2 (95 - 99 %) gebruikt voor de verbranding. Dit resulteert in verbrandingsgassen die quasi volledig uit H2O en CO2 bestaan. De CO2concentratie in de verbrandingsgassen ligt doorgaans zeer hoog (≥ 80 %). Het water kan verwijdert worden door middel van een condensator. Energetisch en technologisch de meest uitdagende stap is hier het concentreren van O2 uit de lucht en niet het afscheiden van het CO2. Een groot deel van de beschikbare technologieën zijn afkomstig uit de chemische industrie, waar ze bijvoorbeeld worden gebruikt voor het verwijderen van CO2 uit aardgas of voor de productie van ammoniak. Maar die technologieën werden nog niet geoptimaliseerd voor het opzuiveren van CO2. Alternatieve technologieën, zoals oxyfuels, verkeren nog in een experimenteel stadium. Bijkomend onderzoek is vereist om de technieken op te schalen naar de rookgasvolumes die gegenereerd worden door een gemiddelde elektriciteitscentrale en om hun efficiëntie te verhogen. Het afvangen van CO2 verlaagt het rendement van de energiecentrale. Uit de beschikbare literatuur blijkt dat om een reductie van 80 % CO2 te krijgen, men een vermogensverlies heeft van 15 à 25 %. Dit komt overeen met een efficiëntiereductie van 8 à 10 % voor de centrale. Voor een CO2-reductie van 99 % kan het vermogensverlies oplopen tot 20 à 35 %, goed voor een efficiëntiereductie van 10 à 15 % (IPCC, 2005). In essentie komt het er op neer dat een deel van de geproduceerde elektriciteit niet verkocht kan worden, maar gebruikt moet worden om de CO2 te verwijderen. Wil men de energieproductie van de centrale op peil houden, dan moet deze energie extra geproduceerd worden. Daarvoor is dan wel een bijkomende hoeveelheid primaire (veelal fossiele) energie nodig, en dreigt daarmee verhoudingsgewijs de uitstoot van andere schadelijke stoffen zoals NOx te stijgen. 2. Transport Transport van grote hoeveelheden CO2 over grote afstanden is niet nieuw. In de VS wordt jaarlijks ca. 50 Mton CO2 verpompt van natuurlijke CO2 reservoirs naar EOR-projecten (Enhanced Oil Recovery; zie verder) (Gale & Davidson, 2005). De technologie is matuur. De industrie heeft er ervaring mee en er bestaat een regelgeving voor het transport van chemische stoffen. Zowel technisch als organisatorisch lijkt het transport dan ook de eenvoudigste stap in de keten. Voor transport van grote volumes over land zijn pijpleidingen het meest aangewezen. Kleine volumes kunnen eventueel ook per tankwagen of trein vervoerd worden. Voor transport op zee komen pijpleidingen en tankers in aanmerking. Pijpleidingen zijn het voordeligste voor transport van grote volumes en relatief korte afstanden. Schepen zijn concurrentieel voor transport van relatief kleine hoeveelheden (enkele miljoenen ton per jaar) over grote afstanden (> 1 000 km) (IPCC, 2005). Omwille van de efficiëntie wordt CO2 meestal vervoerd in vloeibare vorm. Om veiligheidsredenen en om corrosie van de pijpleidingen te vermijden is het noodzakelijk het CO2 te drogen (< 10 ppm H2O), en in bepaalde gevallen te ontdoen van toxische of corrosieve onzuiverheden. Concreet betekent dit dat de CO2 na de captatiestap 82 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering vaak verder moet gedroogd en gezuiverd worden. Vervolgens moet de CO2 op druk gebracht worden. 3. Het vastleggen van CO2 Er zijn meerdere manieren om CO2 vast te leggen. Momenteel wordt de meeste nadruk gelegd op geologische opslag, maar de mogelijkheden zijn in theorie niet beperkt tot de ondergrond. Oorspronkelijk stond het acroniem CCS voor 'Carbon Capture and Sequestration'. De term 'Sequestration' slaat op het fixeren van CO2 op een manier die garandeert dat het permanent of voor lange termijn uit de atmosfeer wordt gehouden. Berging in geschikte ondergrondse reservoirs in één van de mogelijkheden (figuur 29). Andere vormen van fixatie zijn het oplossen van CO2 in oceaanwater, de injectie als een vloeistof in diepe delen van de oceanen (beiden gekend onder de term 'ocean storage'), het opnemen van CO2 in biomassa op land en in zee ('biological' en 'terrestrial storage'), en het chemisch binden door interactie met reactieve mineralen of (afval)stoffen ('chemical' and 'mineral storage'). Figuur 29: Mogelijke vormen van CCS: relevante bronnen, transportmogelijkheden en opslagmogelijkheden Bron: IPCC (2005) Geologische opslag Bij geologische opslag wordt de CO2 onder hoge druk geïnjecteerd in de poriën of in het poriënwater van een doorlatend gesteente of vastgelegd in de ondergrond door sorptie of chemische neerslag. Er worden twee hoofdtypes onderscheiden: opslagscenario's die voornamelijk gebaseerd zijn op het verdringen van de oorspronkelijke poriënvloeistof door de geïnjecteerde CO2; opslagscenario's die voornamelijk steunen op het fysisch of chemisch binden van de geïnjecteerde CO2 aan de mineralen van het gastgesteente. april 2008 83 Klimaatverandering Achtergronddocument Tot het eerste type behoren opslag in uitgeputte olie- en gasvelden, berging in diepe aquifers en het gebruik van CO2 voor het verhogen van de olieproductie. Verhoogde koollaagmethaanwinning door CO2-injectie (ECBM of enhanced coal bed methane recovery) is een voorbeeld van het tweede type. Ook kleien en reactieve gesteenten zoals basalt hebben de mogelijkheid CO2 te binden via adsorptie (kleien) of mineral trapping (basalt). In sommige gevallen kan op zijn minst een deel van de kosten verbonden met het injecteren van de CO2 gecompenseerd worden door opbrengsten uit de verkoop van de extra gewonnen hoeveelheden olie (Enhanced Oil Recovery (EOR)) of gas (Enhanced Gas Recovery (EGR) en Enhanced Coalbed Methane production (CO2-ECBM)). Voor een uitvoerige bespreking van de verschillende types en de relevantie voor Vlaanderen verwijzen we naar de publicaties van Van Tongeren (2001) en Laenen et al. (2004). Bij opslagscenario's van het eerste type wordt de CO2 geïnjecteerd in de poriën van een poreus gesteente. In een van nature waterverzadigd reservoir, kan de geïnjecteerde CO2 drie vormen aannemen: Het kan voorkomen als vrij CO2; Het kan oplossen in het formatiewater; Het kan ingevangen worden in nieuwgevormde mineralen (o.a. neerslag van carbonaten die gevormd worden door reactie van CO2 met mineralen uit het gesteente of met kationen uit het formatiewater). Vrij CO2 heeft een lagere dichtheid dan formatiewater. Dit maakt dat een bel vrij CO2 de neiging heeft om naar de oppervlakte te migreren. Om de opwaartse migratie tegen te gaan, dient de opslagsite afgesloten te zijn door weinig of niet doorlatende lagen. De mobiliteit wordt verder verhoogd door de lage oppervlaktespanning van CO2. Dit maakt dat vrij CO2 mobieler is dan formatiewater en relatief gemakkelijk doordringt in kleine poriën. Dit stelt extra eisen aan de kwaliteit van de afsluitende lagen. Onder bepaalde hydrologische condities kan de opwaartse migratie van een bel CO2 ook tegengegaan worden door de stroming van het grondwater. Hierbij moet een balans bereikt worden tussen de geïnjecteerde hoeveelheid en de snelheid waarmee CO2 oplost in het formatiewater. In deze gevallen is een volledige insluiting door ondoorlatende lagen niet noodzakelijk. Door het oplossen van de CO2 neemt de densiteit van het formatiewater toe. Het met CO2 beladen water zal dan ook naar de bodem van het reservoir zinken. Onder opgeloste vorm is CO2 veel minder mobiel dan in vrije vorm. Oplossing bevordert daardoor de veiligheid van de opslag. Wel moet men er rekening mee houden dat ten gevolge van grondwaterstromingen een deel van de opgeloste CO2 uit de opslagsite kan ontsnappen. Dit kan aanleiding geven tot ontmenging ten gevolge van wijzigingen in de druk, de temperatuur of de samenstelling van het formatiewater buiten de perimeter van de opslag. Ook blijkt dat ondergrondse opslag het grondwater verzuurt, en mineralen, carbonaat en ijzer doet losweken uit het gesteente. Door het snel oplossen van mineralen zouden spleten kunnen ontstaan in de rotsen, zodat het CO2 en het zout water kunnen gaan lekken. Indien ook toxische metalen, olieresten of organische stoffen losweken, kan dit ondergrondse drinkwaterlagen bezoedelen (Kharak et al., 2006). Mineral trapping zet de CO2 om in een vaste vorm. Dit garandeert een permanente opslag en neemt elk risico van de opslag weg. Mineral trapping is echter een zeer traag proces, en de hoeveelheid reactieve mineralen in een reservoir is doorgaans niet hoog genoeg om al het geïnjecteerde CO2 te binden. Geologische opslag is enkel ecologisch en economisch verantwoord als de CO2 gedurende geologisch lange periodes (> 1 000 jaar) veilig kan opgeslagen worden. Zelfs in de meest ideale omstandigheden kan bij projecten van het eerste type niet gegarandeerd worden dat het CO2 permanent opgeborgen blijft. Het komt er dan ook op aan scenario’s uit te werken die een ‘voldoende lange’ en ‘voldoende veilige’ opslag garanderen. Wat voldoende lang betekent, wordt bepaald door de economische en ecologische impact van toenemende CO2 84 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering concentraties in de atmosfeer, de kosten voor het vermijden van CO2-uitstoot en de snelheid waarmee CO2 uit het reservoir ontsnapt. Deze laatste factor wordt uitgedrukt in de fractie van het geïnjecteerde gas dat per jaar uit het reservoir weglekt. Er bestaat onenigheid over de vraag vanaf welk percentage geologische berging niet meer verantwoord is, maar algemeen wordt aangenomen dat lekkagesnelheden van meer dan 1 % onaanvaardbaar zijn. Studies die de impact van lekken op de economie van CCS trachtten in te schatten, geven aan dat een lekkagesnelheid van 0,01 % of minder van het opgeslagen volume per jaar economisch gelijk te stellen is aan permanente opslag (Ha-Duong & Keith, 2003). Een verlies van 0,01 % per jaar is van dezelfde groote-orde als het verlies opgetekend in ondergrondse aardgasopslagplaatsen. Daar aardgas in de ondergrond veel mobieler is dan CO2 en daar in tegenstelling tot aardgas de mobiliteit van CO2 afneemt met de tijd (o.a. door oplossing in formatiewater en door interactie met het gesteente), is het aannemelijk dat het verlies uit goed gekozen opslagplaatsen effectief lager zal ligger dan 0,01 % per jaar. Bij scenario's van het tweede type vindt de injectie plaats in gesteenten met een hoge mineral trapping (bv. basalten) of sorptiecapaciteit (bv. steenkool). Binnen Vlaanderen zijn de mogelijkheden voor dit type opslag beperkt tot steenkool. De uitgangspunten bij CO2-opslag in koollagen zijn het bindende vermogen van de steenkool voor gassen (adsorptie) en het oplossend vermogen van CO2 in de steenkoolmatrix (absorptie) (Larsen, 2004): CO2-adsorptie: Steenkool heeft de neiging gassen zoals CO2 chemisch te binden aan zijn oppervlak. Van nature uit is een groot deel van de adsorptiesites ingenomen door CH4, maar andere gassen zoals N2 en CO2 kunnen ook voorkomen. Door de gunstigere bindingsenergieën zal de geïnjecteerde CO2 het op de steenkool geadsorbeerde methaan verdringen. Afhankelijk van de heersende druk en temperatuur, en van de mate van methaanverzadiging van de steenkool gebeurt deze uitwisseling in een verhouding van ongeveer twee moleculen CO2 tegen één molecule CH4. De CO2 is na uitwisseling op dezelfde wijze in de steenkool gebonden als het CH4 voorheen. Dat wil zeggen dat de CO2 niet vrijkomt zolang de druk in het gesteente gehandhaafd blijft of de partiële druk van CO2 niet drastisch wordt verlaagd. De 1:2-verhouding voor de uitwisseling van CH4 met CO2 geldt voor éénlagige adsorptie en bij volledige methaanverzadiging van de steenkool. Experimenten en veldwaarnemingen suggereren echter dat de verhouding hoger kan liggen. Dit wordt toegeschreven aan methaanonderverzadiging van de steenkool of aan meerlagige adsorptie. Hogere verhoudingen zouden ook kunnen optreden bij de injectie van CO2 onder superkritische condities (Van Bergen et al., 2003). Concreet betekent dit dat bij de verbranding van het vrijgezette methaan (bv. voor de productie van elektriciteit), CO2-ECBM resulteert in een netto opslag van minimaal 1 mol CO2 per geproduceerde mol CH4; CO2-absorptie: Een deel van het geïnjecteerde CO2 diffundeert in de matrix van de steenkool. Deze zwelt daardoor licht op. Het geabsorbeerde CO2 veroorzaakt een fysische herschikking in de kolenmatrix, en wijzigt daardoor de fysische kenmerken van de steenkool. Eén van de gevolgen is de reductie van de gasdoorlatendheid. De injectie van CO2 in de ondergrond verloopt het efficiëntst onder superkritische condities. Dit garandeert een hoge dichtheid en tegelijk goede stromingseigenschappen. Beiden zijn nodig om grote hoeveelheden CO2 op een praktische manier in de ondergrond te kunnen opslaan. De kritische druk van CO2 bedraagt 7,38 MPa. De kritische temperatuur is 31,1 °C. Indien de druk en temperatuur boven de superkritische waarden liggen, worden ook faseovergangen vermeden. Dit maakt het eenvoudiger om het gedrag van de CO2 in de ondergrond te voorspellen. Onder normale hydrostatische condities en bij een gemiddelde geothermische gradiënt van 3 °C/100 m diepte (Berckmans & Vandenberghe, 1998), wordt de kritische druk- en temperatuur in Vlaanderen bereikt rond een diepte van 700 m. Afwijkingen van deze algemene condities zijn echter legio. Daarom is het verstandiger een wat grotere diepte aan te houden, zeker in bekkens met een complexe geologische geschiedenis. Bij het inschatten van het potentieel voor Vlaanderen (zie § 2.6.5.3) ging VITO daarom uit van een algemene drempeldiepte van 800 m. Injectie van CO2 in aquifers is technisch perfect haalbaar. Het wordt reeds op industriële schaal toegepast, o.m. in het Sleipner-project (Noorwegen), in In Salah (Algerije) en in talrijke april 2008 85 Klimaatverandering Achtergronddocument EOR-projecten in de US, Canada en Rusland. Daarnaast staan verschillende projecten op stapel die de ervaring met geologische opslag zullen verhogen (o.a. Snohvit en Mongstad in Noorwegen, Ketzin en Altmark in Duitsland, Kalundborg in Denemarken en het K12b gasveld offshore van Nederland). Injectie van CO2 in steenkoollagen werd tot nu toe enkel uitgetest in twee proefprojecten in Noord-Amerika en in Polen. De ontwikkeling van een injectiesite is technisch geen probleem. De testen in Silesië (Polen) kampten echter met lage injectiedebieten. Dit wordt toegeschreven aan de lage permeabiliteit van de Silesiaanse kolen en aan zweleffecten. Bijkomend onderzoek in vereist om de effecten van de injectie van CO2 in steenkool met een lage permeabiliteit beter te begrijpen en vervolgens het injectieprocédé te optimaliseren. Opslag in oceanen In principe kan CO2 voor meerdere honderden jaren in de diepe delen van de oceaan (> 1 000 m) opgeslagen worden. Hiervoor wordt de gecapteerde CO2 per schip of pijpleiding naar de bergingslocatie gevoerd, waar het rechtstreeks in de waterkolom wordt geloosd of wordt uitgestort over de zeebodem. Vanaf dat moment maakt de geloosde CO2 deel uit van de grote pool CO2 die opgelost is in de diepe oceanen. Interactie van deze diepe pool met de atmosfeer is een traag proces en vindt enkel plaats via de oppervlaktewateren. Gezien het volume van de diepe oceanen en de goede oplosbaarheid van CO2 in zeewater, is het volume antropogeen CO2 dat in de oceanen kan opgeslagen worden quasi onbeperkt. Op langere termijn wordt het opslagpotentieel echter bepaald door het evenwicht tussen de opgeloste CO2 en de concentratie in de atmosfeer. Voor het berekenen van het potentieel moet men dus vertrekken van de atmosferische concentratie die maximaal toelaatbaar wordt geacht. Voor een maximale atmosferische concentratie van 350 ppmv CO2 bedraagt het opslagpotentieel ca. 2 000 Gton (IPCC, 2005). De injectie van grote hoeveelheden CO2 heeft een duidelijke impact op de chemie van het oceaanwater op en rond de lozingssite. CO2 is een zwak zuur. Injectie van grote hoeveelheden CO2 leidt dan ook onvermijdelijk tot een verlaging van de pH. Op termijn kunnen deze effecten zich ook laten voelen over heel de oceaan. Het is momenteel onduidelijk wat de impact hiervan zal zijn op de lokale ecosystemen, laat staan op de oceaan in zijn geheel. Experimenten tonen wel aan dat de injectie van CO2 schadelijk kan zijn voor de mariene organismen (IPCC, 2005). Geobserveerde effecten zijn ondermeer een vertraging van de groei, een verstoring van de vorming van een kalkskelet en problemen met de voortplanting, een negatieve impact op de zuurstofopname en een verhoogde mortaliteit. Kort bij de injectieplaats resulteert dit waarschijnlijk in het afsterven van de meeste organismen. De effecten van een langdurige blootstelling van mariene organismen aan lagere concentraties van geïnjecteerd CO2 op grotere afstand van de injectiesite zijn nog niet onderzocht. Omwille van de mogelijke schadelijke gevolgen voor het leven in de oceanen is ‘ocean storage’ voor de EU geen optie. De EU ondersteunt ook geen onderzoek naar dit type opslag. Ook de VS staat weigerachtig tegenover ocean storage, maar laat wel nog de mogelijkheid voor verder onderzoek open. Fixatie via chemische interactie met mineralen of (afval)stoffen ‘Mineral trapping’ is gebaseerd op reacties tussen CO2 en metaaloxides waarbij stabiele carbonaten gevormd worden. De vorming van stabiele mineralen garandeert dat de CO2 voor zeer lange termijn vastgelegd wordt. Omwille van de stabiliteit, de reactiekinetica en het voorkomen van potentiële uitgangsmineralen, is reactie met Ca en Mg het meest attractief. De carbonatatie van de uitgangsmineralen kan zowel in-situ als ex-situ gebeuren. Bij in-situ carbonatatie wordt het CO2 geïnjecteerd in een gastgesteente dat rijk is reactieve mineralen (bv. basalt) of in een alkaline aquifer, en verloopt de interactie op natuurlijke wijze. Bij een exsitu toepassing vindt de carbonatatie plaats in een chemische processing plant. Dit laat toe de reactiecondities te optimaliseren en de reactiesnelheid te verhogen. Tegenover de 86 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering efficiëntere interactie staat dat de reactieve mineralen eerst moeten gemijnd en voorbereid worden. Dit verhoogt de kosten voor het procédé. Het mijnen heeft bovendien een grote impact op het milieu. Een alternatief voor natuurlijke reactieve mineralen zijn alkalische afvalstoffen. Vooral restproducten uit verbrandingsprocessen en bouwafval bevatten belangrijke hoeveelheden vrij CaO en MgO die is staat zijn snel CO2 te binden. Het idee om afvalstoffen als sink te gebruiken is niet nieuw. Sinds goed een decennium wordt, voornamelijk in de US en Japan, onderzoek uitgevoerd naar de interactie tussen CO2 en, voornamelijk, staalslakken en MSWIbodemassen. In industriële sectoren zoals staalproductie en metaalverwerking kunnen via deze techniek in theorie emissiereducties van ruim 20 % gehaald worden. Schattingen over het globale opslagpotentieel daarentegen lopen sterk uiteen en zijn weinig betrouwbaar. Dit heeft te maken met een gebrekkige kennis van de onderliggende reactieprocessen en van de reactiviteit van de reststoffen, alsook met onvolledige inventarisaties van de reststoffen die in aanmerking komen voor CO2-opslag. Het is echter wel duidelijk dat carbonatatie van afvalstoffen de mogelijkheid biedt CO2 vast te leggen zonder dat het getransporteerd moet worden. Ook de dure afvangstap kan in bepaalde gevallen vermeden worden. Testen hebben immers aangetoond dat versnelde carbonatatie ook mogelijk is met rookgassen. Parallel aan het mogelijke CO2-emissiereductiepotentieel, kan interactie met CO2 leiden tot een betere stabilisatie van bepaalde afvalstoffen. Onderzoek heeft uitgewezen dat versnelde veroudering door behandeling met CO2 een impact heeft op het uitlooggedrag van afvalstoffen (zowel in positieve als in negatieve zin). Daarnaast valt te verwachten dat een behandeling met CO2 een stabiliserend effect zal hebben op tal van zwelreacties die optreden bij nuttig hergebruik van bepaalde afvalstoffen. Bij een juiste toepassing (o.a. pHcontrole en dosering pCO2) zou de CO2-captatie derhalve kunnen gepaard gaan met een verbetering van de milieuhygiënische en bouwtechnische eigenschappen van de afvalstoffen. 2.6.5.3 ⎜ Wat is het potentieel voor CCS binnen Vlaanderen? In theorie leent de Vlaamse ondergrond zich voor 3 types van geologische CO2-opslag: opslag in diepe, zoutwatervoerende reservoirs; opslag in niet-ontginbare koollagen; opslag in de voormalige Limburgse steenkoolmijnen. In de drie gevallen komt het erop aan situaties te onderkennen die voldoen aan de hoger vermelde vereisten met betrekking tot de geometrie, de reservoireigenschappen, de diepte en de temperatuur. Een inventarisatie uitgevoerd door VITO leert dat het potentieel binnen Vlaanderen beperkt is (Laenen et al., 2004; Laenen et al., 2006) (tabel 13). Het eerste opslagpotentieel wordt gevormd door zoutwatervoerende reservoirs. Deze reservoirs kunnen in twee groepen onderverdeeld worden: deze met een capaciteit van 10 Mton en meer, en deze met een capaciteit kleiner dan 10 Mton. De Buntsandstein- en Neeroeteren zandstenen in het noordoosten van de provincie Limburg vormen de eerste groep. Hun opslagpotentieel lijkt aanzienlijk. Ze zijn echter nauwelijks geëxploreerd. De juiste omvang en karakteristieken van de reservoirs zijn bijgevolg slecht gekend. Verdere exploratie van de structuren en hun eigenschappen is noodzakelijk. Tot de tweede groep behoren de verkarste kalksteenkoepels en plateau’s aan de top van de Kolenkalk Groep in de Kempen en potentiële invangstructuren in het Krijt. De omvang en de karakteristieken van deze reservoirs zijn vrij goed gekend. Gerichte exploratie blijft echter noodzakelijk om de mogelijkheden van individuele structuren te kunnen inschatten. De reservoirs in de Kolenkalk en eventuele invangstructuren in het noordoosten van Limburg komen ook in aanmerking voor de tijdelijke stockage van aardgas. Dit impliceert mogelijk belangenconflicten bij de ontwikkeling van opslagsites voor CO2 in deze gebieden. april 2008 87 Klimaatverandering Achtergronddocument Tabel 13: Overzicht van de kenmerken van de geologische CO2-opslagmogelijkheden in Vlaanderen Neeroeteren Buntsandstein lithologie zandsteen zandsteen ouderdom Laat Westfaliaan Vroeg Trias Noordoost Limburg Noordoost Limburg Kolenkalk Krijt steenkool calcareniten steenkool Laat Krijt tot Vroeg Tertiair Westfaliaan noorden v.d. Kempen Kempen aquifer CO2-ECBM 750 – 800 500 – 1 500 geologische kenmerken locatie type aquifer reservoireigenschappen diepte (m) 800 – 2 000 temperatuur > 40 (°C) porositeit (%) 6 – 20 permeabiliteit 0,1 – 1000 (mDarcy) CO2 opslagcapaciteit totaal volume 3 2 (m CO2/km ) 15 - 24 x 10 opmerkingen alleen kleinschalige opslag ? – verder onderzoek noodzakelijk 6 aquifer kalksteen en dolomiet Dinantiaan (ev. incl. Devoon) Noorderkempen (Antwerpen) aquifer 800 – 2 000 800 – 2 300 > 40 40 – 150 - 30 – 65 5 – 20 1 – 20 < 30 <1-5 0,3 – 400 2 – 3 000 < 500 0,1 – 1 0,6 - 1,7 x 6 10 8 - 13 x 10 meerdere kleine reservoirs – enkel beperkte opslagmogelijkheden beperkte opslagmogelijkheden; in vangmechanisme en veiligheid onzeker; verder onderzoek noodzakelijk 12 - 24 x 10 6 groot opslagpotentieel ; verder onderzoek noodzakelijk 6 0,8 - 2 x 10 6 opslagmogelijkheden per jaar en binnen individuele velden beperkt Bron: VITO Het tweede bergingspotentieel wordt gevormd door niet-ontginbare steenkoollagen. Op basis van zeer conservatieve aannames schatte Van Tongeren en Laenen (2001) de totale opslagcapaciteit op ca. 280 Mton CO2. Hierbij dient opgemerkt te worden dat individuele projecten slechts een beperkte opslagcapaciteit hebben van maximaal enkele miljoenen ton over perioden van 15 jaar of meer. Per jaar kan er in een doorsnee CO2-ECBM veld doorgaans dus maar een kleine hoeveelheid (enkele tienduizenden tot ongeveer honderdduizend ton) CO2 geïnjecteerd worden. Omwille van de lage permeabiliteit van de Kempense steenkool wordt immers verwacht dat de injectiesnelheden laag zullen zijn. In theorie komen de verlaten Limburgse mijnen ook in aanmerking voor de opslag van CO2 (Van Tongeren et al., 2002; Piessens & Dusar, 2004). Opslag in de verlaten mijnen verschilt in wezen niet van opslag in diepe reservoirs. Rechtstreekse injectie van vloeibaar CO2 in niet volgelopen mijnen is technisch echter moeilijk en kostelijk. Daarenboven bestaat er onzekerheid over de integriteit van de afdichtende lagen en hun reactie op de injectie van CO2. Omwille van de geringe diepte van de minst diepe gemijnde niveaus (ca. 500 m), is het volume CO2 dat in de mijnen zouden kunnen opgeslagen worden, beperkt. 2.6.5.4 ⎜ Wat kost CCS? CCS zal enkel ingang vinden indien de berging van CO2 een marktwaarde heeft. De eerste opportuniteiten voor de ontwikkeling van CCS zullen waarschijnlijk samengaan met EOR. In een volgend stadium volgen mogelijk projecten die geassocieerd zijn met EGR en CO2ECBM. Berging in diepe, zoutwatervoerende reservoirs zal waarschijnlijk alleen een feit worden indien er via taksen of belastingvoordelen een waarde wordt toegekend aan vermeden of geborgen CO2. Het Europees systeem van verhandelbare emissierechten (ETS) vormt hier een aanzet toe. Volgens de energieproducenten zal CCS pas écht van start kunnen gaan na 2012, voor zover een ad hoc regelgevend systeem volledig is geïmplementeerd (panelgesprekken tijdens het 2nd International Symposium on capture and geological storage of CO2, Parijs, 3-5 septrember 2007). 88 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Het afvangen van het CO2 is de kostelijkste stap in de keten. In een evaluatie van de technische en economische aspecten van CCS in Vlaanderen, schatte VITO de kosten voor het afvangen van CO2 uit de rookgassen van een 100 MWe STEG-centrale (door middel van chemische sorptie met mono-ethanolamineoplossingen) op 44 euro per ton vermeden CO2uitstoot (Van Tongeren et al., 2004). Het prijsniveau voor een kolengestookte centrale is gelijkaardig. 80 % van de kosten zijn energiegerelateerd. In de evaluatie ging VITO er van uit dat maximaal gebruik gemaakt wordt van stoom. Als er geen stoomenergie aanwezig is en in alle energiebehoeften door elektriciteit zou moeten worden voorzien, kunnen de kosten voor het afvangen bijna verdubbelen. Daarnaast moet men rekening houden met het feit dat er dan voor de productie van deze extra benodigde elektriciteit per afgevangen ton CO2 ongeveer 500 kg CO2 geproduceerd wordt. In het geval van het optimale gebruik van stoom is dit daarentegen slechts ca. 60 kg per ton afgevangen CO2. De kostprijs voor een 330 MW demonstratie IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) -CCS kolen- (ligniet) gestookte krachtcentrale met zou in Duitsland ca. 95-100 euro per MWh bedragen. Op industriële schaal zou de kostprijs van een analoge 1 600 MW kolengestookte IGCC-CCS krachtcentrale ca. 70-75 euro per kWh bedragen (Renzenbrink, 2007). Voor chemische installaties die nagenoeg zuiver CO2 als uitlaatgas geven, vervallen de kosten voor het afvangen. De CO2 uit deze installaties moet mogelijk nog wel verder gezuiverd, gedroogd en gecomprimeerd worden. De hoge kosten voor het afvangen van CO2 zijn voor een groot deel te wijten aan de energiebehoefte en de geringe efficiëntie van de verschillende technologieën. Veel van de technieken zijn nog in ontwikkeling en geen enkele werd reeds toegepast op de schaal die noodzakelijk is voor CCS. Het valt dan ook te verwachte dat bijkomende R&D zal resulteren in een gevoelige verbetering van de efficiëntie en dito verlaging van de captatiekosten. Zowel de EU (7e KaderProgramma) als de VS investeren in dit onderzoek. Het doel is om de kosten voor captatie tegen 2020 te verlagen tot 20 euro/ton. Dit doel zal vrijwel zeker gehaald worden. VITO schat de kosten voor het transportklaar maken van de afgevangen CO2 op ruim 10 euro per ton vermeden CO2. De kosten voor het transport zelf zijn zeer variabel. Ze worden bepaald door het te transporteren volume, de zuiverheidsgraad van het CO2, de transportafstand en de complexiteit van de aanleg en de werking van de pijpleiding. Binnen Vlaanderen zijn de afstanden tussen de voornaamste bronnen en de mogelijke opslagsites relatief kort (25 tot 100 km). Daar staat tegenover dat de aanleg van pijpleidingen in het dichtbebouwde Vlaanderen niet evident is. Technische knelpunten en omleidingen drijven de investeringkosten op. Globaal schat VITO de kosten voor het transport binnen Vlaanderen op 1,7 tot 9 euro per ton geborgen CO2. Een speciale module voor de berekening van de transportkosten in België werd ontwikkeld in het kader van het federale onderzoeksproject PSS-CCS (Vandenginste & Piessens, 2007). In vergelijking met het afvangen zijn de kosten voor de ondergrondse berging van CO2 marginaal. VITO schat de kosten voor de injectie in een voldoende groot, goed permeabel reservoir in de Kempen op ca. 2,5 euro/ton vermeden CO2 (Van Tongeren et al., 2004). De investeringen maken ruim 50 % van het kostenplaatje uit. Het volume van het reservoir en het jaarlijks geïnjecteerde volume hebben bijgevolg een grote impact op de kostprijs van een specifiek project. In het ongunstige geval van de beging van een klein volume of injectie in een te klein reservoir, kunnen de kosten voor de ondergrondse installaties meer dan verdrievoudigen. De totale kostprijs voor CCS (afvangen, transport én opslag van CO2) worden in WestEuropa momenteel 13 op 60 à 80 euro per ton vermeden CO2 geschat. Hiervan is 45 à 50 euro per ton vermeden CO2 nodig voor het afvangen, circa 10 euro per ton CO2 per km voor het 13 nd Paneldiscussie 2 International Symposium on capture and geological storage of CO2, Paris 3-5 september 2007. Zie ook www.colloqueCO2.com april 2008 89 Klimaatverandering Achtergronddocument transport en 5 à 10 euro per ton CO2 voor de opslag (afhankelijk van de capaciteit van het reservoir). De latente kosten voor het eventueel weglekken van CO2 uit het reservoir zijn hierbij niet in rekening gebracht. De ervaring met ondergrondse gasopslag leert echter dat indien het reservoir conform de heersende normen wordt aangelegd, het jaarlijks verlies ruim onder 0,1 % zou moeten blijven (IPCC, 2005). In dat geval kan met spreken van een quasi perfecte langetermijnoplossing en is de economische impact van het weglekken van CO2 verwaarloosbaar (Ha-Duong & Keith, 2003). 3 ⏐ Atmosferische concentratie van broeikasgassen 3.1 ⏐ Verband tussen klimaatveranderingen en concentratieniveau van broeikasgassen: afgeleide doelstellingen S Het klimaat op aarde heeft altijd al variaties vertoond. Sommige veranderingen zijn alleenstaande gebeurtenissen (bv. door inslag van een meteoriet), andere vertonen een regelmatig patroon en verlopen in cyclische bewegingen over periodes van honderden, duizenden of zelfs miljoenen jaren. Ze worden aangestuurd door natuurlijke fenomenen als verandering in de omwentellingen van de Aarde rond de zon, variaties in de spil van onze planeet, fluctuaties in zonneactiviteit en vulkaanuitbarstingen. Door de complexe interacties tussen het klimaat enerzijds en zowel natuurlijke als antropogene factoren anderzijds, is het onmogelijk een allesomvattende beschrijving te geven van de impact van klimaatveranderingen. Wat wel mogelijk is, is de beschrijving van goed gedefinieerde en meetbare onderdelen van het klimaatsysteem. De laatste decennia nemen de atmosferische concentraties van broeikasgassen en aërosolen hoofdzakelijk toe ten gevolge van menselijke activiteiten. Indien de emissies van broeikasgassen blijven doorgaan op het huidig niveau – dus zonder nog verder toe te nemen –, zullen de atmosferische concentraties van die broeikasgassen nog blijven stijgen gedurende de komende eeuwen. Aangezien de meeste broeikasgassen lang aanwezig blijven in de atmosfeer, zal de temperatuur zelfs nog blijven stijgen na stabilisatie van de concentratie van broeikasgassen. Zij het dan aan een veel trager tempo. Hoe lager het niveau waarop de concentraties gestabiliseerd worden, hoe lager de totale temperatuurstijging uiteindelijk zal zijn. Figuur 30 toont – op basis van modelresultaten – hoe de CO2-concentratie in de atmosfeer, de temperatuur en het zeeniveau nog zouden blijven stijgen lang nadat de antropogene CO2-uitstoot is afgenomen. 90 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 30: Gesimuleerde evolutie van de CO2-concentratie, de temperatuur en het zeeniveau t.a.v. wijzigende CO2-emissies Bron: IPCC, 2001. Het Raamverdrag van de Verenigde Naties inzake Klimaatverandering (UNFCCC; Rio de Janeiro, 1992) stelt voorop dat de atmosferische concentratie van broeikasgassen gestabiliseerd moet worden op een niveau waarop geen gevaarlijke antropogene verstoring van het klimaatsysteem optreedt. De timing waarop dit moet gebeuren dient de ecosystemen toe te laten zich op een natuurlijke wijze aan te passen aan de klimaatverandering, de voedselvoorziening te verzekeren en de economische ontwikkeling op een duurzame manier te laten voortgaan. Om deze doelstelling van het Klimaatverdrag te halen, moeten de emissies van broeikasgassen uiteindelijk dalen tot een heel kleine fractie van de huidige emissies (IPCC, 2001). In overeenstemming met de doelstelling van UNFCCC stelde de Europese Raad van Milieuministers op 25 juni 1996 een maximale wereldwijde temperatuurstijging van 2 °C voorop ten opzichte van het pre-industriële niveau. Dit werd ook als doelstelling opgenomen in het Zesde Milieuactieprogramma, vastgesteld door het Europees Parlement en de Europese raad op 22.7.2002. De 2°C-doelstelling werd in maart 2005 door de Raad van Milieuministers herhaald. Volgens de EU dient daartoe de CO2-concentratie beneden 450 ppmv te blijven (of 550 ppmv voor de korf van broeikasgassen). Ze stelden dat daartoe de mondiale uitstoot van broeikasgassen binnen twee decennia zijn maximum moet bereiken om daarna sterk te dalen met 15 à 50 % tegen 2050 vergeleken met 1990. Ontwikkelde landen moeten volgens de Raad emissiereducties (t.o.v. 1990) overwegen van 15 à 30 % in 2020 en 60 à 80 % in 2050. De staatshoofden en regeringsleiders van de EU namen de 2°Cdoelstelling over op hun lentetop van maart 2005. Hun engagement tot het reduceren van de uitstoot ging echter niet zo ver. Ze bevestigden enkel de emissiedoelstelling voor 2020: -15 tot -30 % t.o.v. 1990. Op 23 januari 2008 stelde de Europese Commissie haar klimaat- en energiepakket (‘climate action and renewable energy package’) voor. Met dit pakket geeft de Commissie verder invulling aan de besluiten van de Europese Raad van maart 2007, en aan de trekkersrol die het vervulde op de VN-klimaatveranderingconferentie in Bali van december 2007. De doelstelling die Europa hierin voor zichzelf (EU27) naar voor schuift, is een reductie van de broeikasgasemissies met minstens 20 % t.o.v. 1990, uit te breiden tot -30% bij een internationaal post-Kyoto klimaatakkoord. Door de onzekerheid in klimaatgevoeligheid is niet exact aan te geven welk stabilisatieniveau van broeikasgasconcentraties precies overeenkomt met de 2 graden doelstelling van de EU, maar uit onderzoek blijkt dat er een redelijke kans is om die doelstelling te halen als de april 2008 91 Klimaatverandering Achtergronddocument broeikasgasconcentratie wordt gestabiliseerd op een niveau van niet meer dan 450 ppm CO2-eq of daaronder. Dit betekent een aanscherping van het eerder beoogde en hierboven vermelde stabilisatieniveau van 550 ppm. Een niveau van 550 ppm CO2-eq komt ongeveer overeen met een temperatuurstijging op een niveau van 3°C (tabel 14a). Hoe lager het stabilisatieniveau, hoe eerder de vermindering van de uitstoot moet beginnen en hoe meer mitigatie-maatregelen nodig zijn. IPCC vermeldt scenario-berekeningen variërend van 450 tot ca. 1 000 ppm CO2-eq. In alle gevallen moeten de emissies wereldwijd sterk worden gereduceerd. Daarvoor is niet veel tijd. Zelfs voor het hoogste niveau (rond 1 000 ppm CO2equivalent) moeten de totale mondiale broeikasgasemissies in absolute zin gaan afnemen voor 2100. Voor het bereiken van het meest strikte stabilisatieniveau (450 ppm) zou de mondiale emissie van broeikasgassen al voor 2015 van een stijgende naar dalende trend moeten worden omgebogen. De wereldgemiddelde temperatuur is inmiddels al gestegen met 0,7°C en vertoont een stijgende trend. Ook de broeikasgasconcentratie is al opgelopen tot ca. 430 ppm CO2-eq (op basis van de gassen CO2, CH4 en N2O). Om na een periode van hogere waarden terug te keren tot het niveau van 450 ppm is in 2050 op mondiaal niveau een reductie van de uitstoot van broeikasgassen nodig van 25 tot 60 % ten opzichte van 1990. De trend is op dit moment echter een stijging van de wereldemissies met ongeveer 2 % per jaar (PCCC, 2007; IPCC, 2007). Tabel 14a: Inschatting klimaatgevoeligheid: verwachte toename mondiale temperatuur in functie van de atmosferische concentratie van broeikasgassen concentratie alle broeikasgassen samen (CO2-eq) 350 450 550 650 750 1 000 toename van de gemiddelde mondiale oppervlaktetemperatuur (°C t.o.v. 1750) best zeer waarschijnlijk waarschijnlijk mogelijke (kans > 90 %) (kans > 66 %) inschatting meer dan binnen volgende grenzen 1,0 0,5 0,6 Æ 1,4 2,1 1,0 1,4 Æ 3,1 2,9 1,5 1,9 Æ 4,4 3,6 1,8 2,4 Æ 5,5 4,3 2,1 2,8 Æ 6,4 5,5 2,8 3,7 Æ 8,3 Bron: IPCC, 2007 (WGI, p. 826) Een aantal studies hebben ook duurzaamheidsdoelstellingen vooropgesteld, gebaseerd op de beperkte capaciteit van soorten om zich aan te passen of te migreren: per decennium een maximale stijging van de temperatuur met 0,1 à 0,2°C en van het zeeniveau met 2 cm (Leemans & Hootsmans, 1998; WBGU, 2003a). De meest recente inzichten geven zelfs aan dat bij een stijging met 1 à 2 °C de impact op ecosystemen al beduidend is. Daarom komt zelfs de gehanteerde basisdoelstelling van een maximale stijging met 2°C stilaan onder druk te staan. Sommigen schuiven daarom eerder 1,5°C boven het pre-industriële niveau als maximale stijging naar voor, met een maximimale stijging van 0,05°C per decennium (Leemans & Van Vliet, 2004 en 2005). Tabel 14b geeft een overzicht van enkele te vermijden en vrij extreme gevolgen en de kritische klimaatdrempels waarbij die gevolgen zouden optreden. Niettemin blijft er wetenschappelijke onzekerheid bestaan omtrent de juiste positionering van te vermijden drempels, en zal de keuze van te hanteren drempelwaarden eerder afhangen van een maatschappelijk compromis. 92 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Tabel 14b: Gevolgen van klimaatverandering en bijhorende klimaat-drempelwaarden gevolg van klimaatverandering stilvallen van de Golfstroom desintegratie van de West-Antarctische ijsplaat desintegratie van de Groenlandse ijsplaat wijdverspreid afbleken van koraalriffen wijdverspreide impact op kwetsbare ecosystem sterke toename van het risicico op drinkwatertekorten in kwetsbare regio's beduidende toename van negatieve effecten in de meeste economische sectoren kritische drempelwaarde klimaatparameters 3°C in 100 jaar 700 ppm CO2 2-4°C, <550 ppm CO2 1°C >1°C 1-2°C 450-650 ppm >3-4°C De temperatuurwaardes betreffen steeds toenames t.o.v. de temperatuur in de pre-industriële periode (1750). Bron: Schneider, 2005. 3.2 ⎜ Historische evolutie broeikasgasconcentraties (CO2, CH4, N2O) S Aangezien hun verblijftijd in de atmosfeer veel langer is dan de tijd nodig om tot een homogene vermenging te komen, is de concentratie van broeikasgassen nagenoeg overal in de wereld gelijk. Alhoewel de meeste broeikasgassen in het Noordelijk Halfrond worden uitgestoten, verschillen de concentraties van de broeikasgassen CO2, CH4, N2O en CFK-11 er respectievelijk slechts 0,4 %, 2 %, 0,2 % en 0,4 % van de globale gemiddelde concentraties (EEA, 2004a). Net als de gemiddelde aardtemperatuur in de geologische geschiedenis van de aarde, worden de atmosferische concentraties van broeikasgassen als CO2 en CH4 bestudeerd aan de hand van ijsboringen in Antarctica en sedimentafzettingen op oceaan- en meerbodems. Een verontrustende vaststelling is dat de huidige concentraties CO2 en CH4 veel hoger zijn dan ze lang zijn geweest, en toenemen met een snelheid die nooit voordien werd vastgesteld (figuren 32a, b en c). Tussen 2 ijstijden bleef de CO2-concentratie in de atmosfeer telkens beperkt tot maximaal 280 à 300 ppmv. Het verschil t.a.v. van de 381,2 ppmv aan CO2 in 2006 en de goede correlatie met de gemiddelde aardtemperatuur (zie § 4.1) nopen tot een voorzorgsbeleid aangaande het klimaat. april 2008 93 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 32: Variatie atmosferische broeikasgasconcentraties tussen 650 000 v.C. en 2006 a) CO2 b) CH4 CH4-concentratie (ppbv) 1 800 in 2006: 1 782 ppbv 1 700 1 600 1 500 1 400 1 300 1 200 1 100 1 000 900 800 700 600 500 400 94 0 -50 000 -100 000 -150 000 -200 000 -250 000 -300 000 -350 000 -400 000 -450 000 -500 000 -550 000 -600 000 -650 000 300 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering c) N2O N2O-concentratie (ppbv) 350 in 2006: 320,1 ppbv 300 250 200 0 -50 000 -100 000 -150 000 -200 000 -250 000 -300 000 -350 000 -400 000 -450 000 -500 000 -550 000 -600 000 -650 000 150 Bron: VMM/MIRA op basis van Barnola et al. (2003), Blasing & Jones (2005), EEA (2004a), Siegenthaler et al. (2005), Spahni et al. (2005) en WMO (2006 & 2007). Figuur 33a bundelt de informatie uit bovenstaande figuren, en vergelijkt deze met het verloop van de deuteriumconcentratie in poolijs. De concentratie van deuterium is een zogenaamde proxy-indicator voor de lokale temperatuur. Een proxi-indicator is duidelijk/significant gecorreleerd met de eigenlijke indicator, en de opvolging ervan laat toe een betrouwbaar beeld te reconstrueren van het verloop van de eigenlijke indicator waarvoor geen meetwaarden voorhanden zijn. Uit deze figuur blijkt duidelijk dat de concentratie van de broeikasgassen CO2, CH4 en N20 een gelijkaardig verloopt kent als het temperatuursverloop in de laatste 650 000 jaar. Tevens blijkt dat de huidige concentraties hoger opgelopen dan in de voorgaande interglaciale periodes. Figuur 33b zoemt in op het concentratieverloop van de voornaamste broeikasgassen tijdens de laatste 1 000 jaar, waaruit blijkt dat de stijging van de concentraties sinds het aanbreken van de industriële revolutie (na 1750) duidelijk waarneembaar is. april 2008 95 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 33a: Vergelijking van de evolutie in atmosferische concentratie van CO2, CH4 en N2O met het temperatuursverloop over verschillende glaciale en interglaciale periodes tijdens de laatste 650 000 jaar De x-as geeft in duizendtallen het aantal jaren voor het heden aan. De grijze verticale zones geven de interglaciale periodes aan. De aanwezigheid van deuterium (δD) in poolijs is een zogenaamde proxy-indictor voor de lokale temperatuur. Bron: IPCC, 2007. 96 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 33b: Globale atmosferische concentratie van CO2, CH4 en N2O (1000-2000) Bron: IPCC, 2001. 3.3 ⎜ Evolutie in atmosferische broeikasgasconcentraties (CO2, CH4, N2O, SF6, HFK's, PFK's, CFK's en HCFK's) sinds de start van de industriële revolutie S Tabel 15 geeft voor de belangrijkste broeikasgassen de huidige en pre-industriële concentraties en de gemiddelde jaarlijkse verandering van het gas sinds 1990. april 2008 97 Klimaatverandering Achtergronddocument Tabel 15: Concentratie van de voornaamste broeikasgassen in de globale atmosfeer eenheid CO2 CH4 N2O HFK's PFK's HFK-23 HFK-134a CF4 C2F6 SF6 troposferische O3 ozon ozonafbreCFK-11 kende stoffen CFK-12 CFK-113 CFK-13 CFK-114 CFK-115 HCFK-22 HCFK-141b HCFK-142b CCl4 CH3Cl CH3CCl3 CH3Br pre1990a 2004c/d 2005e industriële 2006f concentratie b/d 1750 ppmv voor CO2; ppbv voor alle andere gassen 280 354 381,2 700 1 709 1 782 270 309 320,1 0 0,008 0,018 0 0,000 0,035 0,074 0 0,070 0 0,002 0,003 0 0,002 0,006 25 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,550 0 0,010 34 0,258 0,485 0,070 0,003 0,012 0,006 0,094 0,000 0,001 0,105 0,550 0,132 0,010 toegenomen radiatieve forcering* in de periode 1750-2005d W/m² 1,66 0,48 0,16 0,34** 0,002 0,35 0,251 0,538 0,079 0,004 0,017 0,008 0,169 0,018 0,015 0,093 0,550 0,019 0,010 * Dit betreft de verandering in de mate waarin bijkomende energie (wamte) beschikbaar is voor de aarde en de atmosfeer erboven, uitgedrukt per vierkante meter aardoppervlak, onder invloed van de gewijzigde broeikasgasconcentratie in de atmosfeer t.o.v. 1750. ** voor alle HFK’s, PFK’s, CFK’s, HCFK’s en andere gehologeneerden koolstofverbindingen samen, ook diegene die niet opgelijst zijn in deze tabel. Data afkomtig uit de Greenhouse Gas Bulletin van het WMO zijn gebaseerd op metingen wereldwijd, en vertonen daardoor een klein verschil t.o.v. data vermeld in de IPCC-rapporten die enkel afkomstig zijn van metingen uitgevoerd in geïndustrialiseerde landen. Bron: a) EEA, 2004a; b) Blasing & Jones, 2005; c) WMO, 2006; d) Blasing & Smith, 2006; e) IPCC, 2007; f) WMO, 2007. De gemiddelde atmosferische concentratie van CO2 bedroeg 381,2 ppmv in 2006, wat een stijging met 36 % vertegenwoordigt ten opzichte van de pre-industriële concentratie – het jaar 1750 wordt hierbij als referentiejaar genomen – van 280 ppmv (WMO, 2007). De huidige CO2concentratie steeg de laatste 10 jaar gemiddeld met ongeveer 1,93 ppmv per jaar. Belangrijkste oorzaken voor die toename sinds 1750 zijn de emissies afkomstig van fossiel energiegebruik (momenteel zo’n 8,4 gigaton koolstof per jaar) en in mindere mate ontbossing (goed voor zo’n 1,5 gigaton koolstof per jaar) (WMO, 2007). Detailmetingen sinds 1958 tonen aan dat de gemiddelde concentratietoename voor CO2 in de atmosfeer overeenstemt met zo’n 55 % van de hoeveelheid CO2 uitgestoten bij de verbranding van fossiele brandstoffen. De overige 45 % werd uit de atmosfeer verwijderd door de oceanen en de terrestrische biosfeer (WMO, 2007). Netto leidt het fossiel energiegebruik en ons landgebruik tot een jaarlijkse netto toename van circa 2,8 gigaton koolstof in onze atmosfeer. De stijging varieerde in de jaren 90 tussen 0,4 en 2,8 ppmv/jaar. Deze fluctuatie is o.a. te wijten aan korte-termijn klimaatvariabiliteit, die de opname en afgifte van CO2 door oceanen en landgebruik beïnvloedt (EEA, 2004a). De CO2-toename vertoont geen afvlakking, in tegendeel: de snelheid waarmee de CO2-concentratie de laatste jaren aangroeit (+1,94 98 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering ppm/jaar sinds 1995) ligt een stuk hoger dan in de begin jaren jaren 90 en in de jaren 80 (+1,43 ppm/jaar) en is zelfs verdubbeld t.o.v. 30 jaar geleden. Oorzaak daarvan zijn de aangroeiende emissies (NOAA, 2006 & 2008; WMO, 2006 & 2007). En ook een verminderde opname van CO2 door de oceanen zou hier wel eens mee aan de oorzaak kunnen liggen: terwijl in de periode 1750-1994 gemiddeld nog zo’n 42 % van de mondiale CO2-uitstoot door de oceanen werd geabsorbeerd, bedroeg dit maar ciraca 37 % meer in de periode 1980-2005 (IPCC, 2007). Wetenchappelijk onderzoek toont aan dat de huidige CO2-concentratie niet is overschreden gedurende de laatste 650 000 jaar. Het huidig tempo van toename ligt 200 maal hoger dan ooit tevoren in die laaste 650 000 jaar (Siegenthaler et al., 2005). De hoogste concentraties worden aangetroffen in de hogere en middelste breedtegraden van de noordelijke hemisfeer, wat sterke netto bronnen van CO2 in die regio's suggereert (WMO/WDCGG, 2005). Voor CH4 bedroeg de atmosferische concentratie in 2006 1 782 ppbv of meer dan het dubbele (+155 %) van de waarde van de pre-industriële periode (700 ppbv) (WMO, 2007). De jaarlijkse accumulatiesnelheid bedroeg 20 ppbv in de jaren 1970. Gedurende de jaren ‘80 verminderde deze accumulatiesnelheid tot 9 à 13 ppbv per jaar. Sinds het begin van de jaren ’90 varieerde de accumulatiesnelheid sterk: van een stabilisatie of lichte daling in 2001, 2004 en 2006 tot een toename met 13 ppbv in 1998 (EEA, 2004a; WMO, 2006 & 2007; Blasing & Smith, 2006). In tegenstelling tot de CO2-concentratie vertoont CH4 wel een afvlakking: de concentratie nam nog nauwelijks toe sinds 1999. De huidige CH4-concentratie is echter niet overschreden gedurende de laatste 650 000 jaar (Siegenthaler et al., 2005). Zo’n 60 % van de methaanemissies zijn van antropogene oorsprong (onder meer de winning en het gebruik van fossiele brandstoffen, veeteelt, rijstteelt en storten) (WMO, 2007). Ook voor CH4 geven regionale concentratieverschillen een indicatie van significante netto bronnen in het Noordelijk Halfrond (WMO/WDCGG, 2005). In 2006 bedroeg de atmosferische concentratie van N2O 320,1 ppbv, dit is 19 % meer dan de concentratie gedurende de pre-industriële periode (270 ppbv) en het hoogste niveau in minstens 1 000 jaar. Sinds 1988 neemt de concentratie vrij constant toe met 0,8 ppbv per jaar (Blasing & Smith 2006; WMO, 2007). Slechts een derde van de globale lachgasemissies is van antropogene oorsprong. Door de afspraken gemaakt in het kader van het Protocol van Montreal (1987) ter bescherming van de stratosferische ozonlaag stabiliseren de atmosferische concentraties van de meeste ozonafbrekende stoffen of nemen ze zelfs af. De concentratie van hun vervangproducten (o.a. HFK's) neemt daarentegen sterk toe (WMO, 2007). Natuurlijke factoren hebben slechts een kleine bijdrage geleverd op de radiatieve forcering in de laatste eeuw. Figuur 34 geeft nog een overzicht van de toename van de atmosferische concentratie van alle broeikasgassen samen sinds 1750. Die wordt uitgedrukt als de toename inzake totale radiatieve forcering t.o.v. 1750 van al die gassen samen. Dit wordt bekomen door van de concentratietoename van ieder gas t.o.v. 1750 het opwarmend vermogen te berekenen, en vervolgens het verschil in opwarmend vermogen van alle gassen samen te tellen. Hieruit blijkt een duidelijke versnelling sinds het begin van de jaren ’50 wanneer het energiegebruik sterk toenam en men stilaan CFK’s en aanverwante gassen begon te gebruiken. De figuur maakt ook duidelijk dat de belangrijkste bijdrage aan de opwarming van de aarde komt van CO2, maar dat ook de bijdrage van de andere gassen niet verwaarloosbaar is. De 3 belangrijkste broeikasgassen staan samen in voor ruim 87 % van de toename inzake radiatieve forcering sinds het begin van de industrialisatie (1750): 62,8 % voor CO2, 18,4 % voor CH4 en 6,1 % voor N20 (NOAA, 2008). De laatste 10 jaar is het aandeel van CO2 in de toenemende radiatieve forcering zelfs opgelopen tot 87 %, en 91 % in de laatste 5 jaar (WMO, 2007). april 2008 99 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 34: Toename van het opwarmend vermogen van broeikasgassen in de mondiale atmosfeer sinds 1750 (1750-2006) Bron: MIRA/VMM op basis van EEA (2004a) en NOAA (2008). In 2006 werd voor het eerst de jaarlijkse broeikasgasindex voorgesteld (AGGI of Annual Greenhouse Gas Index). Die index moet toelaten de effectiviteit te evalueren van de internationale inspanningen om – zowel de natuurlijke als de antropogene – broeikasgasconcentraties te bedwingen. De index wordt berekend vertrekkende van concentratiemetingen wereldwijd voor de voornaamste langlevende broeikasgassen (CO2, CH4, N20 en de CFK’s met hun vervangproducten) sinds 1979, en geeft het verschil in totale radiatieve forcering ervan weer tussen het jaar van de metingen en het pre-industriële referentiejaar 1750. Daarbij is – net als voor figuur 34 – enkel met de directe effecten van de belangrijkste broeikasgassen rekening gehouden: complexe terugkoppelingen t.a.v. waterdampconcentraties, ozonafbraak en de aanwezigheid van aerosolen zijn hier niet beschouwd. De bekomen waardes worden gedeeld door de waarde voor het jaar 1990, het referentiejaar uit het Kyoto-protocol. Voor 2006 is de AGGI opgelopen tot 1,227. Dit betekent dat het opwarmend vermogen van de broeikasgassen aanwezig in onze atmosfeer in 2006 al 22,7 % hoger lag dan in 1990 (NOAA, 2008). Voor CO2 alleen bedroeg de toename in die periode zelfs 30,5 %, maar de afremming van de aangroei voor CH4 en de concentratieafname voor verschillende CFK’s hebben het effect van CO2 verzacht (figuur 35). 100 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 35: Jaarlijkse broeikasgasindex of AGGI (Mondiaal, 1979-2006) Bron: NOAA, 2008. 4 ⎜ Temperatuur 4.1 ⎜ Historische evolutie temperatuur S De laatste 1,7 miljoen jaar vertoont het klimaat op aarde een cyclisch patroon, waarbij ruwweg elke 100 000 jaar zogenaamde ijstijden en warmere periodes (interglacialen) elkaar afwisselen. De overgang van ijstijd naar interglaciaal of omgekeerd wordt uitgelokt door voorspelbare wijzigingen in de hellingshoek van de rotatieas van de aarde ten opzichte van de zon, gevolgd door verschillende mechanismen die de initiële veranderingen versterken. De capaciteit van de oceanen en de biosfeer om CO2 te capteren of vrij te geven spelen een belangrijke rol in die versterkende mechanismen. De wijzigingen in gemiddelde aardtemperatuur tussen ijstijden en interglacialen correspondeert met de CO2-concentratie in de atmosfeer (figuur 36; figuur 33a). april 2008 101 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 36: Variaties in CO2-concentratie en temperatuur in de atmosfeer, gereconstrueerd a.d.h.v. ijsboringen Bron: UNEP, 2005. De interglaciale perdiode waarin we ons nu bevinden, startte bijna 12 000 jaar terug. Uit verschillende metingen (o.a. in ijskappen, van boomringen etc., zie § 3) blijkt dat de concentraties aan broeikasgassen en aerosolen en de gemiddelde aardtemperatuur relatief stabiel bleven in die periode tot zo’n 150 jaar geleden. Zo bleven de temperatuurschommelingen de laatste 1 000 binnen een range van 0,5°C (figuur 37). Die (beperkte) variabiliteit is te verklaren door wijzigingen in zonneactiviteit, vulkaanuitbarstingen die massa’s stofdeeltjes in de atmosfeer stuwen en natuurlijke variaties in de uitwisselingen tussen atmosfeer, oceanen en biosfeer. 102 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 37: Afwijking van de temperatuur t.o.v. de referentieperiode 1961-1990 (Noordelijk halfrond, 1000-2000) Data afkomstig van thermometers zijn weergegeven in het rood, data afgeleid uit boomringen, koralen en ijskappen zijn in het blauw. De zwarte lijn geeft het gemiddelde over 50 jaar weer. De grijze zone geeft het 95 % betrouwbaarheidsinterval weer. Bron: IPCC, 2001. In haar meest recente rapport – het Fourth Assessment Report of kortweg AR4 – geeft het IPCC ondubbelzinnig aan dat de opwarming van de aarde ontegensprekelijk is, zoals nu blijkt uit een toename van de mondiale gemiddelde temperatuur, de verhoogde temperatuur van het oceaanwater, de wijdverspreide afsmelting van sneeuw en ijs en de toename van het gemiddelde zeeniveau (IPCC, 2007a). Uit figuur 37 blijkt ook duidelijk de uitzonderlijk sterke toename van de gemiddelde temperatuur op aarde in de laatste 150 jaar. De verklaring hiervoor ligt in eerste instantie bij de wijzigende samenstalling van onze atmosfeer (concentratie broeikasgassen) onder invloed van antropogene activiteiten gerelateerd aan de industriële revolutie en de wijzigende landbouw. Hansen et al. (2006b) konden zelfs aantonen dat de aarde zich momenteel in de warmste periode bevindt van de huidige interglaciaal (of de laatste 12 000 jaar). De temperatuurstoename is het grootst aan de hoogste breedtegraden van het noordelijk halfrond, en tevens groter op het land dan boven de oceanen door het groot warmteabsorberend vermogen van de oceanen. De huidige temperaturen op aarde zijn maar 1 °C meer verwijderd van de warmste temperaturen die de aarde het laatste miljoen jaar gekend heeft. In geval van een bijkomende opwarming met 1 °C t.o.v. de huidige temperaturen, wordt een drempel overschreden waarbij de aarde grote veranderingen zou ondergaan. De laatste periode waarin de aarde 2 à 3 °C warmer was dan vandaag, is het Pleioceen zo’n 3 miljoen jaar terug, waarin het zeeniveau ongeveer 25 meter hoger lag nu (Hansen et al., 2006b). ste Sinds het begin van de 20 eeuw nam de temperatuur op aarde toe met 0,74 °C, en zelfs met 0,95 °C in Europa. Deze verandering is ongewoon — zowel in omvang als in snelheid waarmee ze plaatsvindt — en overtreft ruimschoots de natuurlijke klimaatfluctuaties van de laatste 1 000 jaren. 4.2 ⎜ Evolutie van de temperatuur sinds het midden van de 19de eeuw S 4.2.1 ⎜ Waarnemingen De evolutie van de gemiddelde aardtemperatuur in de geologische geschiedenis van de aarde wordt sinds 1850 gemeten. Op basis van alle beschikbare wetenschappelijke kennis stelt het IPCC in AR4 (IPCC, 2007a) dat de globale gemiddelde oppervlaktetemperatuur sinds het begin van de 20ste eeuw met 0,74 °C gestegen is (99 % zeker) (figuur 38). En de april 2008 103 Klimaatverandering Achtergronddocument opwarming van de laatste 50 jaar (0,13°C per 10 jaar) is bijna het dubbelde dan de gemiddelde opwarming van de laatste 100 jaar. In de periode 2001-2005 lag de mondiale gemiddelde temperatuur 0,76°C boven deze van de periode 1850-1899 (IPCC, 2007a). Alleen al in de afgelopen 3 decennia nam de temperatuur toe met 0,6°C (Hansen et al., 2006a). De jaren ‘90 waren het warmste decennium sinds het begin van de instrumentale metingen. Analyse van afgeleide temperatuurindicatoren (boomringen, koralen, ijsplaten, …) geven zelfs aan dat de jaren ’90 het warmste decennium was van het afgelopen millennium en dat de 20ste eeuw de warmste eeuw was. 1998 zou niet enkel het warmste jaar (+0,546 °C boven het gemiddelde van de periode 1961-1990) sinds de start van de temperatuursmetingen midden 19de eeuw zijn, maar waarschijnlijk zelfs het warmste jaar van het hele millennium. Sinds 1850 liggen de 22 warmste jaren op aarde allemaal in de periode 1980-2007. De tien warmste jaren op wereldschaal zijn in afnemende volgorde: 1998, 2005, 2003, 2002, 2004, 2006, 2001, 2007, 1997 en 1999. In de periode 2001-2007 was het op aarde gemiddeld 0,21°C warmer dan in de periode 1991-2000 (CRU, 2008). Figuur 38: Afwijking van de globale jaargemiddelde temperatuur (1850-2007) temperatuursafwijking (°C) 0,7 0,6 0,5 jaargemiddelde mondiaal 0,4 0,3 0,2 0,1 0 -0,1 -0,2 -0,3 -0,4 tienjaargemiddelde mondiaal -0,5 -0,6 2010 2000 1990 1980 1970 1960 1950 1940 1930 1920 1910 1900 1890 1880 1870 1860 1850 -0,7 De temperatuurverandering wordt uitgedrukt als de afwijking van de jaargemiddelde temperatuur t.o.v. de gemiddelde temperatuur tijdens de officiële WMO-referentieperiode 1961-1990. Daarnaast toont de figuur ook het tienjarig voortschrijdend gemiddelde van de afwijking t.o.v. dezelfde referentie. Bron: MIRA/VMM op basis van Climatic Research Unit - University of East Anglia (2008) Door de grote variabiliteit tussen de jaren, is het aangewezen naar een tienjarig gemiddelde te kijken om de evolutie duidelijker af te lezen. In figuur 38 werd daarom de temperatuurverandering tevens weergegeven als het tienjarig voortschrijdend gemiddelde van de afwijking t.o.v. de gemiddelde temperatuur tijdens de officiële WMO-referentieperiode 1961-1990. Dat voortschrijdend gemiddelde wordt bekomen door voor ieder jaar het gemiddelde te berekenen van de temperaturen in de 5 voorafgaande jaren, het jaar zelf en de 4 nakomende jaren. Zo is het cijfer voor 2003 een gemiddelde gebaseerd op de temperaturen van 1998 tot en met 2007. De toename van de globale temperatuur bedraagt momenteel 0,18±0,05°C per decennium. Het noordelijk halfrond blijkt bovendien sneller op te warmen dan het zuidelijk halfrond (figuur 39). 104 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 39: Afwijking van de jaargemiddelde temperatuur per halfrond (1850-2007) temperatuursafwijking (°C) 0,7 0,6 0,5 jaargemiddelde noordelijk halfrond 0,4 0,3 0,2 0,1 0 -0,1 -0,2 -0,3 jaargemiddelde zuidelijk halfrond -0,4 -0,5 -0,6 2010 2000 1990 1980 1970 1960 1950 1940 1930 1920 1910 1900 1890 1880 1870 1860 1850 -0,7 De temperatuurverandering wordt uitgedrukt als de afwijking van de jaargemiddelde temperatuur t.o.v. de gemiddelde temperatuur tijdens de officiële WMO-referentieperiode 1961-1990. Bron: MIRA/VMM op basis van Climatic Research Unit - University of East Anglia (2008) In Europa is de temperatuur nog sterker gestegen dan het mondiale gemiddelde en zelfs sterker dan het noordelijk halfrond: een toename met 1,1°C sedert 1900 (EEA-IMS, 2006). Het warmste jaar was 2000 (figuur 40). De acht warmste jaren lagen allemaal na 1989. Het recordjaar was 2000, met een temperatuursverschil van 1,14 °C t.o.v. de referentie. Ook in Europa blijken de jaren ‘90 het warmste decennium te zijn sedert het begin van de waarnemingen in het midden van de 19de eeuw. De temperatuurstijging is groter in de winter dan in de zomer: respectievelijk +1,1°C en +0,9°C. Daardoor worden de winters zachter en zijn de verschillen tussen de seizoenen kleiner (EEA-IMS, 2007; EEA, 2004a). april 2008 105 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 40: Afwijking van de Europese jaargemiddelde temperatuur (1851-2004) 1,500 1,000 °C 0,500 0,000 -0,500 jaargemiddelde 2001 1991 1981 1971 1961 1951 1941 1931 1921 1911 1901 1891 1881 1871 1861 -1,500 1851 -1,000 10-jaargemiddelde De temperatuurverandering wordt uitgedrukt als 1) de afwijking van de jaargemiddelde temperatuur t.o.v. de gemiddelde temperatuur tijdens de officiële WMO-referentieperiode 1961-1990, 2) het tienjarig voortschrijdend gemiddelde van de afwijking t.o.v. dezelfde referentie. Bron: EEA/KNMI, 2004. In ons land vertonen de metingen door het KMI in Ukkel ook een duidelijk stijgende trend (figuur 41). Met een jaargemiddelde temperatuur van respectievelijk 11,5°C en 11,4°C waren 2007 en 2006 de absolute recordjaren sinds de metingen startten in 1833. De 10 warmste jaren sinds 1833 situeren zich allemaal na 1989, terwijl de 10 koudste jaren zich voordeden voor 1888. De opwarming in de eerste decennia van de 20ste eeuw brengt het KMI in verband met een stijging van de zonneactiviteit (emissie van zonne-energie, helderheid van de zon) en de relatief zwakke vulkanische activiteit gedurende deze periode. De lichte afkoeling tussen 1950 en 1975 is waarschijnlijk te wijten aan veel belangrijkere vulkanische activiteit en stagnerende/licht afnemende helderheid van de zon in deze periode: tussen 1951 en 1984 nam de zonnestraling in Ukkel af met 6,3 %. Sinds begin jaren 1980 wordt mondiaal, en in ons land vooral sinds 1987, een opwarming zonder voorgaande waargenomen (+9,8 % te Ukkel in de periode 1984-2006). De snelle stijging met ongeveer 0,9°C zou hoofdzakelijk veroorzaakt kunnen worden door een steeds grotere versterking van het broeikaseffect onder invloed van de uitstoot van broeikasgassen. De natuurlijke variatie van het klimaat, de al dan niet homogene reeks temperaturen, de urbanisatie, de zonneactiviteit en de aanwezigheid van aerosolen in de atmosfeer spelen slechts een minimale rol (begroot op 0,2 tot 0,3°C) in deze temperatuurstoename (Debontridder, 2007; Dewitte, 2007). 106 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 41: Verandering van de jaargemiddelde temperatuur in Ukkel (1833-2007) afwijking t.o.v. gemiddelde jaartemperatuur in de periode 1961-1990 (°C) 2 1,5 1 0,5 0 -0,5 -1 -1,5 -2 -2,5 jaargemiddelde 2010 2000 1990 1980 1970 1960 1950 1940 1930 1920 1910 1900 1890 1880 1870 1860 1850 1840 1830 -3 10-jaargemiddelde De temperatuurverandering wordt uitgedrukt als 1) de afwijking van de jaargemiddelde temperatuur t.o.v. de gemiddelde temperatuur tijdens de officiële WMO-referentieperiode 1961-1990, 2) het tienjarig voortschrijdend gemiddelde van de afwijking t.o.v. dezelfde referentie. Bron: MIRA/VMM op basis van KMI Volgens een Belgische studie (van Ypersele & Marbaix, 2004) zal de stijging van de temperatuur in België zich in de 21ste eeuw sterk doorzetten. Modelberekeningen met twee IPCC-scenario’s geven een toename van de wintertemperatuur van 1,7°C à 4,6°C (scenario B2) of 2,9°C à 4,9°C (scenario A2) tussen het einde van de 20ste en het einde van de 21ste eeuw. De zomertemperatuur zou zelfs toenemen met 2,4°C à 4,6°C (B2) of 3,1°C à 6,6°C (A2). Door de stijging van de gemiddelde wintertemperatuur zal het aantal vorstdagen en het aantal dagen dat de sneeuw blijft liggen, dalen. Door de hogere zomertemperaturen zal de kans op uitzonderlijk warme zomers, met meer hittegolven, aanzienlijk verhogen. Aan het einde van de 21ste eeuw zou één zomer op twee minstens zo warm zijn als de zomer van 2003. Om een vergelijking te maken tussen de evolutie van de temperatuur op mondiaal, Europees en regionaal vlak, hebben we figuren 38, 40 en 41 in één grafiek samengebracht tot figuur 42. Bij deze figuur dient opgemerkt dat de klimaatverandering niet noodzakelijk sterker wordt waargenomen in Ukkel t.o.v. van Europa en de hele wereld. De lijnen die de evolutie voor Europa weergeven zijn immers een gemiddelde van heel wat verschillende meetstations, en de lijn die de mondiale temperatuurevolutie aangeeft is de resultante van nog heel wat meer meetstations. Achter beide lijnen schuilen dan ook heel wat verschillende temperatuurverlopen. april 2008 107 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 42: Verandering van de 10-jaargemiddelde temperatuur in België, in Europa en op wereldvlak (1861-2007) temperatuurverandering (°C) 1,5 1,0 Ukkel 0,5 0,0 Europa -0,5 w ereld -1,0 -1,5 1855 1885 1915 1945 1975 2005 De temperatuurverandering wordt uitgedrukt als het tienjarig voortschrijdend gemiddelde van de afwijking t.o.v. de gemiddelde temperatuur tijdens de officiële WMO-referentieperiode 1961-1990. Dit gebeurde op basis van de jaargemiddelde temperaturen voor de jaren 1850-2007. Bron: VMM op basis van KMI, KNMI/EEA en CRU (2008) Binnen Europa bestaan er grote ruimtelijke verschillen in opwarming tussen west (maritiem) en oost (continentaal) en tussen zuid (mediterraan) en noord (arctisch). Het grootste gedeelte van Europa kende evenwel een temperatuurstijging in de twintigste eeuw. De opwarming was het sterkst in Midden- en Oost-Europa. Enkele Zuideuropese stations stelden een zeer kleine daling vast. Alleen in IJsland werden significante dalingen vastgesteld. De opwarmende trend blijkt ook te verschillen tussen de seizoenen. Op figuur 43a is te zien dat binnen Europa – net als op mondiaal vlak – de opwarming tijdens de winter groter is dan tijdens de zomer. De afgelopen 100 jaar nam ook het aantal koudedagen en vriesdagen af op de meeste plaatsen in Europa, terwijl het aantal zomerse dagen en hittegolven er toenam. 108 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 43a: Evolutie van de Europese jaar-, winter- en zomertemperatuur (in °C en uitgedrukt als 10-jaar gemiddelde afwijking t.o.v. de gemiddelde temperatuur in de periode 1961-1990). Bron: EEA. Wanneer we voor Ukkel de temperatuursevolutie per seizoen uitzetten, blijkt de temperatuur in de 4 seizoenen toe te temen. De grootste stijging – weliswaar nauwelijks significant te noemen – lijkt op te treden tijdens de lente (0,14°C per decennium), de kleinste (0,09°C per decennium) tijdens de zomermaanden (figuur 43b). april 2008 109 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 43b: Temperatuur per seizoen (Ukkel, 1833-2007) gemiddelde luchttemperatuur per seizoen te Ukkel (°C) zomer 20,0 18,0 herfst 16,0 lente 14,0 12,0 winter 10,0 8,0 trendlijn zomer 6,0 trendlijn herfst 4,0 2,0 trendlijn lente 0,0 2010 2000 1990 1980 1970 1960 1950 1940 1930 1920 1910 1900 1890 1880 1870 1860 1850 1840 1830 -2,0 trendlijn winter De trendlijnen zijn bekomen door lineaire regressie toe te passen op alle punten per seizoen. Deze trendlijnen blijken door de te grote variatie van jaar tot jaar echter weinig significant te zijn (R² < 0,4). Bron: MIRA/VMM op basis van KMI De ‘snelheid’ waarmee de temperatuur momenteel op mondiaal niveau toeneemt, bedraagt gemiddeld bijna 0,2 °C per decennium (figuur 44). Hiermee bereiken of overschrijden we zelfs het niveau dat in de literatuur als duurzaamheidsdrempel beschouwd wordt, gezien de aanpassingsmogelijkheden van ecosystemen (Zie o.a.Leemans & Hootsmans, 1998). 110 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 44: Gemiddelde mondiale temperatuurverandering (°C) per decennium Bron: EEA Naast de stijging van de gemiddelde jaarlijkse temperatuur, kunnen we nog andere patronen onderzoeken. Mondiaal blijken in heel wat streken de laatste 50 jaar steeds minder vries- en winterse dagen voor te komen, terwijl zomerse/tropische dagen en hittegolven toenemen. We bekijken gegevens vanaf 1968, omdat het KMI toen een nieuwe meettechniek in gebruik genomen heeft waarvan de resultaten niet vergelijkbaar zijn met oudere gegevens. Daaruit kunnen volgende conclusies getrokken worden (figuur 45): vriesdagen (dagen waarop de minimumtemperatuur onder 0°C ligt): er is een licht dalende trend waar te nemen; winterse dagen (dagen waarop de maximumtemperatuur onder de 0°C ligt): ook hiervoor tekenen we een licht dalende trend op; zomerse dagen (dagen waarop de maximumtemperatuur 25°C of meer bedraagt): het aantal zomerse dagen is gestegen sedert 1968; tropische dagen (dagen waarop de maximumtemperatuur 30°C of meer bedraagt): het aantal tropische dagen neemt toe met de jaren. Uit een analyse van het KMI blijkt bovendien dat voor 1990 slechts 1 keer op 10 jaar een hittegolf (periode met minstens 5 opeenvolgende dagen met een maximumtemperatuur van tenminste 25°C, waarvan op minstens 3 dagen 30°C of meer wordt gehaald) voorkwam in ons land. Sindsdien worden we bijna jaarlijks met een hittegolf geconfronteerd. Het aantal dagen met sneeuwval in Ukkel neemt daarentegen af (Debontridder, 2007). april 2008 111 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 45: Jaarlijks voorkomen van vriesdagen, winterse dagen, zomerse dagen en tropische dagen (Ukkel, 1968-2006) vriesdagen 88 1970 1968 00 1 2 0 11 0 11 2 22 0 0 3 2 2 1 0 2006 2004 2002 2000 22 4 1 2006 3 5 4 2004 2 6 6 3 2002 4 2006 2004 2002 2000 1998 1996 1994 1992 1990 1988 1986 1984 1982 1980 1978 1998 6 2 1976 1974 1972 8 8 6 2000 8 1998 24 14 1996 20 13 11 0 1970 2 9 1994 17 0 1968 3 10 1992 9 20 16 12 12 12 1990 13 1918 151416 12 10 2727 22 29 30 14 1988 19 14 10 27 36 34 1980 20 32 31 26 01 16 1978 31 28 45 1976 38 37 30 43 43 1974 44 1972 40 44 34 19 18 48 001 1996 1 7 7 6 4 tropische dagen 20 50 5 1 zomerse dagen 60 7 1994 01 5 11 10 9 1992 1972 1970 1968 2006 2004 2002 2000 1998 1996 1994 1992 1990 1988 1986 1984 1982 1980 1978 1976 1974 1972 1970 1968 9 6 2 0 0 15 12 1990 9 5 5 16 14 12 1988 10 15 10 1312 11 9 1986 26 15 1984 3130 23 363635 29 26 36 21 20 1986 20 52 51 47 48 1982 30 47 40 35 40 37 3330 55 52 52 1984 51 40 60 62 53 5155 1980 50 66 60 1982 60 29 25 72 1978 70 62 56 1976 70 30 82 80 1974 90 winterse dagen 35 100 Bron: MIRA/VMM op basis van KMI 4.2.2 ⎜ Verwachtingen voor de 21ste eeuw 4.2.2.1 ⎜ Mondiaal & Europees Doorrekening van verschillende scenario's met klimaatmodellen geeft een verdere stijging van de gemiddelde temperatuur op aarde aan met 1,1 °C tot 6,4 °C tussen 1990 tot 2100. Zelfs als de atmosferische concentratie aan broeikasgassen constant zou blijven op het niveau van het jaar 2000, dan nog zal de gemiddelde aardtemperatuur met 0,6°C toenemen in de 21ste eeuw (figuur 46). De temperatuur zal boven landoppervlaktes sneller toenemen dan boven de oceanen. In het bijzonder geldt dit voor hoge breedtegraden in de winter. De geprojecteerde temperatuurstijging is dus nog veel groter dan de veranderingen die geobserveerd werden in de 20ste eeuw, en is zeer waarschijnlijk zonder precedent gedurende ten minste 10 000 jaar. Verschillende scenariodoorrekeningen geven ook aan dat waarschijnlijk de indicatieve doelstelling van maximaal 0,2°C temperatuurstijging per decennium zal overschreden worden. In het algemeen zal de temperatuurstijging ook sterker zijn in de winter dan in de zomer (EEA-IMS, 2006). Naast de toename van de gemiddelde temperaturen, is er ook een verwachte toename van de extreme temperaturen. Hittegolven zullen zeer waarschijnlijk (kans > 90%) meer intens zijn, vaker voorkomen en bovendien ook langer duren. Daarentegen zullen er significant minder koudeperiodes voorkomen. Bijna overal zal de gemiddelde dagelijkse minimumtemperatuur sneller oplopen dan de dagelijkse maximumtemperatuur. Zo zal ook het aantal vriesdagen bijna overal afnemen, met een verlengd groeiseizoen tot gevolg (IPCC, 2007). 112 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 46: De volgens IPCC-scenario’s verwachte gemiddelde temperatuurevolutie op Aarde in de 21ste eeuw, in vergelijking met het temperatuursverloop in de 20 ste eeuw De dike lijnen geven de gemiddelde output van de verschillende modellen per scenario: voor deze figuur werd ieder scenario met 10 à 20 verschillende klimaatmodellen doorgerekend. Het temperatuursverloop is uitgedrukt als verschil t.o.v. van de jaargemiddelde aardtemperatuur in de periode 1980-1999. De oranje lijn geeft het verloop weer bij gelijkblijvende atmosferische broeikasgasconcentraties (constant gehouden op niveau van het jaar 2000). De gekleurde achtergronden geven de standaard betrouwbaarheidsintervallen van de doorrekeningen met verschillende modellen weer. De grijze balken rechts geven het waarschijnlijke (kans >66%) temperatuursniveau in 2100 weer voor elk scenario, met als vette horizontale markering de best mogelijke inschatting. Bron: IPCC, 2007. Figuur 47 toont de regionale verschillen in de verwachte temperatuurstijging voor de periode 2071-2100 t.o.v. de referentieperiode 1961-1990. De grootste opwarming wordt in het uiterste zuiden en noorden van Europa verwacht. april 2008 113 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 47: Verwachte stijging van de jaargemiddelde tempertuur in Europa in de periode 2071-2100 vergeleken met de referentieperiode 1961-1990 De figuur is gebaseerd op het SRES-scenario A2 van het IPCC. De kaart is gebaseerd op DMI/PRUDENCEgegevens (http://prudence.dmi.dk), en werd door het GCO bewerkt in het kader van het PESETA-onderzoek (http://peseta.jrc.es). Bron: Europese Commissie, 2007. 4.2.2.2 ⎜ Scenario’s over toekomstig klimaat in Nederland Op basis van de meest recente resultaten van klimaatonderzoek heeft het KNMI 4 nieuwe klimaatscenario’s voor Nederland ontwikkeld. De klimaatscenario’s zijn consistente en plausibele beelden van een mogelijk toekomstig klimaat. Ze zijn bedoeld om verkennende studies uit te voeren naar de effecten van klimaatverandering en maken het mogelijk hierop te anticiperen. De klimaatscenario’s geven een beeld van de veranderingen in temperatuur, neerslag, wind en zeespiegel voor een klimatologische periode van 30 jaar. De scenario’s voor 2050 zijn dus representatief voor het klimaat in de periode rond dat jaar (tussen 2036 en 2065). Evenzo is het klimaat in het gekozen basisjaar 1990 beschreven met gegevens van 114 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering 1976 tot en met 2005. Onder “winter” wordt hier verstaan december, januari en februari, “zomer” staat gelijk aan juni, juli en augustus. Onderstaande figuur geeft een schematisch overzicht van de 4 scenario’s. Figuur 48: Schematisch overzicht klimaatscenario’s Nederland Bron: KNMI, 2006. De tabellen geven de mogelijke klimaatveranderingen rond respectievelijk 2050 en 2100, uitgedrukt in cijfers. In elk scenario komen een aantal gelijkaardige kenmerken van klimaatverandering in Nederland en omgeving naar voren: de opwarming zet door, hierdoor komen zachte winters en warme zomers vaker voor; de winters worden gemiddeld natter en ook de extreme neerslaghoeveelheden nemen toe; de hevigheid van extreme regenbuien in de zomer neemt toe, maar het aantal zomerse regendagen daalt; de berekende veranderingen in het windklimaat zijn klein ten opzichte van de natuurlijke grilligheid; de zeespiegel blijft stijgen. april 2008 115 Klimaatverandering Achtergronddocument Tabel 16: Klimaatverandering in Nederland rond 2050 ten opzichte van het basisjaar 1990 volgens de vier KNMI'06 klimaatscenario's. G G+ W W+ wereldwijde temperatuurstijging +1°C +1°C +2°C +2°C verandering in luchtstromingspatronen in West Europa nee ja nee ja gemiddelde temperatuur +0,9°C +1,1°C +1,8°C +2,3°C koudste winterdag per jaar +1,0°C +1,5°C +2,1°C +2,9°C gemiddelde neerslaghoeveelheid +4% +7% +7% +14% aantal natte dagen (≥ 0,1 mm) 0% +1% 0% +2% 10-daagse neerslagsom die eens in de 10 jaar wordt overschreden +4% +6% +8% +12% 2050 winter hoogste daggemiddelde windsnelheid per jaar zomer 0% +2% -1% +4% gemiddelde temperatuur +0,9°C +1,4°C +1,7°C +2,8°C warmste zomerdag per jaar +1,0°C +1,9°C +2,1°C +3,8°C +3% -10% +6% -19% gemiddelde neerslaghoeveelheid -2% -10% -3% -19% dagsom van de neerslag die eens in de 10 jaar wordt overschreden +13% +5% +27% +10% potentiële verdamping +3% +8% +7% +15% 15-25 cm 15-25 cm 20-35 cm 20-35 cm aantal natte dagen (≥ 0,1 mm) zeespiegel absolute stijging Bron: KNMI, 2006 Tabel 17: Klimaatverandering in Nederland rond 2100 ten opzichte van het basisjaar 1990 volgens de vier KNMI’06 klimaatscenario’s. 2100 wereldwijde temperatuurstijging verandering in luchtstromingspatronen in West Europa winter W W+ +4°C +4°C nee ja nee ja +1,8°C +2,3°C +3,6°C +4,6°C koudste winterdag per jaar +2,1°C +2,9°C +4,2°C +5,8°C +7% +14% +14% +28% aantal natte dagen (≥ 0,1 mm) 0% +2% 0% +4% 10-daagse neerslagsom die eens in de 10 jaar wordt overschreden +8% +12% +16% +24% hoogste daggemiddelde windsnelheid per jaar -1% +4% -2% +8% gemiddelde temperatuur +1,7°C +2,8°C +3,4°C +5,6°C warmste zomerdag per jaar +2,1°C +3,8°C +4,2°C +7,6°C gemiddelde neerslaghoeveelheid +6% -19% +12% -38% aantal natte dagen (≥ 0,1 mm) -3% -19% -6% -38% +27% +10% +54% +20% dagsom van de neerslag die eens in de 10 jaar wordt overschreden potentiële verdamping zeespiegel G+ +2°C gemiddelde temperatuur gemiddelde neerslaghoeveelheid zomer G +2°C absolute stijging +7% +15% +14% +30% 35-60 cm 35-60 cm 40-85 cm 40-85 cm Bron: KNMI, 2006 In 2008 loopt in Vlaanderen – in opdracht van het Instituut voor Natuurbehoud of INBO – een studie van het KMI in samenwerking met het KNMI en de KULeuven die tot doel heeft klimaatscenario’s – dus niet enkel inzake temperatuur maar ook voor neerslag en andere klimaatparameters – voor Vlaanderen uit te werken tot 2100. Deze studie werkt voort op de meetgevens in Vlaanderen, de meest recente IPCC-klimaatscenario’s en bovenstaande 116 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering scenario’s voor Nederland. De resultaten van deze studie zullen in het najaar van 2009 gepresenteerd worden in de scenariorapporten van MIRA en NARA (MIRA-S en NARA-S). 5 ⎜ Neerslag 5.1 ⎜ Neerslagvariatie S 5.1.1 ⎜ Waarnemingen Een eerder uitgevoerde analyse van de neerslaggegevens in de 20ste eeuw leert dat in ons land de gemiddelde jaarlijkse neerslaghoeveelheid is toegenomen (figuur 49). Opgedeeld in intervallen van 25 jaar, bedroeg de toename 6,6 %. Beschouwd in intervallen van 10 jaar, vertoonde de stijging eerder een golvend – maar ook stijgend – patroon. Daarbij kwam de jaargemiddelde neerslaghoeveelheid in het laatste decennium 16 % hoger te liggen dan in het eerste decennium. Daar staat evenwel tegenover dat het tweede decennium (1910-1919) in de beschouwde periode even nat was als het voorlaatste decennium (1980-1989) (Van Damme, 2003). 1990-1999 1980-1989 1970-1979 1960-1969 1950-1959 1940-1949 1930-1939 1920-1929 neerslag (mm) 1910-1919 1898-1909 Figuur 49: Evolutie jaargemiddelde neerslaghoeveelheden (Ukkel, 1898-1999) 1 000 950 900 gemiddelde 25 j. 850 gemiddelde 10 j. 800 750 700 650 19751999 19501974 19251949 18981924 600 Bron: Van Damme, 2003. In een eigen analyse kwam het KMI tot de vaststelling dat er slechts een lichte stijging is van de neerslag in de periode nà 1910 in vergelijking met de periode ervóór (KMI, 2003). Het IPCC geeft aan dat de neerslag o.a. in Noord-Europa significant is toegenomen (IPCC, 2007). Het is 90-99 % zeker dat de neerslag in de meeste gebieden tussen 35° en 85° noorderbreedte is toegenomen met 0,5 % tot 1 % per decennium in de 20e eeuw. Dit stemt overeen met een stijging van 7 tot 12 % de afgelopen 100 jaar (IPCC, 2001). In Europa nam de gemiddelde jaarlijkse neerslag tijdens de periode 1900-2000 toe met 10 tot 40 % in het noorden, maar werd het zuiden geconfronteerd met een neerslagdaling die oploopt tot 20 % (Klein Tank et al., 2002). In 2007 werd voor het eerst aangetoond dat menselijke activiteiten de hoofdoorzaak vormen van de neerslagvariaties op aarde waargenomen tussen 1925 en 1999. Tussen 40° en 70° noorderbreedte – waarbinnen ook het gros van Europa valt, met uitzondering van Cyprus, Malta, Griekenland, de zuidelijke helft van Spanje/Portugal en het zuiden van Italië – nam de neerslag gemiddeld met 62 mm per eeuw toe. Zhang et al. (2007) begroten de bijdrage van menselijke activiteiten hierin tussen 50 tot 85 %. Sinds het begin van de waarnemingen in Ukkel zijn 2001 en 2002 absolute recordjaren met neerslaghoeveelheden van respectievelijk 1088,5 en 1077,8 mm ten aanzien van de normale 780,1 mm. In het uitzonderlijk warme 2003 bereikte de totale neerslag nog 670,5 mm. Deze april 2008 117 Klimaatverandering Achtergronddocument waarde ligt ver verwijderd van het droogterecord van 1921 met slechts 406,4 mm neerslag. 2006 was slechts iets natter dan normaal: 835,0 mm. Analyse van de neerslagdata toont aan dat er steeds nadrukkelijker meer natte dan droge jaren voorkomen in ons land (figuur 50), één van de (vele) factoren in de recente toename van overstromingen in ons land (zie ook "Achtergronddocument Verstoring van de waterhuishouding" op www.milieurapport.be). In ieder geval is het zo dat de natuurlijke variatie van de neerslag van jaar tot jaar veel groter is dan de trend over een bepaalde periode. Dit maakt dat de signaal-ruisverhouding eerder klein is. Dat maakt voorspellingen maken tot een moeilijke taak en zal het zeker niet zo zijn dat de trend die verwacht wordt ieder jaar zal optreden. Figuur 50: Afwijking van de jaargemiddelde neerslag t.o.v. de normaalweerslag* (Ukkel, 1898-2006) 100% 4 80% 3 60% 2 40% 1 20% 0% 2006 1898 0 -20% -1 -40% -2 procentuele afwijking t.o.v. de normaalneerslag (linker Y-as) -60% glijdend 10-jaargemiddelde afwijking t.o.v. normaalneerslag (linker Y-as) -3 -80% cumulatieve afwijking t.o.v. de normaalneerslag (rechter Y-as) 2006 2002 1998 1994 1990 1986 1982 1978 1974 1970 1966 1962 1958 1954 1950 1946 1942 1938 1934 1930 1926 1922 1918 1914 1910 1906 1902 -4 1898 -100% normaalneerslag = 780,1 mm Bron: MIRA/VMM op basis van KMI De veranderingen in neerslag kunnen zich niet enkel tonen door veranderende jaargemiddelden. Belangrijker nog met het oog op de mogelijke impact, zijn de verschuivingen per seizoen en het voorkomen van extreme neerslagperiodes. Zo wordt de start van het groeiseizoen niet enkel bepaald door de temperatuur, maar ook door de waterbeschikbaarheid, en is het gevaar voor erosie bij hevige regenval het grootst in de wintermaanden, aangezien op dat ogenblik veel landbouwpercelen braak liggen. De frequentie van periodes met hevige regenval is op de meeste plaatsen op aarde toegenomen, overeenkomstig met de opwarming en de toename – minstens al sinds de jaren ’80 – van de waterdampconcentratie in de atmosfeer zowel boven land als boven de oceanen (IPCC, 2007a). De veranderingen in neerslag deden zich in Europa het sterkst voor tijdens de wintermaanden (Klein Tank et al., 2002). In Nederland blijkt de toename van de jaargemiddelde neerslag (+18 % in de periode 1906-2005) vooral het resultaat te zijn van een neerslagtoename in de winter (+26 %), het voorjaar (+21 %) en de herfst (+26 %). In de zomer is de neerslaghoeveelheid er nauwelijks veranderd (+3 %) (KNMI, 2006). Voor Ukkel blijken de neerslagdata per seizoen te sterk te variëren in de periode 1833-2007 om een significante trend per seizoen af te leiden (figuur 51a). Toch lijkt ook hier de algemene trend inzake neerslaghoeveelheid eerder stijgend te zijn, vooral tijdens de winter. Dit blijkt nog duidelijker uit figuur 51b waarin ieder kalenderjaar werd opgedeeld in een winter- en een zomerhelft: de trend tijdens de winterhelft is duidelijk stijgend, terwijl de neerslag tijdens de zomerhelft geen evolutie kent. 118 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 51: Evolutie van de neerslaghoeveelheden a) per seizoen en b) per half kalenderjaar (Ukkel, 1833-2007) a) neerslag per seizoen (mm) 450 herfst 400 zomer 350 winter 300 250 lente 200 trend herfst 150 trend winter 100 trend zomer 50 trend lente 2010 2000 1990 1980 1970 1960 1950 1940 1930 1920 1910 1900 1890 1880 1870 1860 1850 1840 1830 0 b) neerslag per half kalenderjaar (mm) 700 zomerhelft (mei -> okt.) 600 500 winterhelft (nov. -> april) 400 300 trend zomerhelft 200 trend winterhelft 100 2010 2000 1990 1980 1970 1960 1950 1940 1930 1920 1910 1900 1890 1880 1870 1860 1850 1840 1830 0 Winter = januari en februari van kalenderjaar + december voorgaand kalenderjaar; lente = maart -> mei; zomer = juni -> augustus; herfst = september -> november. Winterhelft = de maanden januari, februari, maart, april, november en december van eenzelfde kalenderjaar; zomerhelft = de maanden mei, juni, juli, augustus, september en oktober van eenzelfde kalenderjaar. De trendlijnen zijn bekomen door lineaire regressie toe te passen op alle punten per seizoen. Deze trendlijnen blijken door de te grote variatie van jaar tot jaar echter niet significant te zijn (R² < 0,1). Bron: MIRA/VMM op basis van KMI Doorheen Europa worden ook wijzigingen waargenomen in het voorkomen van extreme neerslagperiodes, bv. het aantal erg natte dagen (dagen met meer dan 20 mm neerslag). Vaak zijn die wijzigingen ook explicieter dan de trend inzake gemiddelde neerslag. Vooral in Midden- en Noord- Europa tonen de meeste weerstations over de periode 1976-2004 een april 2008 119 Klimaatverandering Achtergronddocument significante toename van het aantal erg natte dagen, terwijl dat aantal stagneert of zelfs afneemt in het Zuiden (figuur 52). Figuur 52: Variatie in het aantal erg natte dagen in de periodes 1946-2004 (Europa) 'Erg natte dag' is gedefinieerd als een dag met meer dan 20 mm neerslag. Bron: ECA&D (2006). België (Ukkel) telt jaarlijks gemiddeld 201 dagen met meetbare neerslag (≥ 0,1 mm/d). Uitersten waren 1921 en 1974 met respectievelijk 153 en 266 neerslagdagen. De verschillen tussen de seizoenen zijn vrij beperkt met 54 regendagen voor de winter, 49 voor de lente, 47 voor de zomer en 51 voor de herfst. Een analyse van de neerslaggegevens sinds 1833 toont dat de lichte (niet-significante) toename van het aantal dagen met meetbare neerslag (≥ 0,1 mm/d) (figuur 53a) enkel waarneembaar is in de lente en de winter, terwijl in de zomer het aantal neerslagdagen – net als de eerder besproken neerslaghoeveelheid – constant blijft. 120 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 53a: Aantal dagen met meetbare neerslag per jaar en per seizoen (Ukkel, 1833-2007) aantal dagen met meetbare neerslag per seizoen aantal dagen met meetbare neerslag per jaar 300,0 140,0 120,0 250,0 lente zomer herfst w inter 100,0 200,0 jaar 80,0 150,0 lineaire trend jaar 60,0 100,0 lineaire trend w inter 40,0 lineaire trend herfst 20,0 50,0 0,0 0,0 1830 1850 1870 1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010 lineaire trend zomer lineaire trend lente De trendlijnen zijn bekomen door lineaire regressie toe te passen op alle punten per seizoen of jaar. Deze trendlijnen blijken door de te grote variatie van jaar tot jaar echter niet significant te zijn (R² < 0,1). Bron: MIRA/VMM op basis van KMI Van al die neerslagdagen zijn er jaarlijks gemiddeld maar 4 waarop we kunnen spreken van zware neerslag (≥ 20 mm/d). Ook het aantal dagen met zulke zware neerslag lijkt toe te nemen (niet significante trend): figuur 53b. Het recordjaar was 2004 met 12 dagen van zware neerslag. Figuur 53b: Aantal dagen met zware neerslag (Ukkel, 1951-2006) aantal dagen met neerslag >= 20,0 mm 12 10 w aarnemingen 8 6 4 lineaire trendlijn 2 0 1950 1954 1958 1962 1966 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006 Bron: MIRA/VMM op basis van KMI april 2008 121 Klimaatverandering Achtergronddocument 5.1.2 ⎜ Verwachtingen voor de 21ste eeuw Op basis van de simulaties op wereldschaal verwacht het IPCC dat de neerslaghoeveelheden in de loop van de 21ste eeuw globaal zullen blijven stijgen, en dat in vele gebieden de jaarlijkse fluctuaties sterker zullen worden. Deze klimaatverandering gaat gepaard met een toename in frequentie en intensiteit van ruimtelijke en temporele veranderingen in de regenpatronen (seizoensmatig, lengte van de droge periodes en de regenperiodes). Regionale veranderingen kunnen substantieel afwijken van de globale gemiddelden: zo zal de neerslag met gemiddeld meer dan 20 % toenemen in de evenaarszone, maar tot 20 % afnemen rond e Middellandse Zee t.o.v. de periode 1980-1999. Boven land zal de neerslag mondiaal gemiddeld met 5 % toenemen tegen 2100 (IPCC, 2007). Ook binnen Europa zal de neerslagevolutie grote verschillen vertonen: in de noordelijke helft van Europa (waarbij ook België hoort) wordt een stijging van de jaargemiddelde neerslag met 0 tot 16 % verwacht, terwijl voor de zuidelijke helft van Europa een neerslagvermindering van -4 % tot -27 % naar voor wordt geschoven. Die neerslagtoename in de noordelijke helft zal vooral tijdens winter en lente plaatsvinden. Voor de zomer en de herfst geven de modellen geen eenduidig beeld (IPCC, 2001). Figuur 54 geeft een overzicht van de verschillen in evolutie van de neerslagtotalen tegen het eind van deze eeuw in Europa. Frei et al. (2006) hebben het effect van de IPCC-scenario’s op het neerslagpatroon in Europa van nabij geanalyseerd met behulp van 6 regionale (Europese) klimaatmodellen. Boven de ste 45 breedtegraad, dus ook in België, verwachten ze tegen 2100 een verhoogde frequentie en intensiteit van extreme neerslagperiodes tijdens de lente, de winter en de herfst. Periodes van extreme regenval die tot op heden maar om de 40 à 100 jaar voorkwamen, zouden tegen 2100 al om de 20 jaar optreden. Daarmee zouden de extreme neerslagperiodes zelfs sneller toenemen dan wat we kunnen afleiden uit de evolutie van het weerspatroon in de afgelopen decennia. Voor de zomermaanden is de te verwachten evolutie volgens Frei et al. minder duidelijk. Het MICE-onderzoeksproject kwam tot analoge conclusies: in de Noordelijke helft van Europa zal de neerslag toenemen tijdens de winter, maar eerder dalen tijdens de zomer. De verhoogde frequentie en intensiteit van regenperiodes die nu al wordt waargenomen, zal nog verder toenemen, voornamelijk tijdens de wintermaanden (MICE, 2005). 122 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 54: Verwachte verandering van de jaarlijkse gemiddelde neerslaghoeveelheid binnen Europa in de periode 2071-2100 vergeleken met de referentieperiode 1961-1990 De figuur is gebaseerd op het SRES-scenario A2 van het IPCC. De kaart is gebaseerd op DMI/PRUDENCEgegevens (http://prudence.dmi.dk), en werd door het GCO bewerkt in het kader van het PESETA-onderzoek (http://peseta.jrc.es). Bron: Europese Commissie, 2007. Om de impact van klimaatverandering op het afvoerregime van rivieren te kennen en de veranderingen in overstromingskansen en/of periodes met watertekorten in te schatten is een scenariostudie uitgevoerd door de K.U.Leuven in samenwerking met het KMI. Daarbij werd behalve de evolutie van de neerslag ook een inschatting van de veranderingen in potentiële evapotranspiratie (ETo) gemaakt. Door toevoeging van een extra variabele, waarvan de evolutie eveneens onzeker is, is de onzekerheid op de potentiële klimaatscenario’s voor wat betreft rivierafvoeren bijzonder groot. De vraag stelt zich of deze onzekerheid kan gereduceerd worden door bepaalde klimaatmodellen via statistische analyse te verwerpen als hun resultaten voor een controleperiode niet consistent zijn met de historisch waarnemingen van bijvoorbeeld het station Ukkel. Probleem hierbij is echter dat een grote april 2008 123 Klimaatverandering Achtergronddocument afwijking tussen modelresultaat en historische gegevens niet noodzakelijk impliceert dat de in het model voorspelde effecten van klimaatverandering onnauwkeurig zijn (Willems et al., 2006). Binnen het kader van de vermelde scenariostudie zijn voor België drie klimaatveranderingsscenraio’s afgeleid: een laag, midden en hoog scenario, waarvan de grenzen echter niet absoluut kunnen beschouwd worden en waar ook geen kansen aan gekoppeld kunnen worden. Tegen 2100 verwachten Willems et al. (2006) voor ons land een toename van de neerslag met 8 % in de winter, en een daling met 13 % in de zomer in het ‘middelste’ toekomstscenario. Gecombineerd met een verhoogde evaporatie van de bodem – in de zomermaanden bedraagt de gemiddelde schatting hiervoor +15 % – verhoogt dit beduidend de kans op watertekorten in de 21ste eeuw, met nadelige gevolgen voor de drinkwaterproductie, de scheepvaart en de waterkwaliteit in beken, rivieren en kanalen. De resultaten van deze publicatie zijn in overeenstemming met de kaart in figuur 54 waar voor ons land weinig tot geen verandering van de jaargemiddelde neerslaghoeveelheid wordt verwacht: de verwachte evoluties in winter en zomer zullen elkaar nagenoeg compenseren. Toch valt een verhoogde kans op overstromingen zeker niet uit te sluiten, zowel in de nattere winters als in de zomer die iets droger wordt maar waar de neerslag geconcentreerder zal vallen (zie voor overstromingen ook § 5.2). Ook de klimaatscenario’s die het KNMI in 2006 voor Nederland doorrekende, geven voor de winterperiode (december/januari/februari) een toename van de gemiddelde neerslaghoeveelheid tussen 4 en 14 % tegen 2050 (t.o.v. basisjaar 1990). Voor de zomerperiode (juni/juli/augustus) lopen de voorspellingen in de verschillende scenario’s uiteen van een stijging met 6 % tot een daling met 19 %. Het klimaat van het ‘basisjaar 1990’ is hier het gemiddeld klimaat van de periode 1976-2005. De voorspellingen in de laatste Nederlandse klimaatscenario’s aangaande het aantal neerslagdagen zijn voor de winterperiode minder uitgesproken dan de neerslaghoeveelheden. Een stijging van 2 % tegen 2050 (steeds t.o.v. basisjaar 1990) is de hoogst voorkomende waarde en in twee van de vier scenario’s wordt geen trend in het aantal winterneerslagdagen verwacht. Voor de zomer wordt een duidelijkere negatieve trend in het aantal neerslagdagen verwacht. Wat betreft extreme neerslag en zware buien in de toekomst stellen Nederlandse onderzoekers: “In alle scenario’s neemt in de zomer de gemiddelde neerslaghoeveelheid op dagen met veel regen juist toe door de zwaardere buien. […] Voor de winter geldt in alle scenario’s dat de hoeveelheden in langere periodes met veel neerslag (extreme 10-daagse winterneerslag) ongeveer evenveel veranderen als de gemiddelde neerslagsom.” (KNMI, 2006). Bij vergelijking tussen de KNMI-scenario’s en de scenario’s door de KULeuven afgeleid voor België kan geconcludeerd worden dat: de perturbatie van de winterneerslag in beide studies van dezelfde grootte-orde is (015 % toename winterneerslag); de resultaten voor de zomerneerslag in de KNMI-scenario’s volledig afhankelijk zijn van de veronderstelling over de atmosferische circulatie. Deze waarbij een verandering van atmosferische circulatie verondersteld wordt (G+ en W+) zijn consistent met de resultaten gevonden door de KULeuven (5-20 % afname zomerneerslag); het KNMI enkel waarden geeft voor de verandering in zomer-ETo en dat deze vergelijkbaar zijn met het laag- en middenscenario voor België. 5.2 ⎜ Overstromingen S 5.2.1 ⎜ Waarnemingen en schade Overstromingen zijn een natuurlijk fenomeen dat niet te allen tijde kan vermeden worden. Rivieren overstromen telkens wanneer het natuurlijke of het door mensen aangelegde waterafvoersysteem niet in staat is de watervolumes afkomstig van neerslag te verwerken of wanneer overstromingsbarrières (bv. dijken) falen. Overstromingen ten gevolge van rivieren die buiten hun oevers treden kunnen sterk variëren in omvang en duur. Grote rivieren worden gevoed door heel wat zijrivieren waardoor de overstroming vaak pas een tijd na de intense neerslagperiode optreedt en wel dagen, weken tot zelfs maanden kan duren. Ook erg plotse overstromingen zijn mogelijk, vaak als gevolg van een lokale, bijzonder hevige regenval. Tot slot zijn er ook overstromingen in kustzones, estuaria en tijgebonden rivieren mogelijk ten 124 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering gevolge van stormen op zee met windstoten die de golven over land stuwen. Ook combinaties van verschillende types overstromingen zijn natuurlijk mogelijk, met bijzonder zware schade tot gevolg. De basis van overstromingen – neerslag (zie § 5.1) en stijgend zeeniveau (zie § 6) – zijn natuurlijke, niet-controleerbare fenomenen. Maar het feit of een gegeven neerslaghoeveelheid of hoogwaterstand aanleiding geeft tot overstromingsschade wordt wel in belangrijke mate bepaald door menselijke ingrepen: het vrijmaken van bosbodems stroomopwaarts, rechttrekken van rivieren en supprimeren van natuurlijke overstromingsgebieden, een ontoereikende drainage (bv. verharding van oppervlaktes), en vooral de bebouwing van gebieden met een hoog overstromingsrisico. Vaak ligt onwetendheid met betrekking tot overstromingsrisico’s aan de basis van die ingrepen. En hoe langer geleden de laatste overstroming heeft plaatsgevonden, hoe meer het bewustzijn inzake overstromingen daalt met vaak verminderde aandacht voor het onderhoud van bestaande overstromingsbarrières tot gevolg. Vlak na een overstroming is er daarentegen veel druk vanuit de maatschappij voor snelle ingrepen. Maar die druk resulteert vaak in ad hoc maatregelen die niet tenvolle rekening houden met andere aandachtspunten (bv. waterkwaliteit, landbouw, transport, ruimtelijke planning) en toekomstige ontwikkelingen (bv. klimaatverandering). Een bijkomend probleem is dat overstromingen vaak unilateraal worden aangepakt met focus op 1 specifieke lokatie (Europese Commissie, 2006b). Rivieren stoppen echter niet aan landsgrenzen en lokale ingrepen hebben over de gehele rivieras bekeken soms meer nadelen dan voordelen. Daarbij komt nog dat er weinig mogelijkheden zijn om een probleem op te lossen door stroomopwaartse maatregelen. Enkel retentiebekkens kunnen daar een significante invloed hebben. Een verlaging van het zomerbed daarentegen zorgt voor een lagere waterstand stroomopwaarts, maar heeft geen invloed stroomafwaarts. Hierbij is wel gebruik gemaakt van de assumptie dat het gaat om rivieren met een constante afvoer, wat in de natuur niet het geval is. De hoofdlijnen van de conclusie blijven evenwel gelijk. Klimaatveranderingen kunnen ook leiden tot een verhoogd risico op overstromingen, zowel qua intensiteit als qua frequentie, door zware regenval en stijging van het zeeniveau. Overstromingen zijn de meest voorkomende natuurramp in Europa (WHO, 2003). Het aantal 14 zware overstromingen is zowel op mondiaal niveau als in Europa en België sinds 1970 significant toegenomen (EEA, 2005b; CRED, 2004 & 2007) (figuur 55). In de jaren negentig werden in Europa door overstromingen 417 000 mensen (tijdelijk) dakloos en vielen er 1 940 doden (WHO, 2003). Tussen 1998 en 2004 werd Europa getroffen werd door meer dan 100 grote overstromingen, en men verwacht dat zowel het aantal als de intensiteit van de overstromingen nog zal toenemen onder invloed van klimaatverandering (Europese Commissie, 2006a). Die overstromingen in de periode 1998-2004 kostten 700 mensen het leven, en zo’n half miljoen mensen verloren hun woonst. Het (verzekerd) economisch verlies t.g.v. van die overstromingen bedroeg minstens 25 miljard euro. Overstromingen in 2005 (aantal: 44; slachtoffers 119 010; schade: meer dan 4,9 miljard US$) en 2006 (aantal: 33; slachtoffers: 179 238; schade: meer dan 0,5 miljard US$) hebben die cijfers nog verder de hoogte ingejaagd (CRED, 2007). 14 Gedefinieerd als overstromingen waarbij meer dan 10 doden vallen, 100 of meer slachtoffers zijn, internationale hulp wordt gevraagd of de noodtoestand wordt uitgeroepen. De definite van zware overstromingen is dus gemaakt op basis van de gevolgen, en niet enkel op basis van klimatologische, hydrologische en hydraulische omstandigheden. april 2008 125 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 55: Aantal zware overstromingen (Mondiaal, Europa, België, 1970-2006) 1 250 1 193 zw are overstromingen m ondiaal (aantal) 1 000 780 750 526 500 263 250 0 250 1970-1979 1980-1989 zw are overstromingen Europees (aantal) 1990-1999 2000-2006 203 200 Zuid-Europa5 Oost-Europa4 150 West-Europa3 Noord-Europa2 94 100 50 38 23 0 10 1970-1979 1980-1989 zw are overstromingen in België (aantal) 1990-1999 2000-2006 8 6 6 4 4 2 2 1 0 1970-1979 1980-1989 1990-1999 2000-2006 Bron: MIRA-VMM op basis van EM-DAT: The OFDA/CRED International Disaster Database - www.em-dat.net Université Catholique de Louvain - Brussels - Belgium Afzonderlijk bekeken is geen enkele van deze overstromingen toe te schrijven aan de klimaatverandering. Maar uit de projecties blijkt wel dat er statistisch gezien een hogere frequentie van overstromen te verwachten valt. Naast klimaatveranderingen kunnen ook een toegenomen bevolkingsdruk in laaggelegen gebieden, verbeterde registratiemogelijkheden, enz. leiden tot toegenomen (geregistreerde) schade ten gevolge van overstromingen. Klimaatverandering is dus maar één van de oorzaken van overstromingen. Het effect ervan op het totale risico is veel kleiner dan het wijzigingen in bodemgebruik, bevolkingsaantallen enz. Toch blijft het interessant onderzoek naar de relatie klimaatverandering en 126 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering overstromingen te intensifiëren om de totale onzekerheid te verkleinen. De publieke opinie is ook klaar voor berichten over klimaatverandering en maatregelen die moeten genomen worden, veel meer dan bijvoorbeeld het terugdraaien van de klok in bepaalde gebieden wat betreft bodemgebruik. Wetenschappers en beleidsmakers kunnen zich moeilijk permitteren deze opportuniteit om ‘de bevolking’ bewust te maken van de gevolgen van natuurrampen, te negeren. En naast maatschappelijke en economische schade, kunnen overstromingen ook ernstige gevolgen veroorzaken voor het milieu, bv. wanneer waterzuiveringsinstallaties of fabrieken waar grote hoeveelheden toxische chemicaliën liggen opgeslagen, overlopen. Zijn de overstromingen in Europa daarmee belangrijk op wereldschaal? Op ecnomisch vlak en wat betreft (verzekerde) schade zeker wel. En voor iedereen die getroffen wordt door een overstroming is dit een ingrijpende gebeurtenis. Wanneer andere grootheden gebruikt worden om de ernst van een overstroming te meten, komen we in Europa nog goed weg. Het totale aantal slachtoffers en getroffenen ligt in dichtbevolkte regio’s (bv. Aziatische gebieden als Bangladesh en delen van China) nog vele malen hoger. Nog belangrijker is de tijd die men nodig heeft om opnieuw op het voormalige levenspeil te komen. Deze liggen in Europa 15 bij de laagste van de wereld . De inspanningen om klimaatveranderingen tegen te gaan, komen echter niet alleen lokaal ten goede, maar verlagen ook risico’s in andere gebieden. Ook in Vlaanderen hebben zich altijd al overstromingen voorgedaan, het is en blijft immers een natuurlijk proces. Wel dragen menselijke activiteiten ertoe bij dat de kans op overstromingen en de omvang van de daardoor veroorzaakte schade toenemen. Zo valt op dat we vrij recent een aantal belangrijke overstromingen gekend hebben: de winters 19931994 en 1994-1995, augustus 1996, september 1998, december 1999, februari 2002, december-januari 2003, juli 2005 en juli 2007. En daarbij werden vaak gebieden overstroomd die bij mensenheugenis nog nooit overstroomd waren. Een mogelijke verklaring hiervoor is dat, als gevolg van hogere winterneerslag gedurende enkele jaren, de verzadigingsgraad in de hydrografische bekkens lange tijd hoog was, naast een toename van de verharde oppervlakte etc.. Behalve bij overstromingen ten gevolge van overbelasting van rioleringen, vinden overstromingen plaats in de nabijheid van de rivieren en beken. De meeste overstromingen doen zich voor op relatief beperkte oppervlakten en het zijn in Vlaanderen vaak dezelfde locaties die steeds opnieuw overstroomd worden (de natuurlijke valleien). Dit is een zeer 16 groot verschil met de situatie in Nederland waar bij overstromingen die niet tijdig gestopt worden een volledige dijkring kan onderlopen. Ook bij overstromingen van het rioolstelsel zijn de gevolgen qua oppervlakte meestal beperkt. Anderzijds blijkt dat overstromingen in Vlaanderen toch een wijdverspreid fenomeen zijn: tussen december 1993 en maart 2003 deden 241 van de 309 gemeenten in Vlaanderen een beroep op het Rampenfonds voor tussenkomst na overstromingen. Op basis van waarnemingen in de laatste 100 jaar en aangevuld met modelberekeningen werd op de overstromingskaart van Vlaanderen 71 390 ha ingekleurd als zone met een actueel risico op overstroming. Dat komt neer op 5,3 % van het totale Vlaamse grondgebied (Afdeling Water AMINAL, 2003). Naar gewestplanbestemming zijn de overstroombare gebieden samengesteld uit 58,9 % agrarisch gebied, 18 % groengebied, 8,6 % woongebied, 3,1 % bosgebied, 2,3 % bedrijfszones en 2,1 % parkgebied. Gebieden waar schade per oppervlakte tengevolge van overstromingen hoog kan oplopen (woongebied + bedrijvenzones) maken dus iets meer 10 % uit van het totale overstromingsgebied. In Europa waren de overstromingen van 2002 (o.a.Elbe) en de grote overstromingen in OostEuropa van 2006 aanleiding om versneld te werken aan een richtlijn. In Vlaanderen zijn de overstromingen van 1993, 1995 en 1998 aangegrepen om onderzoek naar de gevolgen van 15 De schade per getroffene ligt in de meeste gebieden in de wereld veel lager dan in Europa. Enerzijds ligt in de meeste gevallen ook het verzekerde percentage veel lager, en anderzijds gaat het vaak om mensen die daarbij hun hele bezit verloren zijn en niet kunnen terugvallen op compensaties en herstelbatalingen vanuit de overheid en een systeem van sociale zekerheid. 16 In Vlaanderen zijn slechts enkele gelijkaardige gebieden: de laaggelegen polders langsheen de Zeeschelde en het Mijnverzakkingsgebied aan de Maas. april 2008 127 Klimaatverandering Achtergronddocument overstromingen op te starten. De periode sindsdien (met 8 belangrijke wasperiodes: december 1993, januari 1995, september 1998, december 1999, februari 2002, januari 2003, juli 2005 en juli 2007) is nog te kort om significante uitspraken te doen over trends en zeker aangaande hun oorzaken. Maar sinds de gebeurtenissen van 1999 lijken schade en risico evenwel toe te nemen. Ook al treffen overstromingen relatief beperkte gebieden, toch kan de problematiek niet op lokaal niveau opgelost worden. Vroeger was het beleid erop gericht het water zo snel mogelijk af te voeren naar grotere waterlopen en richting zee. Dit zorgde stroomopwaarts wel voor een verlichting van de druk, maar stroomafwaarts ontstond er opnieuw wateroverlast. De nieuwe visie bekijkt de overstromingsproblematiek integraal van bron tot monding. Er wordt getracht het water maximaal op te houden (infiltratie, bufferen) en vervolgens, indien nodig, te bergen in speciaal daarvoor aangeduide gebieden (overloopgebieden, natuurlijke overstromingsgebieden) (Waterbeleidsnota 17). Overstromingen krijgen voortaan de ruimte om op vooraf bepaalde plaatsen in de natuurlijke vallei en op een gecontroleerde manier plaats te vinden. De afbakening van die gebieden blijft een delicate oefening en moet de instemming genieten van de maatschappelijke actoren. Maar op die manier kan men bescherming bieden tegen de schade veroorzaakt door het water, het risico op slachtoffers vermijden, de schadekost beperken en de risico’s die de veiligheid aantasten, terugdringen. Voor een meer uitgebreide bespreking van het onderwerp overstromingen verwijzen we naar het Achtergronddocument 'Verstoring van de waterhuishouding' op www.milieurapport.be 5.2.2 ⎜ Risico’s en verwachtingen voor de 21ste eeuw 5.2.2.1 ⎜ Verwachtingen m.b.t. overstromingen In Europa ligt de komende decennia een hoger risico op overstromingen met bijkomende economische schade in de lijn der verwachtingen (EU, 2006), en wel om 3 redenen: 1. Zeeniveau en neerslagintensiteit: De klimaatverandering met meer intense neerslagperiodes en een hoger zeewaterpeil zal de omvang en de frequentie van overstromingen waarschijnlijk doen toenemen; 2. Vertraagde waterafvoer: Inadequaat beheer van de stroomgebieden kan leiden tot nieuwbouw in riviervlaktes, met een reductie van de oppervlakte bodem geschikt voor absorptie van overstromingswater tot gevolg; 3. Verhoogde schadegevoeligheid: De potentieel overstroombare gebieden kennen een steeds hogere bevolkingsdichtheid, en ook het aantal bedrijven en industriële installaties in die gebieden blijft toenemen. Daarom, en omwille van de hoge schade door overstromingen tussen 1998 en 2005, bereikten de Leefmilieuministers op de Raad van de EU op 27.6.2006 een akkoord over een nieuwe ontwerp-richtlijn omtrent de beoordeling en het beheer van overstromingsrisico’s. Intussen heeft het Europees Parlement een compromisvoorstel gemaakt en goedgekeurd op 25/04/2007, deze is aanvaard door de Europese Commissie op 25/05/2007. De essentie van de tekst is niet meer gewijzigd. De richtlijn ging in werking op 27.11.2007 en heeft betrekking zowel op de nationale als de grensoverschrijdende stroomgebieden. De bedoeling is dat de lidstaten, voor wat grensoverschrijdende stroomgebieden betreft in onderling overleg, uiterlijk 3 jaar na het in werking treden van de richtlijn een voorlopige overstromingsrisicobeoordeling uitvoeren voor alle stroom- en kustgebieden, waarbij rekening wordt gehouden met de verwachte impact van klimaatverandering en een inschatting dient te gebeuren van de gevolgen van toekomstige overstromingen rekening houdend met langetermijnontwikkelingen zoals klimaatverandering. Tegen 22.12.2013 moeten de overstromingsgevaarkaarten en de overstromingsrisicokaarten afgetoetst worden en bijgewerkt zijn. Ten slotte moeten tegen 2015, en daarna met zesjaarlijkse herziening, beheersplannen inzake overstromingen opgemaakt worden. Sleutelwoorden bij deze plannen zijn preventie, bescherming en paraatheid. Ze hebben tot doel de kans op overstromingen te reduceren en de mogelijke gevolgen van overstromingen te beperken. De kost om zulke kaarten op te maken wordt geschat op 100 tot 350 EUR per km² (Europese Commissie, 2006b). Deze kost ligt heel wat 17 www.ciwvlaanderen.be 128 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering lager dan de overstromingsschade die vermeden kan worden door de kaarten te hanteren bij de verdere inrichting van de stroomgebieden. Door de vele verschillen inzake geologie, hydrologie en vestigingspatronen tussen de lidstaten, krijgen de lidstaten een grote vrijheid bij het vaststellen van het vereiste beschermingsniveau en bij het bepalen van de noodzakelijk te treffen maatregelen. Deze richtlijn loopt nauw samen met de al eerder goedgekeurde Kaderrichtlijn Water (Richtlijn 2000/60/EG). Die Kaderrichtlijn Water (KRW) is gericht op een goede ecologische en chemische toestand voor elk stroomgebied. Daarvoor worden geïntegreerde beheersplannen voorzien, die zullen bijdragen tot de afzwakking van de gevolgen van overstromingen. Maar de KRW is niet prioritair gericht op de vermindering van het overstromingsrisico en houdt evenmin rekening met eventuele toekomstige risico’s veroorzaakt door klimaatverandering. Naast de dreiging die uitgaat van een stijgend zeeniveau (zie § 6), zal ook het wijzigend neerslagpatroon in België het risico op overstromingen doen toenemen. De neerslagtoename verwacht voor de wintermaanden zou periodiek het grondwaterniveau doen stijgen. Dat zou gedeeltelijk het risico op droogte in de zomermaanden kunnen compenseren. Maar op enkele specifieke lokaties in België zal een toename van de grondwatertafel aanleiding geven tot overstromingen: bijvoorbeeld in de streken met oude steenkoolmijnen. Doorrekening van verschillende klimaatscenario’s geeft voor de wintermaanden ook een verhoogd debiet aan voor onze rivieren: een toename met 4 tot 28 % tegen 2100. Uit berekeningen uitgevoerd voor de Schelde blijkt dat het effect hiervan op de waterstanden van de Beneden-Zeeschelde gering zal zijn. Maar voor de Schelde stroomopwaarts van Dendermonde zou dat wel tot een toename van overstromingen kunnen leiden, zeker wanneer die verhoogde rivierafvoer valt in een periode van waterverzadigde bodems (AWZ, 2000). Het is duidelijk dat de meest extreme wintertoestanden m.b.t. overstromingskansen van rivieren bekomen worden door combinatie van de bovengrenswaarde van verandering in neerslag in de winter en de ondergrenswaarde voor wijziging van ETo. Voor de veranderingen in laagwaterscenario’s worden de meest extreme situaties bekomen door combinatie van de ondergrenswaarde in neerslagverandering en de bovengrenswaarde voor de ETo. Het hoog klimaatscenario voor België levert de meest extreme hydrologische condities voor overstromingen, het laag klimaatscenario voor verdroging en laagwater. In een eerste studie (KULeuven i.o.v. Waterbouwkundig Laboratorium, 2006) is de impact van de veranderende parameters neerslag en ETo toegepast op de Dender (voor situatie 2100). De resultaten voor de verschillende onderzochte deelbekkens blijken gelijkaardig, wat niet betekent dat de resultaten veralgemeend kunnen worden naar heel Vlaanderen of naar andere hydrografische bekken. In 2007-2008 loopt een vervolgstudie die de ontwikkelde methodologie toepast op andere hydrografische bekkens. De finale berekeningen op basis van een combinatie van neerslag- en ETo-veranderingen zijn herhaald met 8 regionale klimaatmodellen en geanalyseerd voor zowel hoogwater- als laagwaterfrequentie. Uit de resultaten blijkt dat de impact van klimaatverandering op de hydrologie in alle onderzochte deelbekkens gelijklopend is. De resultaten zijn (logischerwijs) gevoelig voor de veronderstellingen gemaakt voor de wijzigingen in neerslag en ETo, maar ook voor de keuze van het broeikasgasemissiescenario. De grootste effecten worden gevonden voor het A2scenario, zowel wat betreft hoog- als laagwater. De invloeden van klimaatverandering op hoogwaterdebieten zijn soms stijgend, soms dalend, afhankelijk van het model en het emissiescenario. Ondanks de grote onzekerheden kunnen toch een aantal duidelijke conclusies getrokken worden. Op basis van de uitgevoerde simulaties kan vastgesteld worden dat voor het Denderbekken bij alle scenario’s de laagwaterdebieten afnemen. De cumulatieve neerslagvolumes nemen voor de meeste simulaties af, terwijl de actuele evapotranspiratie meestal toeneemt. Voor hoogwater is er minder duidelijkheid en wordt, afhaneklijk van het gebruikte model, een positieve of negatieve trend gevonden. In ieder geval is het duidelijk dat de droogteproblematiek in het studiegebied in de toekomst zal toenemen, in grotere mate dan dit voor de overstromingsproblematiek het geval zal zijn (Willems et al., 2007). Door het doorrekenen van simulaties met een hoog, midden en laag klimaatveranderingsscenario wordt een eerste indicatie bekomen van de onzekerheid. De totale onzekerheid kan evenwel nog groter zijn want zoals door Kroonenberg (2006) is aangetoond is het uiterst moelijk om trendbreuken in hydrometeorologische trends te voorspellen. april 2008 129 Klimaatverandering Achtergronddocument 5.2.2.2 ⎜ Mogelijke maatregelen De ingrepen om overstromingsrisico’s te beheersen (en te verminderen) kunnen zeer divers zijn. Aangezien het risico een combinatie is van kansen en gevolgen, kan enerzijds de kans op een overstroming aangepakt worden en anderzijds kunnen bij gelijke kansen de (negatieve) gevolgen van de overstroming beperkt worden. Verminderen van de overstromingskansen kan door harde en zachte maatregelen uit te voeren. Het aanpassen van de dijkhoogtes is het meest bekende voorbeeld van een harde maatregel. Zachte maatregelen zijn bijvoorbeeld het laten meestromen van het winterbed en de strandsuppleties. Op de grens tussen harde en zachte maatregelen vinden we het inrichten van gecontroleerde overstromingsgebieden (GOG) en gereduceerde getijgebieden (GGG). Ook technische maatregelen zoals het plaatsen van pompen en kleppen kunnen het risico doen dalen doordat de overstromingskans en de waterdiepte in een gebied verminderd worden. Zowel op korte als op lange termijn hebben de harde maatregelen hun effect. Ze zulllen het overstromingsrisico in het gebied waarvoor ze bedoeld zijn doen dalen. Toch zijn 2 opmerkingen op hun plaats: het effect langsheen andere stukken van de rivier kan hierdoor mogelijks negatief beïvloed worden, waardoor het nemen van een maatregel op de ene plaats een ongewenst effect heeft elders; door andere ingrepen (baggeren, in keurslijf dwingen van rivier, …) langsheen de rivier of door klimaatwijzigingen kan de kans van voorkomen van extreme waterstanden opnieuw toenemen. Het zal technisch niet mogelijk zijn altijd maar meer en hogere verdedigingen te bouwen. Geen enkele maatregel is in staat te garanderen dat overstromingen uitgesloten zijn. Rekening houdend met vaker voorkomende extreme waterstanden en debieten, kan dan ook het meest heil verwacht worden van een beperking van de negatieve gevolgen van overstromingen. Als het water niet meer in de rivier kan geborgen worden, kunnen de overstromingen best daar plaatsvinden waar het op een gecontroleerde manier kan gebeuren en waar de schade het kleinst is. En als er dan een uitzonderlijke gebeurtenis plaatsvindt, is iedereen best voorbereid. Het risico gevoelig doen dalen kan door de gevolgen te beperken: een ruimtelijke ordening die rekening houdt met de positie van laaggelegen gebieden en daar dan ook geen schadegevoelige constructies en activiteiten toelaat, is in dit kader de belangrijkste maatregel. Lokaal beschermen van schadegevoelige constructies (ringdijkjes, terpen) kan een belangrijke tussenoplossing zijn. Het is evenwel moeilijk hiervoor een maatschappelijk draagvlak te vinden, zeker in een regio waar de voorbije decenia straten als Waterstraat, Moerhoflaan, Waterpolder en Beemdenlaan verkaveld zijn. Een studie in het bekken van de Zeeschelde (Vanneuville et al. 2006) leert dat kleine variaties in extreme waterstanden slechts een beperkt effect hebben op het risico. Eens een drempel overschreden worden de verschillen wel significant. Zo kunnen scenario’s gedefinieerd worden waarbij door een combinatie van verdieping en verruiming, kleine ontpolderingen en het aanlegen van enkele grote gecontroleerde overstromingsgebieden (totaal +/- 3 000 ha) het risico herleid wordt tot 25 % van de actuele waarde. Ondanks het feit dat klimaatveranderingen die risicoreductie langzaam teniet doen, blijft het een belangrijke reductie van het risico teweegbrengen. Een kosten-batenanalyse moet dan een afweging maken tussen de kostprijs voor bouw en onderhoud van die ingrepen enerzijds en de maatschappelijke haalbaarheid ervan anderzijds. Dat kan gebeuren tijdens de uitwerking van een Vlaams adaptatieplan zoals voorzien het Vlaams Klimaatbeleidsplan 2006-2012. 130 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering 6 ⎜ Zeeniveau, zeetemperatuur, zuurtegraad en stromingspatronen 6.1 ⎜ Zeeniveau S 6.1.1 ⎜ Waarnemingen Het zeeniveau wordt op wereldschaal beïnvloed door tal van factoren, waaronder: thermische uitzetting: volumetoename van een gelijke watermassa bij oplopende temperaturen (vanaf 4°C); uitwisseling van watermassa met (afsmeltende) ijskappen en gletsjers, voor zover deze op het land gelegen zijn: o.a. het Zuidpoolgebied, Groenland en de gletsjers in gebergtes. Afsmelting van zeeijs (bv. in het Noordpoolgebied) levert geen bijdrage. Het drijft op zee en verplaatst net zoveel water als het eigen gewicht; veranderende opslag van water op het land. Alle factoren samen hebben voor een duidelijke gemeten stijging van het globale gemiddelde zeeniveau gezorgd met 1,8 mm/j in de periode 1961-2003. Ter vergelijking komen de schattingen − dus berekend d.m.v. de beste beschikbare modellen − over de invloed van menselijke activiteiten op het zeeniveau uit op een jaarlijkse stijging tussen 0,6 mm/j en 1,6 mm/j (IPCC, 2007). Tabel 18 geeft een vergelijking tussen de gekende (= berekende) bijdragen van klimaatverandering aan het gemiddelde zeeniveau en de effectieve metingen. Gekende maar bijzonder kleine bijdragen – o.a. wijzigingen in atmosferische concentratie van waterdamp, klimaatgestuurde wijzigingen in wateropslag op land, de invloed van klimaatverandering op permafrostgebieden en sedimentatie; samen heel waarschijnlijk verantwoordelijk voor minder dan 0,2 mm/j – zijn niet meegenomen in de tabel. Ook de moeilijk kwanitificeerbare antropogene bijdrage aan de wateropslag in bodems is niet in deze tabel vervat. Het IPCC komt tot de conclusie dat het erg waarschijnlijk is dat de opwarming in de 20ste eeuw onder invloed van menselijke activiteiten significant heeft bijgedragen tot de waargenomen stijging van het zeeniveau. Vooral de thermische uitzetting van het zeewater en de wijdverspreide afsmelting van ijskappen en gletsjers, maar ook de afkalving van de ijsplaten op Groenland en Antarctica hebben heel waarschijnlage een bijdrage geleverd aan de waargenomen zeespiegelstijging (IPCC, 2007). Tabel 18: Schatting van de diverse bijdragen tot de globale zeewaterstijging vergeleken met gemiddelde meetwaarden (1961-2003, mondiaal) thermische uitzetting afsmelten van gletsjers en ijskappen afsmelten Groenlandse ijskap afsmelten ijskap Antarctica totaal gemeten gemiddelde mondiale zeespiegelstijging (mm/j) 1961-2003 1993-2003 0,42 ± 0,12 1,6 ± 0,5 0,50 ± 0,18 0,77 ± 0,22 0,05 ± 0,12 0,21 ± 0,07 0,14 ± 0,41 0,21 ± 0,35 1,1 ± 0,5 2,8 ± 0,7 1,8 ± 0,5 3,1 ± 0,7 Bron: IPCC (2007) Het gemiddelde mondiale zeeniveau steeg met zo’n 120 meter in de decennia na de laatste ijstijd (zo’n 21 000 jaar geleden), en stabiliseerde tussen 3 000 en 2 000 jaar geleden. Pas naar het einde van 19de eeuw wordt weer een gemiddelde stijging van het zeeniveau opgetekend. In de 20ste eeuw bedroeg de gemiddelde mondiale stijging 1,7 mm/j. Satellietwaarnemingen sinds begin jaren 90 – dewelke bevestigd worden door getijdemetingen in kustzones – konden zelfs een gemiddelde stijging met 3,1 mm/j aantonen in de periode 1993-2003 (figuur 56; tabel 18). Terwijl Miller et al. (2005a, 2005b) de oorzaak voor de versnelling van de zeespiegeltoename sinds 1850 bij de activiteiten van de mens leggen, geeft het IPCC in AR4 aan dat nog niet geweten is of de versnelling in de periode 1993-2003 louter het gevolg is van de vastgestelde intrinsieke variabiliteit tussen de april 2008 131 Klimaatverandering Achtergronddocument verschillende decennia (zie hiervoor ook de analyse van de gegevens voor de Belgische kust verderop), dan wel of dit het gevolg is van een stijgende trend op langere termijn. Figuur 56: Jaargemiddelde stijging van het zeeniveau (1870-2003, mondiaal) De rode waarden zijn gereconstrueerde waarden met hun betrouwbaarheidsinterval, de blauwe waarden zijn gemiddelden van zeeniveaumetingen in kustzones, en de zwarte waarden afkomstig van satellietmetingen. De waarden zijn uitgedrukt als de afwijking t.o.v. hun respectievelijke gemiddelden voor de referentieperiode 1961-1990. Bron: IPCC (2007) De lokale verschillen kunnen verklaard worden door andere oorzaken, zoals verticale verschuivingen van aardplaten en wijzigingen in overheersende windrichting of stromingsrichtingen (EEA, 2004). Ook de niet-uniforme temperatuur- en saliniteitswijzigingen van zee-/oceaanwater spelen een rol in ruimtelijke variabiliteit (IPCC, 2007). In Europa (figuur 57a) werd vorige eeuw op alle plaatsen een toename van het zeeniveau gemeten (gemiddeld 1,6 mm/j), gaande van gemiddeld 0,8 tot 3,0 mm/j (data gecorrigeerd voor de verticale bewegingen van aardplaten) (Liebsch et al., 2002). Op sommige plaatsen wordt daarmee de als duurzaam geformuleerde doelstelling van max. 2 cm per decennium overschreden. 132 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 57a: Wijziging van het zeeniveau (Europa, 1896-1996) Bron: Liebsch et al., 2002. Maar in tegenstelling tot het afsmelten van de gletsjers (zie verder) kon voor het zeeniveau lang geen versnelde evolutie (in dit geval toename) aangetoond worden onder invloed van klimaatverandering. Dat kan te wijten zijn aan de enorme omvang en thermische opslagcapaciteit van de oceanen en de trage reactie van de grote ijskappen aan de polen op de snelle wijzigingen in atmosferische temperaturen. Pas in 2006 verschenen de eerste onderzoeksresultaten die toch een versnelling aangeven: Church et al. kwamen na analyse van de getijdengolven tussen januari 1870 en december 2004 in combinatie met gedetailleerde satellietmetingen vanaf 1993 tot de conclusie dat het globale gemiddeld zeeniveau in de periode 1870-2004 met 19,5 cm is toegenomen, dat de gemiddelde toename 1,7 mm per jaar bedroeg in de 20ste eeuw, èn dat er sinds de jaren ’50 een significante versnelling van de wereldwijde zeespiegelstijging met 0,013 mm per jaar is ingezet. Sinds 1993 zit de jaarlijkse zeespiegelijstijging gemiddeld voor alle beschouwde stations al aan 3 mm per jaar en meer (Church et al. 2006; Jarraud, 2006). In totaal ligt bijna 100 000 km² van Europa minder dan 5 meter boven het zeeniveau. Dat stemt overeen met 2 % van de oppervlakte van de huidige 20 Europese landen (EU-lidstaten + Noorwegen, IJsland en Turkije) met een kustlijn. Meer dan de helft van die 100 000 km² ligt april 2008 133 Klimaatverandering Achtergronddocument op minder dan 10 km van de kustlijn. Nederland en België zijn de 2 meest kwetsbare Europese landen voor overstromingen t.g.v. een stijgend zeeniveau: meer dan 85 % van het kustgebied ligt er lager dan 5 meter boven het zeeniveau (figuur 57b). Bovendien blijkt de bebouwing van de kustlijn nergens in Europa zo uitgesproken te zijn als in België: in 2000 bleek ruim 30 % van de kuststrook van 10 km bebouwd te zijn, en zelfs bijna 50 % van de strook tot 1 km van de kustlijn (EEA, 2006). Naast het directe verlies van land, bedreigt een stijgend zeeniveau de Europese kustzones ook indirect met versterkte erosie, intrusie van zout water in grondwaterwinningen, verstoorde werking van rioleringssystemen in kuststeden met mogelijke gezondheidseffecten, en degradatie van kustecosystemen met verlies van biodiversiteit. Figuur 57b: Oppervlakte lager gelegen dan 5 meter boven zeeniveau (Europa, 2005) Bron: EEA, 2006. In de kustzones van het zuidelijke deel van de Noordzee komen per periode van 50 jaar maximale golfhoogtes voor van 3 meter bovenop het normale zeeniveau: tijdens de stormvloed van 1953 was er in Antwerpen een stormopzet van 2,79 meter. Figuur 58 illustreert duidelijk de kwetsbaarheid van de Belgische kustzone: de Vlaamse polderstreek en het Oostvlaamse krekengebied bevinden zich gemiddeld ca. 2 meter lager dan het niveau van een gemiddelde jaarlijkse storm. Bepaalde komgebieden, zoals de Moeren te Veurne en de Lege Moeren te Meetkerke, liggen zelfs nog 1-2 m lager dan dit omliggende niveau (Verwaest et al., 2005). In West-Vlaanderen woont 33 % van de bevolking in laaggelegen poldergebieden gevoelig voor overstromingen door toedoen van de zee (VLIZ, 2006b). 134 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 58: Berekend niveauverschil tussen het Vlaamse land en de Noordzee tijdens een gemiddelde jaarlijkse storm* * Een gemiddelde jaarlijkse storm komt overeen met een zeeniveau van +5,5 m ten opzichte van het referentieniveau van de Tweede Algemene Waterpassing of TAW. Bron: VMM op basis van Verwaest et al. (2005) Ook aan de Belgische kust wordt een stijging van het zeeniveau waargenomen (figuur 59). Meerjarige trends kan men afleiden na wegfiltering van verschillende cyclische processen met invloed op het zeeniveau die spelen op tijdsschalen kleiner dan 1 jaar: o.a. golven, wind, atmosfeerdruk en tij. Zo geven metingen in Oostende, waarvoor de langste tijdsreeks bestaat, een gemiddelde stijging aan van 1,7 mm/j 18 over de periode 1937-2006. De later opgestarte meetreeksen in Zeebrugge en Nieuwpoort laten zelfs stijgingen van 2,3 mm/j en 2,6 mm/j zien. Nader onderzoek heeft aangetoond dat deze gemiddelde toename de resultante is van een gemiddelde lineaire stijging van 18 cm/eeuw en een sinusoïdale schommeling met een amplitude van ongeveer 3,5 cm en een periode van 18,61 jaar. Die schommeling is een gevolg van de langzame variatie van de hoek tussen aarde, zon en maan. Omwille van het gelijktijdig optreden van deze twee fenomenen (de lineaire stijging en de sinusoïdale schommeling) is het dus níet zo dat de zeespiegel elk jaar gemiddeld een beetje stijgt. Wél wisselen periodes van ongeveer 9,3 jaar zeespiegelstijging af met periodes van ongeveer 9,3 jaar geringere zeespiegeldaling, met als netto resultaat wel een stijging. Gedurende stijgende jaren is de snelheid van zeespiegelstijging ongeveer 10 mm per jaar en gedurende de dalende jaren is de snelheid van zeespiegeldaling ongeveer 6 mm per jaar. Het netto resultaat is dan een stijging met een snelheid van ongeveer 2 mm per jaar (Verwaest et al., 2005). 18 Dit cijfer verschilt van het cijfer vernoemd in figuur 57a omdat voor de opmaak van figuur 63 een langere datareeks kon in rekening gebracht worden. april 2008 135 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 59: Evolutie zeeniveau aan de Belgische kust (Oostende, 1937-2006; Nieuwpoort, 1943-2006; Zeebrugge, 1962-2006) zeeniveau (mm RLR) 7 200 jaargemiddelde Nieuw poort 7 150 jaargemiddelde Oostende 7 100 jaargemiddelde Zeebrugge 7 050 lineaire trend Nieuw poort 7 000 linaire trend Oostende 6 950 lineaire trend Zeebrugge 6 900 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Het zeeniveau wordt uitgedrukt in mm RLR (Revised Local Reference). Daarbij zijn de data van een lokale referentie (voor de Belgische Kust is die de TAW of Tweede Algemene Waterpassing) omgezet t.o.v. het internationaal refentieniveau. Bron: MIRA/VMM op basis van Agentschap Maritieme Dienstverlening en Kust De tijdsreeks voor de Belgische kust is nog niet lang genoeg om significante uitspraken te kunnen doen over het al dan niet versnellen van zeeniveaustijging (Verwaest et al., 2005). Wel kon eerder al aangetoond worden dat de stijging sterker is bij hoog- dan bij laagwater: 2 mm/j ten opzichte van 1 mm/j (Van Cauwenberghe, 2000). In Antwerpen is het waterniveau bij hoogwater met 30 cm toegenomen in de periode 1895-1995, terwijl de stijging bij laagwater beperkt bleef tot 18 cm. De gemiddelde waterstand nam er in die periode toe met 20 cm. Onderzoek aan de zuidelijke Noordzeekusten (Zeeland, Vlaanderen, Kent/Essex, Nord-Pas de Calais) kon geen duidelijke trend aangeven voor het aantal dagen met stormwind (= dag met een maximale windsnelheid gelijk aan of hoger dan 15,432 m/s of 30 knopen) (VLIZ, 2006a). In het kader van het SSD-onderzoeksprogramma (Science for a Sustainable Development) van Federaal Wetenschapsbeleid is in 2007 is de CLIMAR-studie opgestart: evaluation of climate change impacts and adaptations for marine activities. Het doel van deze studie is tegen 2009 een evaluatiekader te ontwikkelen voor adaptatiescenario’s en -maatregelen met betrekking tot de impact van klimaatverandering in het Belgische deel van Noordzee. Een eerste projectfase omvat o.a. een gedetailleerde statistische analyse van de verschillend fysische parameters (zeeniveau, getijden, stormweer, stromingspatronen, neerslagvariatie, …). De tussentijdse resultaten van het onderzoek kunnen geraadpleegd worden op http://www.arcadisbelgium.be/climar. 136 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Een stijgend zeeniveau doet de kans toenemen op overstromingen, verhoogde erosie in kustgebieden en zelfs verlies van hele kustgebieden. Het stijgend zeeniveau zet zich bovendien landinwaarts door langsheen rivieren die in open verbinding staan met de zee (bv. tot in Gent voor wat de Zeeschelde betreft), met intrusie van zout water en de bedreiging van ecosystemen tot gevolg. Daarnaast komen ook de economische activiteiten langs de kust en de bewoning van kustzones onder druk te staan. Aanpassing aan de toename van het zeeniveau veronderstelt enorme investeringen om de bestaande infrastructuur en ecosystemen in kustzones en langsheen tijrivieren te beschermen. 6.1.2 ⎜ Verwachtingen voor de 21ste eeuw In haar vierde assessment report (AR4; IPCC, 2007) becijferde het IPCC uit diverse simulaties een stijging van de zeespiegel met 18 tot 59 cm in de 21ste eeuw (2090-2099 t.o.v. 1980-1999). De belangrijkste bijdragen daarvoor zullen komen van de uitzetting van het zeewater, het afspleten van gletsjers en kleine ijskappen maar ook de gestage veranderingen van de grote ijskappen op Groenland en Antarctica. Als bovendien de afkalving aan de randen van de Groenlandse en West-Antarctische ijkap doorgaat op het elan van de afgelopen jaren, kan de zeespiegel nog bijkomend met 10 à 20 cm extra stijgen deze eeuw. Op basis van de verwachtingen eerder geformuleerd in het TAR van IPCC (2001) en door het bijkomend effect van lokale landplaatbewegingen in rekening te brengen – voor de Belgische kust 5 cm per eeuw, voornamelijk als gevolg van post-glaciale rebound-effecten – gaf de Nationale Klimaatcommissie aan voor onze Belgische kust een zeespiegelstijging van 14 tot 93cm in de periode 1990-2100 te verwachten (Nationale Klimaatcommissie, 2006). Als de waargenomen verhouding tussen stijging bij hoog- en laagwater aan de Belgische kust blijft aanhouden (zie § 6.1.1), dan zal een stijging van het gemiddeld zeeniveau voor de Belgische kust met 60 cm tegen 2100 – het uitgangspunt van het geactualiseerde Sigmaplan (zie §§ 6.1.3. en 10.2.3) – resulteren in een stijging met 90 cm voor de hoogwaterstand en 55 cm voor de laagwaterstand. Deze scenario’s houden geen rekening met moeilijk te modelleren, extreme gebeurtenissen (bv. het afbreken van grote stukken ijs op Antarctica of het ontdooien van het permafrostgebied in Siberië) en zijn in die zin zeker geen worst-case scenario’s. Onderzoek geeft immers aan dat op verschillende plaatsen dooi van permafrostgebieden is ingetreden (Stokstad, 2004) en dat de omtrek van het zee-ijs rondom Antarctica sinds 1950 is afgenomen met 20 % (Curran et al., 2003). In 2007 bevestigde IPCC dat in de permafrostlaag de temperatuur gemiddeld met 3°C is toegenomen sinds 1980, en dat in het noordelijk halfrond de oppervlakte met minstens seizoenaal bevroren bodem met zo’n 7 % is afgenomen. In de lente loopt dat zelfs op tot 15 % (IPCC, 2007a). Rahmstorf et al. maakten een vergelijking tussen de werkelijk waargenomen evolutie inzake stijging van het zeeniveau, en de scenarioresultaten vanaf 1990 zoals gepubliceerd door IPCC in 2001. Daar waar de modelberekeningen gebruikt in het TAR het werkelijk verloop van de CO2-concentratie in de atmosfeer en jaargemiddelde mondiale temperatuur sinds 1990 vrij goed benaderden, blijken de metingen van het stijgend zeeniveau heel wat boven de modelresultaten uit het TAR uit te komen voor de jaren 1990-2006 (figuur 60). De waargenomen stijging komt uit op 3,3 mm/jaar tegenover de centrale schatting van 2 mm/jaar in het TAR. Vooral de thermische expansie van de oceanen droeg bij aan deze stijging, samen met smeltwater afkomstig van (niet-polaire) gletsjers. De bijdrage afkomtig van ijsplaten – Groenland en Antarctica – is nog beperkt, maar lijkt snel aan belang te winnen (tabel 18). Uit dit onderzoek blijkt dat de modelresultaten die het IPCC rapporteerde in het TAR de werkelijk te verwachten zeestijging geenszins overschatten, zelfs integendeel. Uit onderzoek van paleontologische datasets blijkt dat tijdens het laatste glaciaal maximum – zo’n 20 000 jaar terug – het zeeniveau 120 meter lager lag dan het huidige niveau bij een gemiddelde mondiale temperatuur die 4 à 7°C onder de actuele gemiddelde temperatuur. Tijdens het Pleioceen – 3 miljoen jaar terug – was het klimaat op aarde 2 à 3°C warmer dan nu, en het zeeniveau lag er 25 tot 35 meter hoger. Gemiddelde temperatuur en zeeniveau op aarde blijken significant gecorreleerd. Doorrekening van de af te leiden stijgingsgraad van 10 à 30 meter per °C resulteert in bijgestuurde verwachtingen voor de stijging van het gemiddeld april 2008 137 Klimaatverandering Achtergronddocument zeeniveau op aarde met 50 tot 140 cm boven het niveau van 1990 i.p.v. de 8 tot 99 cm uit het TAR (Rahmstorf et al., 2007a & 2007b). Figuur 60: Vergelijking tussen effectieve meetwaarden (1973-2006) en scenarioresultaten uit het TAR van IPCC (1990-2006) voor zowel de CO2-concentratie in de lucht en de mondiale jaargemiddelde temperatuur als het mondiale jaargemiddelde zeeniveau Volle lijnen betreffen de effectieve meetwaarden. Scenarioresultaten uit het TAR van IPCC (2001) zijn weergegeven als stippellijnen (gemiddelde waarden scenario’s) en grijze velden (uiterste waarden scenario’s). Bron: Rahmstorf et al., 2007. Een doorrekening naar Nederland van soortgelijke modelresultaten en interpretatie van wetenschappelijke informatie gebruikt voor het AR4 gaf een regionale stijging van de zeespiegel in 2050 aan met 15 tot 35 cm t.o.v. 1990 (figuur 61). Naar 2100 toe komen de Nederlandse modellen uit op +35 tot +85 cm. En ook na 2100 verwachten onze noorderburen een aanhoudende zeespiegelstijging: tegen 2300 tot 1 à 2,5 meter boven het niveau van 1990 (KNMI, 2006). In deze berekeningen werd het versneld afkalven van de Groenlandse en West-Antarctische ijkap wel meegenomen in de bepaling van de bovengrens. 138 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 61: Gemiddelde zeespiegelstand langs de Nederlandse kust tussen 1900 en 2004 ten opzichte van 1990 (= absolute zeespiegelstijging), en de klimaatscenario’s tot 2050 (gekleurde stippen). De dikke zwarte lijn volgt een voortschrijdend 30-jaar gemiddelde in de waarnemingen. De dikke gekleurde gestippelde lijnen verbinden elk klimaatscenario met het basisjaar 1990. De grijze band illustreert de jaar-op-jaar variatie die is afgeleid uit de waarnemingen. Bron: KNMI, 2006. Ijs zal blijven reageren op klimaatverandering en bijdragen tot een stijging van de zeespiegel gedurende duizenden jaren nadat het klimaat — en dus ook de broeikasgasconcentraties — zou zijn gestabiliseerd. Het afsmelten van drijvend ijs zorgt niet voor een stijging van het zeeniveau. Maar wanneer alle ijskappen en gletsjers op landoppervlaktes volledig zouden afsmelten, zou het zeeniveau met ongeveer 70 meter stijgen. Gletsjers en kleine ijskappen zouden instaan voor een 0,5 meter, terwijl het afsmelten van de grote kappen op Groenland en Antarctica het zeeniveau met respectievelijk 7 meter en 61 meter zou doen toenemen (PSMSL, 2003). Een plaatselijke temperatuurstijging met 3°C lijkt al voldoende te zijn om een onomkeerbaar proces in gang te zetten waarbij de Groenlandse ijskap in belangrijke mate zou kunnen afsmelten over een periode van zo'n 1 000 jaar. Dit scenario kan enkel door het nemen van drastische maatregelen − die heel wat verder gaan dan de huidige Kyotoafspraken − nog afgewend worden (Gregory et al., 2004). Het verdwijnen van ijsoppervlaktes (ook drijvend ijs) zorgt ook voor een verminderde weerkaatsing van zonlicht, wat het broeikaseffect nog kan versterken. Het is nog onduidelijk in welke mate dit fenomeen wordt gecompenseerd door de verhoogde opnamecapaciteit voor CO2 van de oceanen (cf. groter wateroppervlak bij stijgend zeeniveau) of net wordt versterkt door de verlaagde CO2-opnamecapaciteit van de oceanen bij verhoogde zeewatertemperatuur. 6.1.3 ⎜ Effecten van een zeespiegelstijging opvangen Een stijging van het gemiddelde zeepeil met 1 meter zou ertoe kunnen leiden dat in België bijna 63 000 hectaren land onder het zeeniveau komen te liggen. Bij een mogelijke stijging van 8 meter over duizend jaar zou meer dan een tiende van het huidig Belgische grondgebied onder de zeespiegel verdwijnen. We kunnen proberen deze situatie aan te pakken zoals in Nederland met passende beschermende maatregelen. Na de overstromingen van januari 1976 in het bekken van de benedenloop van de Schelde, veroorzaakt door een hevige NW-storm in de Noordzee, heeft de overheid het Sigmaplan (zie § 10.2.3) ingesteld (van Ypersele & Marbaix, 2004). Dit plan werd in juli 2005 geactualiseerd, en houdt nu rekening met een stijging van het gemiddeld zeepeil met 0,6 m tegen 2100. Het voorziet in nieuwe gecontroleerde overstromingszones, gereduceerde getijzones en dijkaanpassingen waar nodig. april 2008 139 Klimaatverandering Achtergronddocument Een voldoende hoge en sterke zeewering aanleggen en onderhouden is de basis van de kustverdediging. Langs onze kust zijn de duinen de natuurlijke zeewering. In badplaatsen en havens is deze natuurlijke zeewering vervangen door constructies zoals zeedijken en kaaimuren. Welk soort zeewering het ook is, de hoogte van de relatieve zeespiegel is een bepalende factor bij het beoordelen van de overstromingsrisico’s. Door gelijktijdige verhoging van de zeespiegel en van het strand en de vooroevers nemen de overstromingsrisico’s niet toe (Verwaest et al., 2005). De mate waarin de relatieve zeespiegelstijging zich in de 21ste eeuw zal doorzetten heeft belangrijke gevolgen voor de kustverdediging. Een relatief kleine zeespiegelstijging kan immers de risico's van schade door de zee bij storm sterk doen toenemen. Zo is berekend dat bij een zeespiegelstijging van een halve meter de risico's met een factor 10 toenemen, wat uiteraard niet toelaatbaar is. Het is dan ook belangrijk zicht te hebben op de mate waarmee de natuurlijke zeewering vanzelf zal aangroeien of eroderen bij een bepaalde zeespiegelstijging. Elke verandering van in zeeniveau kan immers het patroon van stroming en golfinslag wijzigen, waardoor ook de afzetting of het wegspoelen van zand van op het strand evolueert. Onze zandige kust wordt gekenmerkt door een ondiepe zeebodem met zandbanken, relatief brede vooroevers en stranden, en duinen die op vele plaatsen door menselijke ingrepen zijn afgesneden van het strand. Dat maakt dat er erg weinig zanduitwisseling is tussen strand en duinen. De voorbije decennia bleek de morfologie aan onze westkust (Franse grens tot Nieuwpoort) stabiel: een beperkte erosie van de vooroever en een beperkte aangroei van de stranden, beide in de orde van grotte van 1 miljoen m³ zand per decade, compenseren elkaar. De middenkust (Nieuwpoort tot Blankenberge) is van nature echter ersosief met een gemiddelde erosie van ca. 10 miljoen m³ zand per decade. De oostkust (Zeebrugge tot Nederlandse grens) is globaal aangroeiend a rato van ca. 10 miljoen m³ zand per decade. Over de natuurlijke morfologische respons voor de verschillende zones aan onze kust onder invloed van een versnelde zeespiegelstijging is nog maar weinig geweten. Het in 2005 opgestarte Europese onderzoeksproject SAFECoast (www.safecoast.org), waaraan ook Vlaamse onderzoekers deelnemen, tracht tegen medio 2008 op deze vraag een antwoord te bieden (Verwaest et al., 2005). Toch voorziet het Vlaamse Gewest nu al in het compenseren van een zeespiegelstijging met een structurele verhoging en versterking van de zeewering. Dit kan best door middel van het uitvoeren van zandsuppleties op het strand en op de vooroever. Die maatregel is heel wat minder complex en bovendien goedkoper en meer flexibel dan de aanpassing van zeedijken. Om één kilometer kust zo te beschermen dat de overstromingsrisico's niet toenemen, is er een suppletievolume nodig in de orde van grootte van 100 000 m³ zand per 10 cm zeespiegelstijging. In een gemiddeld scenario van zeespiegel-stijging (+60 cm tegen het jaar 2100) betekent dit voor onze 65 km lange kustlijn dat er in de loop van de 21ste eeuw structurele verstevigingen van onze zandige kust gerealiseerd dienen te worden met een volume in de orde van grootte van 40 miljoen m³. Dit komt overeen met een gemiddelde jaarlijkse aanvoer van 400 000 m³ zand (~ 40 000 vrachtwagens) of 3 maal de huidige zandsuppletietoevoer (Verwaest et al., 2005). 6.2 ⎜ Zeetemperatuur S De toename van de zeetemperatuur, onder invloed van een toegenomen atmosferische temperatuur, is één van de oorzaken van het stijgend zeeniveau (zie hiervoor). De oceanen hebben een enorme capaciteit om warmte op te slaan en te (her)verdelen (zie ook figuur 62). Door warmte op te slaan, remmen ze de wereldwijde temperatuurtoename (in de atmosfeer) af. Ze kunnen dit ook indirect doen door CO2 op te nemen: tussen 1750 en 1994 is de hoeveelheid anorganische koolstof met circa 118 gigaton C, en die toename gaat nog steeds verder (IPCC, 2007). Men schat dat de oceanen sinds het begin van de 19de eeuw ongeveer 50 % van de CO2 uitgestoten door verbranding van fossiele brandstoffen, en 30 % van alle antropogene CO2-emissies (incl. ten gevolge van wijzigingen in landgebruik) hebben opgenomen (European Science Foundation, 2007). Maar bij opwarming van de oceanen, zal die opname van CO2 gaandeweg afnemen, en dus zullen gelijkblijvende antropogene emissies in een sterker broeikaseffect resulteren. Anderzijds zorgt een hogere temperatuur van het oceaanwater voor een activatie van het plankton, waardoor de biologische opname en fixatie van CO2 in de oceanen toeneemt. Alhoewel beide processen tegengestelde 140 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering effecten hebben, haalt op wereldschaal de afnemende opnamecapaciteit van warmere oceanen duidelijk de bovenhand (EEA, 2004a). In het AR4 geeft het IPCC trouwens aan dat het eerder waarschijnlijk is dat de opname van CO2 door de oceanen al aan het afnemen is: in de periode 1750-1994 werd nog zo’n 42 % van de mondiale CO2-uitstoot opgenomen door de oceanen, terwijl dat in de periode 1980-2005 maar gemiddeld 37 % meer was (IPCC, 2007).Een mogelijke verklaring hiervoor is dat een verhogende zuurtegraad (zie ook § 6.3) van het zeewater (door oplossing van CO2 uit de atmosfeer) de plaktongroei afremt. Sinds het einde van de 19de eeuw vertonen alle oceanen een temperatuurtoename van gemiddeld 0,6 °C. Gedurende de laatste 100 jaar werd een eerste opwarmingsfase opgetekend tussen 1910 en 1945. Daarna volgde een afkoeling. Een tweede opwarmingsfase loopt sinds het begin van de jaren '70. Uit waarnemingen blijkt dat de laatste 4 decennia zelfs bijna 84 % van de totale warmteopname door onze aarde (oceanen + atmosfeer + cryosfeer + continenten) in de oceanen terecht kwam (Levitus et al., 2005). De temperatuurstoename van het oceaanwater is minstens tot 3 000 meter diepte waarneembaar. Twee derde van die warmte-opname gebeurt in de bovenste 700 meter van de oceanen: +0,10°C voor de gemiddelde oceaantemperatuur op aarde tot een diepte van 700m in de periode 1961-2003 (IPCC, 2007). Barnett et al. (2005) kwamen tot de conclusie dat de opwarming die de laatste 40 jaar in alle oceanen wordt opgetekend, duidelijk een gevolg zijn van antropogene activiteiten. De natuurlijke interne klimaatvariabiliteit of de invloed van de zon of vulkaanuitbarstingen kunnen de waarnemingen niet verklaren. Figuur 62: Componenten in de warmtebalans van de aarde (1955-1998) gebruikt voor afsmelting Antarctisch zee-ijs 1,73% geabsorbeerd in de atmosfeer 4,04% gebruikt voor afsmelting continentale gletsjers 4,62% gebruikt voor afsmelting gletsjers in bergregio's 0,58% gebruikt voor afsmelting Noordpool-ijs 0,01% gebruikt voor afsmelting zee-ijs in Noordelijke hemisfeer 0,03% geabsorbeerd door continenten 5,20% geabsorbeerd door oceanen 83,78% Bron: Levitus et al., 2005. In vergelijking met de grote oceanen, worden de temperaturen van de relatief kleine Europese zeeën sterk beïnvloed door regionale weer- en stroompatronen. Daardoor is de globale opwarming van de oceanen slechts ten dele waarneembaar in de temperatuursverlopen van de Europese zeeën. Niettemin kan voor de Noordzee (figuren 63a en b) net als voor alle andere Europese zeeën – op de Zwarte Zee na – sinds 1980 een toename van de zeewatertemperatuur vastgesteld worden, zowel in de winter als de zomer (EEA, 2004a; European Science Foundation, 2007). april 2008 141 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 63a: Verandering van de zee(oppervlakte)temperatuur in de Noordzee en de omliggende wateren (1981-2000) Rode vlakke geven een temperatuurtoename aan, blauwe vlakken een daling. Bron: Defra, 2005. Figuur 63b: Langetermijnvariatie van de gemiddelde oppervlaktetemperatuur (°C) in de Noordzee (1930-2006) Bron: European Science Foundation, 2007. Analyse van meetgegevens langs de Belgische zijde van de Noordzee (slechts beschikbaar volgens éénzelfde methode vanaf 1991) toont geen significante trend, laat staan een toename (figuur 64) van de zeewatertemperatuur. 142 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 64: Oppervlaktetemperatuur zeewater op open zee (België, 1990-2005) temperatuur w ater open zee (°C) 20 18 "temperatuur w ater in open zee" 16 14 12 10 8 6 4 trendlijn w atertemperatuur in open zee 2 1/01/2006 1/01/2005 1/01/2004 1/01/2003 1/01/2002 1/01/2001 1/01/2000 1/01/1999 1/01/1998 1/01/1997 1/01/1996 1/01/1995 1/01/1994 1/01/1993 1/01/1992 1/01/1991 0 y = -0,0002x + 17,217 R2 = 0,0081 Bron: IDOD-databank MUMM, 2007. Het IPCC verwacht dat de opwarming van de zeeën zo'n 20 % lager zal liggen dan de opwarming van het land. Ten opzichte van 1990 wordt, afhankelijk van het doorgerekende scenario, een verdere stijging van de globale zeewatertemperatuur verwacht met 1,1 tot 4,6 °C tegen 2100 (IPCC, 2001). Een hogere zeewatertemperatuur zorgt niet enkel voor een stijging van het zeeniveau, maar beïnvloedt ook de mariene ecosystemen, heeft een effect op de visserij en verhoogt het gezondheidsrisico voor de mens door de woekerende bacteriën en algenbloei. 6.3 ⎜ Zuurtegraad Terwijl de concentratie van CO2 in de atmosfeer toeneemt door de verbranding van fossiele brandstoffen en andere menselijke activiteiten, wordt een deel van dit gas opgenomen door de oceanen. Daarbij verschuiven de chemische evenwichten in het zeewater, met een weerslag op de mariene fauna en flora tot gevolg. Het gros van de geabsorbeerde CO2 reageert met watermoleculen om koolzuur te vormen, hetgeen dan dissocieert tot ionen van waterstof (H+), bicarbonaat (HCO3-) en in mindere mate ook carbonaat (CO32-). De toename aan vrije waterstofionen zorgt voor een daling van de zeewater-pH: het zeewater wordt minder alkalisch of zuurder. Een overschot aan vrije waterstofionen draagt bovendien bij tot de omzetting van carbonaat in bicarbonaat. En dat hindert dan weer heel wat mariene organismen in de aanmaak van calciumcarbonaat (CaCO3) voor hun schelp of skelet. Dit effect wordt nog versterkt door de andere verzurende stoffen die door toedoen van de mens in het mariene milieu terecht komen: afvalwaterlozingen, emissie verzurende stoffen in de lucht etc. (EU-JRC, 2006). De afgelopen 200 jaar hebben de oceanen ongeveer de de helft van de door de mens uitgestoten CO2 opgenomen. Het gevolg daarvan is een verlaging van pH in oppervlakkige waterlagen met 0,1 eenheden, wat overeenstemt met een toename van 30 % aan vrije waterstofionen (EU-JRC, 2006). Metingen gedurende de afgelopen 20 jaar geven een daling van pH met 0,02 eenheden per decade aan (IPCC, 2007). Als de CO2-uitstoot mondiaal blijft toenemen, kan de gemiddelde zuurtegraad van de oceanen verder verlagen met 0,14 tot 0,35 eenheden tegen 2100. Aangezien verzuring van de oceanen de capaciteit om bijkomende CO2 uit de atmosfeer te capteren beperkt, valt te verwachten dat toekomstige emissies van CO2 een groter opwarmend effect zullen hebben dan emissies uit het verleden (European Science Foundation, 2007). En ook al zijn onzekerheden en veronderstellingen bij zulke scenariodoorrekeningen erg groot, toch kan men stellen dat de grootte-orde van verandering in pH groter is dan de wijzigingen in de afgelopen 300 miljoen. En misschien nog belanger april 2008 143 Klimaatverandering Achtergronddocument dan de grootteorde is de dat de snelheid waarbij de wijzigingen zouden optreden veel hoger (een factor 100) ligt dan in het verleden, hetgeen de pH-gevoeligheid van mariene organismen nog vergroot (EU-JRC, 2006). 6.4 ⎜ Stromingspatronen Als gevolg van de wisselende evenwichten tussen evaporatie en neerslag vertonen oceanen een grote vareabiliteit inzake saliniteit of zoutconcentratie. Ruimtelijke verschillen in (zeewater)temperatuur (zie § 6.2) en saliniteit drijven de stromingspatronen aan die de watermassa herverdelen tussen de evenaar de poolgebieden. In de Atlantische Oceaan zorgt de thermohaline circulatie ervoor dat Europa veel warmer is dan gebieden op gelijke breedtegraden in Noord-Amerka: Europa is 6°C warmer dan Amerika ter hoogte van 44° noorderbreedte en zelfs 15°C ter hoogte van 63° noorderbreedte. Vlaanderen ligt rond de 51ste breedtegraad. Een afzwakking van de thermohaline circulatie kan zware, en mogelijks ook plotse, gevolgen hebben op het klimaat in Europa. 7 ⎜ Andere tekenen van klimaatverandering 7.1 ⎜ Eeuwige sneeuw en ijs S Gletsjers en ijskappen worden gevormd op plaatsen waar er meer sneeuw valt in de winter dan er in de zomer kan smelten en/of verdampen. Veranderingen doorheen de tijd inzake massa, volume, oppervlakte, dikte en lengte van die gletsjers en ijskappen zijn enkele van de duidelijkste signalen van klimaatverandering. Gletsjers in koude berggebieden reageren aan een hoog tempo op temperatuurveranderingen. Onderzoekers slaagden erin de evolutie van de ijsmassa in Antarctica te reconstrueren sinds 1840. Daaruit bleek dat de omtrek van de ijsmassa rondom Antarctica is beginnen afnemen sinds 1950, in totaal met ongeveer 20 % (Curran et al., 2003). Het gros van deze afname gebeurde tussen 1950 en 1970. Onderzoeken die zich baseren op satellietbeelden leken eerder een stabilisatie of toename van ijsmassa op Antarctica vast te stellen. Maar deze onderzoeken vergelijken vnl. beelden van eind jaren '70 / begin jaren '80 met beelden uit het midden van de jaren '90, en missen dus de periode met sterke afname in de eerste decennia na 1950. Voor alle Europese gletsjers werd een massaverlies waargenomen geduren de laatste 150 jaar. De laatste decennia lijkt er zelfs een versnelde afsmelting op te treden. In de Alpen blijkt de oppervlakte van de gletsjers met een 35 % verminderd te zijn tussen 1850 en 1980, en zelfs met bijna 50 % in 2000. Ook hun massa is in die periode 1850-1980 gehalveerd, waarna nog een versnelling is ingezet: de Alpijnse gletsjers verloren sindsdien nog bijkomend 20 à 30 % van hun resterende massa. Alleen al in het extreem warme jaar 2003 nam het ijsvolume van de Alpijnse gletsjers af met 5 à 10 %. Het afsmelten van de gletsjers gebeurt aan het hoogste tempo uit de laatste 5 000 jaren. Enkel de Noorse gletsjers vertonen sinds enkele tientallen jaren weer een herstel. Maar ook deze aangroei is een gevolg van de klimaatveranderingen, nl. van een verhoogde neerslag (sneeuw) tijdens de wintermaanden in de Noord-Europese landen (EEA, 2004a; Zemp et al., 2006). In Zwitserland verwacht men dat tegen 2035 de helft en tegen 2050 drie vierden van huidige gletsjers zullen verdwenen zijn (Maisch & Haeberli, 2003). Meer recente inschattingen van Zemp et al. (2006) geven zelfs aan dat de Alpen tegen het eind van deze eeuw 80 % van hun oppervlakte zullen verliezen wanneer de gemiddelde zomertemperatuur met 3°C toeneemt, en nagenoeg volledig zouden verdwijnen wanneer de stijging oploopt tot 5°C. Aansluitend blijkt uit een OESO-rapport dat momenteel nog 606 van de 666 middelgrote en grote skigebieden in de Alpen voldoende sneeuw hebben gedurende minstens 100 dagen per jaar. Wanneer de gemiddelde temperatuur in de Alpen nog met 1°C zou toenemen neemt dat aantal skigebieden af naar 500. Bij een temperatuurstijging van 2 of 4°C, neemt het aantal verder af tot respectievelijk 404 en 202 (OECD, 2007). 144 april 2008 Achtergronddocument 7.2 ⎜ Extreme gebeurtenissen Klimaatverandering S Gaandeweg krijgt de wetenschap een beter zicht op de relatie tussen broeikasgasconcentraties en extreme weersomstandigheden. In een aantal gebieden zal er bij tropische cyclonen een toename zijn in pieksnelheden van de wind evenals een toename in gemiddelde en maximale neerslaghoeveelheden (66-90 % zeker) (IPCC, 2001). En recent nog toonden Leckebusch et al. (2006) aan dat hogere broeikasgasconcentraties deze eeuw zullen leiden tot een significante toename, zowel inzake intensiteit als frequentie, van extreme windsnelheden in Europa. Vooral de landen die grenzen aan de Noordzee zouden getroffen worden. Een andere extreme gebeurtenis waarvoor verschillende wetenschappers waarschuwen, is het stilvallen van de warme Golfstroom. Als dit zou gebeuren, wordt de huidige opwarming in Noord-Europa weliswaar afgezwakt maar zal ook het zeeniveau een bijkomende stijging ondergaan. Het stilvallen van de Golfstroom komt in geen enkele van de door IPCC in 2001 onderzochte scenario's voor in de periode tot 2100. Toch wordt de kans op het stilvallen van de Golfstroom in de komende 200 jaar ingeschat op meer dan 2 kansen op 3 bij het uitblijven van een mondiale aanpak van de klimaatproblematiek. En zelfs bij de onmiddelijke uitvoering van de meest doorgedreven pistes inzake klimaatbeleid blijft de kans op het stilvallen van de Golfstroom 1 op 4 (Schlesinger et al., 2005). 8 ⏐ Gezondheidseffecten van klimaatverandering 8.1 ⎜ Inleiding Op wereldvlak zijn de mogelijke gevolgen van klimaatverandering potentieel extreem. Op de Conferentie van Toronto werden de mogelijke gevolgen van klimaatverandering vergeleken met een wereldwijde nucleaire oorlog 19. De mogelijke impact simuleren van een verandering van het klimaat op Aarde is nog complexer dan de klimaatverandering zelf simuleren. Naast fysische fenomenen spelen daarbij ook veel socio-economische factoren en menselijke beslissingen een belangrijke rol (bv. demografische veranderingen en reacties van de bevolking op klimaatveranderingen zoals migratie uit de kustgebieden). De sleutelkenmerken inzake kwetsbaarheid voor en aanpassing aan de klimaatverandering zijn verbonden met variabiliteit en extremen, niet eenvoudigweg met een verandering in gemiddelden (IPCC, 2001). Verschillende menselijke ‘systemen’ zijn gevoelig voor klimaatverandering: watervoorraden, landbouw en voedselveiligheid, kustzones, visserij, menselijke nederzettingen, energiebevoorrading, industrie, verzekeringen, menselijke gezondheid, … De kwetsbaarheid hiervan varieert met de geografische ligging, maar ook in de tijd en volgens sociale, economische en milieuvoorwaarden. Op wereldvlak zijn er een groot aantal negatieve tot sterk negatieve gevolgen van een klimaatverandering voor de mens mogelijk : verminderde opbrengsten voor de landbouw in tropen en subtropen, verminderde beschikbaarheid van water in waterarme gebieden in de subtropen, hogere blootstelling aan malaria en cholera, hogere mortaliteit t.g.v. hitte, verhoogd risico op overstromingen door zware regenval en stijging van het zeeniveau en een hogere energieconsumptie voor koeling in de zomer. Daarnaast kunnen ook enkele positieve effecten optreden: hogere opbrengsten voor de landbouw in gematigde gebieden, stijging van de mondiale houtopbrengst uit goed beheerde bossen, stijging beschikbaarheid van water in droge gebieden in Zuid-Oost Azië, daling van de mortaliteit door koude in de gematigde en koude streken en lagere energieconsumptie voor verwarming in de winter. 19 Prof. J.P. Van Ypersele (Institut d'Astronomie et de Géophysique Georges Lemaître, Université Cath. De Louvain (UCL), IPCC Workshop UNFCC Workshop 9/05/03, Mons) april 2008 145 Klimaatverandering Achtergronddocument De te verwachten positieve effecten wegen echter niet op tegen de negatieve. Dit onevenwicht wordt geïllustreerd in figuur 65. Figuur 65: Relatieve gewicht van positieve en negatieve gevolgen van klimaatverandering voor de gezondheid Bron: IPCC 4AR (2007) Figuur 66 toont het toenemend aantal natuurrampen die mondiaal worden geregistreerd. De figuur maakt een onderscheid tussen hydrometeorologische (blauwe balkjes), geologische (geel) en biologische (groen) rampen. De rode lijn geeft de evolutie van het totaal aantal natuurrampen. Hydrogeologische rampen: droogtes, extreme aardverschuivingen, tsunamis, branden en stormen. temperaturen, Geologische rampen: aardbevingen en vulkaanuitbarstingen Biologische natuurrampen: epidemieën en insectenplagen 146 overstromingen, april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 66: Evolutie van het aantal geregistreerde natuurrampen (Mondiaal, 1990-2007) Bron: www.notre-planete.info Figuur 67 geeft de verdeling in frequentie tussen 1990 en 2007 van de verschillende rampen. Overstromingen en stormen zijn samen goed voor 60 % van de natuurrampen. Voor een uitvoerige bespreking hiervan verwijzen we naar § 5.2.1 en figuur 55. Epidemieën zijn met 14 % de nodige aandacht waard. Figuur 67: Procentuele verdeling van de frequentie van natuurrampen (mondiaal) Bron: EM-DAT: The OFDA/CRED International Disaster Database www.em-dat.net - Université Catholique de Louvain - Brussels - Belgium, 06/2007. april 2008 147 Klimaatverandering Achtergronddocument 8.1.1 ⎜ Ontwikkelingslanden De gevolgen van de klimaatverandering op het vlak van volksgezondheid zullen naar verwachting het grootst zijn in ontwikkelingslanden en in het bijzonder bij kinderen. Volgens een studie van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO), de Wereld Meteorologische Organisatie (WMO) en het Milieuagentschap van de Verenigde Naties (UNEP) zou klimaatverandering nu al jaarlijks verantwoordelijk zijn voor 150 000 extra doden (cijfers voor 2000) (WHO, 2003). De studie onderzocht onder meer hoe klimaat, luchtvervuiling, en wateren voedselverontreiniging invloed hebben op het opduiken van ziekten. Klimaatverandering wordt in deze studie verantwoordelijk geacht voor 2,4 % van alle gevallen van diarree wereldwijd en voor 2 % van alle gevallen van malaria. Naast 150 000 doden was klimaatverandering in het jaar 2000 ook verantwoordelijk voor 5,5 miljoen 'Disabilabilty Adjusted Life Years' (DALYS) (WHO, 2003). De meeste doden zouden vallen in Afrika, Latijns-Amerika en Zuid-Oost Azië. Deze regio’s worden het ergst getroffen door (IPCC 2001, WHO 2003): verminderde beschikbaarheid van water in waterarme gebieden: ongeveer 1,7 miljard mensen, één derde van de wereldbevolking, leeft nu in landen die onder ‘water-stress’ staan. Dit aantal stijgt in de vooruitzichten tot 5 miljard mensen in 2025, afhankelijk van de bevolkingsgroei. De voorspelde klimaatverandering zou de aanvoer en de grondwaterhervulling in vele van deze gebieden verder kunnen verminderen (o.m. in Centraal-Azië, zuidelijk Afrika, en landen rond de Middellandse Zee), in enkele andere echter verbeteren (onder meer in delen van Zuid-Oost Azië); hogere blootstelling aan malaria en cholera: op basis van de uitkomst van 8 verschillende modellen stelt het IPCC met matig tot hoog vertrouwen 20 dat de gebieden waar malaria of cholera voorkomt zullen uitbreiden als gevolg van de verandering van het klimaat op Aarde. Een voorbeeld: Hooglandmalaria in Afrika: In de tropische hooglanden in Afrika komt op dit moment nauwelijks malaria voor, omdat het daar net te koud is voor de ontwikkeling van de malariaparasiet. De hoogte waarboven malaria niet meer voorkomt verschilt per regio: in Burundi, Ethiopië, Kenia, Marokko en Rwanda ligt deze grens rond de 2000 meter, maar in Zimbabwe rond de 1200 meter. Een kleine temperatuurstijging is voldoende om grote delen van deze hooglanden wel ‘geschikt’ te maken voor malaria. Extra probleem is dat de bevolking van de hooglanden geen immuniteit heeft opgebouwd tegen malaria. Daardoor kan malaria extra verwoestende effecten hebben, zoals bleek tijdens de malaria-epidemie in de Ethiopische hooglanden in 1958, waarbij 150 000 mensen stierven, en de epidemie in Madagaskar eind jaren ’80, die 20 000 doden opleverde. In sommige gebieden zal het seizoen waarin de ziekte overgedragen wordt langer gaan duren. Dit zou even belangrijk kunnen zijn als de geografische verspreiding van de ziekte (IPCC, 2007). Dit bemoeilijkt namelijk de bestrijding van de vector; de stijging van het zeewater en een toename van tropische cyclonen die maken dat tientallen miljoenen mensen in laaggelegen gebieden (vnl. in Azië) zullen moeten verhuizen (IPCC, 2001; figuur 68). Eén miljard mensen staat nu reeds bloot aan de risico’s van overstromingen die gemiddeld één maal om de 100 jaar kunnen voorkomen. Maar door de klimaatverandering kan dit aantal verdubbelen in twee generaties volgens onderzoekers van United Nations University in Tokyo/Bonn. De onderzoekers voorspellen ook dat – omdat overstromingsgebieden de meest vruchtbare gronden zijn – meer en meer mensen naar de gevarenzone zullen verhuizen tegen 2050, aangezien de wereldbevolking tegen dan toeneemt tot naar schatting 10 miljard mensen (UNU, 2004). Het recentste rapport van het IPCC (AR4, 2007) verwacht in Afrika een toenemende voedselonzekerheid door de vermindering van de voor landbouw beschikbare gebieden en de daling van de opbrengsten, in het bijzonder in de gebieden aan de rand van woestijnen en dorre gebieden. In sommige landen zouden de opbrengsten van niet-geïrrigeerde teelten met meer dan 50 % kunnen dalen in 2020. Ook in Azië zal de achteruitgang van de landbouwproductiviteit (-30 % in 2050) het risico op voedseltekorten nog doen toenemen, in het bijzonder in de ontwikkelingslanden). In de meest dorre gebieden van Latijns-Amerika 20 Matig vertrouwen : 33-67 % kans ; Hoog vertrouwen : 67-95 % kans. 148 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering wordt de voedselzekerheid bedreigd door een verzilting en geleidelijke verwoestijning van landbouwproductiegebieden. Figuur 68: Aantal mensen dat zal getroffen worden door overstromingen veroorzaakt door een beperkte stijging (40 cm.) van het zeepeil in 2080, met en zonder aanpassingen (bv. verhoging en versteviging dijken) Bron: IPCC, 2001. 8.1.2 ⎜ Europa Een aantal mogelijke gevolgen voor de menselijke samenleving in Europa, in het bijzonder deze met belangrijke impact voor de volksgezondheid, zijn: 8.1.2.1 ⎜ Temperatuurgerelateerde effecten Het effect van zowel hoge als lage temperaturen wordt duidelijk geïllustreerd in een Nederlandse studie van Huynen et al. 2001, zoals beschreven in het rapport ‘Effecten van klimaatverandering in Nederland’ (2005) van het Nederlandse Milieu- en Natuurplanbureau (MNP, 2005). Volgens deze studie is de relatie tussen temperatuur en sterfte U-vormig. Dit wijst op een verhoogde mortaliteit bij temperaturen die ver boven of onder de optimale temperatuur van 16,5°C liggen. Uit deze studie bleek ook dat temperatuur vooral de sterfte door hart- en vaatziekten en ademhalingsproblemen bevordert en daarbij vooral de sterfte onder ouderen (65+). april 2008 149 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 69: Relatie tussen de gemiddelde temperatuur en relatieve sterfte in Nederland (19791997) De relatie tussen de gemiddelde temperatuur en sterfte in Nederland, zoals gemeten tussen 1979-1997, kent een optimum met de laagste sterfte (uitgedrukt als relatieve sterfte = waargenomen sterfte /gemiddelde sterfte in die periode). Bron: Huynen et al. (2001) in MNP (2005) Deze toegenomen sterfte boven en onder het optimum zal ook een toename van ziekte inhouden, waarvan de omvang minstens proportioneel is en wellicht groter. Klimaatverandering in gematigde of koude gebieden zoals Nederland zal leiden tot warmere zomers en zachtere winters, nog los van soms voorkomende extreme omstandigheden. Op basis van de temperatuur-sterfte-relatie is de veronderstelling dat de toegenomen sterfte in zomers mogelijk wordt gecompenseerd door een afgenomen sterfte tijdens winters (MNP, 2005). 8.1.2.2 ⎜ Effecten van temperatuurextremen Effecten van koudegolven: De kans op extreme koudeperioden neemt af, zij het niet zo sterk als de verschuiving in gemiddelde temperaturen. De kans op oversterfte bij perioden van extreme kou zal dus beperkt afnemen (MNP, 2005). Effecten van hittegolven: Eén van de grootste bedreigingen van klimaatverandering voor de volksgezondheid kan het aantal doden zijn door de extra hittegolven. Het inzicht groeit dat vroegere projecties het effect ervan op de mortaliteit onderschatten (Harvard Medical School, 2003). De zomer van 2003 was waarschijnlijk de heetste sedert het jaar 1 500 (Nature, 2004). Niettegenstaande extreme weerfenomenen ook ‘toevallig’ kunnen gebeuren, speelt de menselijke invloed een grote rol. Onderzoekers van de universiteiten van Reading en Oxford geven aan dat menselijke activiteit het risico op een dergelijke hittegolf verdubbelt, dit met een zekerheid van minstens 90 % (Stott et al., 2004). Europees onderzoek naar het aantal hittedoden in de zomer van 2003 geeft aan dat in de maanden juni tot september dat jaar in 12 Europese landen een verhoogde sterfte werd opgetekend (figuur 70). In totaal lag de sterfte in die 4 zomermaanden er gemiddeld 6,99 % boven dat van zomermaanden de referentiejaren (1998-2002). In Frankrijk liep de extra sterfte in de tweede week van augustus zelfs op tot 96,5 %. In totaal bedroeg het aantal extra doden in die 4 zomermaanden 71 445. Italië (20 089), Frankrijk (19 490) en Spanje (15 090) lieten het grootste aantal hittedoden optekenen. In België bedroeg de bijkomende sterfte in die periode 1 175: +3,62 % t.o.v. de referentieperiode, met als uitschieters de maanden augustus (+5,31 %) en september (+5,57 %) (Robine et al., 2007). De extreme temperaturen verergerden ook de blootstelling aan andere schadelijke stoffen, zoals troposferisch ozon en fijn stof. Er zijn aanwijzingen dat bejaarden, mensen met hart- en vaatziekten en kinderen jonger dan 4 jaar het meest kwetsbaar zijn voor warmtestress (WHO, 2003). De buitengewone sterfteratio tijdens 150 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering hittegolven is immers het hoogst bij bejaarden en bij mensen die vooraf reeds ziek waren. In veel landen vindt vergrijzing van de bevolking plaats, waardoor het aantal mensen, die gevoelig zijn voor hittestress, toeneemt en klimaatverandering daarop dus een extra invloed heeft. Baby’s en jonge kinderen vormen mogelijk ook een risicogroep omdat hun temperatuurregulatie nog in ontwikkeling is en ook uitdroging kan optreden (MNP, 2005). Alhoewel verwacht kan worden dat een deel van de sterftes tijdens een hittegolf voorkomt voor bij gevoelige personen die anders in de daaropvolgende weken of maanden gestorven zouden zijn, vonden Robine et al. (2007) daartoe geen aanwijzingen: ook na de zomermaanden van 2003 bleef de sterfteratio zelfs nog boven die van de referentieperiode. Figuur 70: Dagelijkse oversterfte in de zomer van 2003 vergeleken met de gemiddelde sterfte op dezelfde dagen in de referentieperiode 1998-2002 (Europa, 2003) Bron : MIRA/VMM op basis van Robine et al. (2007) Publieke bewustwording van de problematiek en de installatie van een opvolgingssysteem kunnen het aantal hittedoden sterk terugdringen. Dit blijkt duidelijk uit een vergelijking van de situatie in Frankrijk tijdens de zomer van 2003 en de daaropvolgende zomers (Van Oyen, 2008). Er is een versterkende wisselwerking tussen extreme temperaturen en de mate van luchtverontreiniging. Weersomstandigheden bepalen voor een deel de luchtkwaliteit door hun invloed op de vorming en verspreiding van luchtverontreinigende stoffen. Dit leidt vaak tot overschrijding van grenswaarden (zomersmogen wintersmogepisoden). Bij gezondheidseffecten van luchtverontreiniging zijn vooral twee componenten van belang: ozon (op leefniveau) en fijn stof. Ozon is alleen in de zomer van belang. Fijn stof is gedurende het gehele jaar een probleem maar ’s winters zijn de niveaus hoger. Uit gezondheidskundig onderzoek blijkt dat korte- en langetermijnblootstelling aan deze stoffen samengaat met een groot aantal gezondheidseffecten (waaronder vervroegde sterfte en toegenomen ziekte). Daarnaast zijn er aanwijzingen dat gezondheidseffecten van gelijktijdige blootstelling aan stressvolle weercondities en luchtverontreiniging, groter zijn dan de som van de afzonderlijke effecten. Er wordt verwacht dat klimaatverandering van invloed zal zijn op zowel zomersmog als wintersmog. Toegenomen luchtverontreiniging als gevolg van klimaatverandering kan, naast een invloed op landelijke regio’s, vooral ook een probleem vormen in stedelijke gebieden (MNP, 2005). Uit onderstaande figuur 71 blijkt dat de concentratie van ozon in de buitenlucht hoger is in perioden met hogere temperaturen. Door een fotochemisch proces wordt op zonnige en warme dagen in de middag en vroege avond uit stikstofoxiden en vluchtige organische stoffen ozon in hoge (piek)concentraties gevormd. Hoewel het nog onzeker is, lijkt er geen april 2008 151 Klimaatverandering Achtergronddocument drempelwaarde voor ozoneffecten te bestaan. Hoe hoger de ozonconcentratie, hoe groter de toename en de ernst van de effecten. Risicogroepen zijn mensen die zich inspannen in de buitenlucht, mensen met ziekten aan hart- en vaatstelsel en luchtwegen en mensen die extra gevoelig zijn voor ozon. Klimaatverandering in onze streken leidt waarschijnlijk tot een toename in het aantal zomerdagen, waardoor de kans op smogvorming groter wordt. Een ander fenomeen, dat voor een deel met klimaatverandering gepaard gaat, is de verhoging van de achtergrondconcentratie van ozon op het hele noordelijk halfrond. Bij afwezigheid van een drempelwaarde zal een verhoging van deze achtergrondconcentratie direct een negatieve invloed op de gezondheid hebben. Kwantitatief is dat nog moeilijk aan te geven (MNP, 2005). Figuur 71: Sterke relatie tussen landelijke maximum ozonconcentraties en de maximum temperatuur (zomer 2004 in Nederland) Bron: RIVM ,2004 in MNP, 2005. Fijn stof is een algemeen luchtverontreinigingprobleem met grote negatieve gevolgen voor de gezondheid. Mensen met luchtwegaandoeningen of hart- en vaatziekten, ouderen en mensen die zich inspannen in de buitenlucht lopen als eerste een risico op gezondheidseffecten In de winter tijdens stabiel koud weer met vorst kunnen perioden vóórkomen waarbij de fijnstofniveaus sterk en langdurig zijn verhoogd (wintersmog) en waarbij gezondheidseffecten toenemen. Wanneer onze winters door klimaatverandering gemiddeld minder koud worden, kan de kans op wintersmog afnemen. Ook in de toekomst kunnen echter nog steeds extreme koudegolven optreden. Tijdens zulke perioden is de kans op wintersmog groter (MNP, 2005). 8.1.2.3 ⎜ Allergieën In Europa lijken allergische aandoeningen om nog onbekende redenen toe te nemen, hoewel recente berichten aangeven dat intussen de top gepasseerd zou zijn. Onder deze aandoeningen vallen allergische hooikoorts (met loopneus en niezen), allergisch eczeem en astma. Klimaatverandering zou hierop een nadelig effect hebben, bijvoorbeeld door toename van de blootstelling aan pollen en huismijten. Gezondheidskundig kunnen dit significante effecten zijn, omdat deze aandoeningen in belangrijke mate bijdragen aan ziekte, verlies van arbeidsproductiviteit en een forse aanslag betekenen op de kosten voor de gezondheidszorg in Europa (MNP, 2005): 152 Hooikoorts: Het aantal gevallen van astma en hooikoorts is de afgelopen decennia significant toegenomen (Arrighi, 1995). Het aantal pollen is aan het stijgen, waarschijnlijk april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering door stijgende CO2-niveaus, warmere winters en/of excessieve stikstof (Wayne, 2002). Opwarmingstrends in de afgelopen 50 jaar zijn gelinkt aan het aantal pollen dat wordt vrijgegeven door diverse Europese boomsoorten (Emberlin, 1997; Jaeger, 1996; Emberlin, 1994). Gecontroleerde experimenten hebben aangetoond dat een verdubbeling van de CO2-concentratie tot een stijging leidt van de ambrosia-productie met 61 %, met een corresponderende toename van het aantal pollen (Wayne, 2002). Een klimaatverandering kan daarom tot een toename leiden van het aantal gevallen van kinderallergieën en astma (Bunyavanich, 2003); Huisstofmijt: De huisstofmijt is één van de belangrijkste bronnen van allergenen binnenshuis. Allergie voor huismijt gaat gepaard met oogirritaties, hooikoorts, astma en huidproblemen (eczeem). Veranderingen in temperatuur en vochtigheid kunnen leiden tot een toename van huisstofmijten. Vocht is voor mijten een levensvoorwaarde; daarom gedijen mijten het best in een stabiele vochtige omgeving met een relatieve vochtigheid tussen de 65-85 %. Vooral in de herfst neemt hun aantal flink toe door de hogere luchtvochtigheid in huis. Hoewel een effect van klimaat op de huisstofmijt waarschijnlijk lijkt, ontbreken kwantitatieve gegevens om de omvang van het effect te voorspellen (MNP, 2005). In België wordt de stuifmeelconcentratie op verschillende plaatsen gemeten sinds 1974 (www.airallergy.be). Alhoewel klimaatverandering slechts één van de vele factoren is die de concentratie van allergieverwekkende stuifmeelsoorten in de lucht kunnen beïnvloeden, kan het klimaat op vele manieren een invloed op die concentraties uitoefenen: vegetatietype, bloeiseizoen, windsnelheid, uitzuivering door neerslag, …. Sowieso is er veel variatie in het voorkomen van stuifmeel tussen verschillende jaren, en bovendien valt een sterk stuifmeelseizoen voor de ene plantensoort niet altijd samen met een sterk stuifmeelseizoen voor een andere plantensoort zelfs al bloeien ze gelijktijdig. Het is dan ook moeilijk om wijzigende stuifmeelconcentraties eenduidig te linken aan klimaatverandering klimaat. Wel stellen we in België een duidelijke verschuiving van de seizoensstart – de eerste dag waarop minstens 1 % van de totale jaarhoeveelheid aan stuifmeel in de lucht aanwezig is – vast voor heel wat allergieverwekkende plantensoorten: o.a. voor de els, de hazelaar, de berk en de grassen. Het hooikoortsseizoen kent dan ook een steeds vroegere start (Detandt, 2008). 8.1.2.4 ⎜ Vectorgebonden ziekten Een belangrijk potentieel effect van klimaatveranderingen en temperatuursstijging is de toename en overdracht van vector(drager)-gerelateerde ziekteverwekkers. Enkele voorbeelden hiervan zijn malaria, de ziekte van Lyme en Blauwtong bij schapen (MNP, 2005): Malaria vormt voornamelijk een probleem voor de ontwikkelingslanden (zie hoger); De ziekte van Lyme: is een infectieziekte die wordt veroorzaakt door een ziekteverwekkende bacterie (Borrelia burgdorferi). Deze ziekte is de meest frequente door teken overgebrachte aandoening, waarbij letsels kunnen worden opgelopen ter hoogte van huid, hart, zenuwstelsel, ogen, nieren en lever De verwekker wordt tijdens het bloedzuigen overgedragen. (Van Loock, 1999) Het oprukken van de ziekte van Lyme wordt mede in verband gebracht met de opwarming van de aarde: zie ook § 8.3. Het is op dit ogenblik niet mogelijk exact vast te stellen hoeveel gevallen van de ziekte van Lyme te wijten zijn aan de klimaatverandering (WHO, 2003; EEA, 2004a). Andere mogelijke verklaringen voor de toename van de ziekte van Lyme zijn de menselijke impact op het landschap waardoor zowel habitat als gastdierpopulatie van teken toenemen en veranderingen in menselijk gedrag met frequenter contact met geïnfecteerde teken voor gevolg (Randolph, 2001 in IPCC, 2007); Blauwtong (Engels: Bluetongue disease) is een virusziekte die voornamelijk voorkomt bij schapen. De ziekte is vernoemd naar één van de symptomen die als gevolg van deze ziekte kan optreden, namelijk de blauwe tong die dieren kunnen krijgen, wat veroorzaakt wordt door cyanose. Naast schapen kunnen ook rundvee, geiten, dromedarissen, buffels en wilde herkauwers besmet worden met het blauwtongvirus. Blauwtong is niet overdraagbaar op mensen en vormt dus geen bedreiging voor de mens. Vanwege de economische schade die de ziekte kan veroorzaken staat blauwtong op de A-lijst van de OIE (wereldorganisatie voor diergezondheid). De verspreiding van blauwtong is april 2008 153 Klimaatverandering Achtergronddocument afhankelijk van de verspreiding van de vector. De vector komt voornamelijk voor rond de evenaar tussen 50°N en 35°Z. Die ziekte is waargenomen in Australië, Afrika, Azië, Amerika en Europa. Met het opwarmen van de aarde neemt het verspreidingsgebeid van de vector toe en daarmee ook het verspreidingsgebied van de ziekte. Binnen Europa komt de ziekte voor in Spanje, Griekenland en Italië. In augustus 2006 was er ook een eerste uitbraak in Nederland, België en Duitsland. De uitbraak van blauwtong in noordwest Europa is veroorzaakt door het zogenaamde type-8 blauwtongvirus. Dit type kwam tot nu toe niet voor in Europa, maar beperkte zich tot het gebied in Afrika onder de Sahara. Door de zachte winter 2006-2007 kon het virus in onze streken overleven, met een verdere verspreiding en nieuwe uitbraken tot gevolg (o.a. in april 2007). 8.2 ⎜ Aantal slachtoffers bij hittegolven in België I Ook in ons land waren de gevolgen van hittegolven voor de volksgezondheid afgelopen jaren reeds drie maal duidelijk zichtbaar, namelijk in 1994, 2003 en 2006. In de zomer van 1994 werd België getroffen door een hittegolf en hoge waarden aan troposferisch ozon. Een studie van het Wetenschappelijk Instituut Volksgezondheid (Sartor et.al., 1995) heeft uitgewezen dat dit op 6 weken tijd het leven kostte aan 1 226 mensen (figuur 72). Verdere analyse toonde aan dat niet enkel de hoge temperaturen de verklaring waren voor de vele slachtoffers: ook de hoge ozonconcentraties speelden een belangrijke rol. De onderzoekers van het Wetenschappelijk Instituut Volksgezondheid (WIV) hebben de 123 betrokken dagen opgedeeld volgens de gemiddelde dagtemperatuur: van 9,9 tot 15,4°C, van 15,5 tot 20,3°C en van 20,4 tot 27,6°C. Zij kwamen tot de conclusie dat in de twee eerste groepen de stijging van de ozonconcentratie de enige verklarende factor was voor het hogere sterftecijfer. Voor de dagen met de hoogste temperatuur (20,4 tot 27,6°C) was de hogere sterfte waarschijnlijk meer toe te schrijven aan de temperatuur dan aan de ozon en in deze groep versterkte de ozon ook het effect van de temperatuur. Figuur 72: Evolutie van het sterftecijfer bij personen van 65 jaar en ouder (links) en van de temperatuur (rechts) tijdens de zomer van 1994 (België) Voor het sterftecijfer betekent een verhouding (ratio) van 1,2 (bijvoorbeeld) een overschrijding van het verwachte gemiddelde sterftecijfer met 20 %. Bron: Sartor et al., 1995. In de zomer van 2003 werd ons land geteisterd door een hittegolf die nog heviger was dan deze van 1994. Ook toen waren de ozonconcentraties zeer hoog, de periode van luchtvervuiling door troposferisch ozon tijdens de tweede hittegolf (3-17 augustus) was 154 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering waarschijnlijk de meest ernstige die ooit in ons land is vastgesteld (zie ook § 8.1.2.2). Nadat eerst was beweerd dat er in ons land — in tegenstelling tot Frankrijk — geen extra doden waren gevallen tijdens de hittegolf, blijkt uit de analyse van het WIV dat de hittegolf van 2003 het leven kostte aan 1 258 tot 1 297 mensen in België (Sartor, 2004). Zowel in 1994 als in 2003 vielen de slachtoffers vooral onder 65-plussers. In Vlaanderen lag het aantal slachtoffers relatief lager dan in Wallonië en in Brussel. De oorzaken voor deze verschillen dienen nog verder te worden onderzocht (Sartor, 2004). Uit vergelijking van de geobserveerde met de verwachte sterfte, en na correctie voor o.a. eventuele griepperiodes, werd ook als gevolg van 2 hittegolven in de maanden juni en juli van van 2006 die zomer een oversterfte van 1 251 opgetekend in ons land. 598 slachtoffers waren 85 jaar of ouder (Maes et al., 2007; Van Oyen, 2008). 8.3 ⎜ Aantal gevallen van de ziekte van Lyme in België I Ook het oprukken van de ziekte van Lyme wordt mede in verband gebracht met de opwarming van de aarde (Lindgren, 1998; Daniel, 1998; Martens, 2000; Lindgren, 2001; Martens & McMichael, 2002; Epstein, 2002; WHO, 2003; EEA, 2004a). Deze ziekte is de meest frequente door teken overgebrachte aandoening, waarbij letsels kunnen worden opgelopen ter hoogte van huid, hart, zenuwstelsel, ogen, nieren en lever. De verwekker is een spirocheet die door de teek wordt overgedragen tijdens het bloedzuigen. Gelukkig zijn niet alle teken besmet: slechts 10 % van alle teken bevat de ziekteverwekkende kiem (Borrelia burgdorferi). De teken komen voor in een plantenrijke omgeving met hoog gras, struiken en een rijke onderbegroeiing. Het aantal geregistreerde gevallen van de ziekte van Lyme is in België gestegen van 42 in 1991 tot 1 004 in 2004 (figuur 73). Door haar ernst en de uitbreiding die ze neemt, wordt zij een zorgwekkende ziekte en verdient ze de volle aandacht van artsen en, meer in het algemeen, van alle gezondheidswerkers die rechtstreeks met patiënten in contact komen (Van Loock, 1999). In België mogen we van een endemische infectie spreken. Ze vormt een bedreiging voor al wie in het bos wandelt. Kinderen zijn het meest kwetsbaar (Bunyavanich, 2003). Figuur 73: Aantal gevallen van de ziekte van Lyme (België, 1991-2004) aantal gevallen ziekte van Lyme 1 100 1 000 1004 975 900 800 722 700 600 542 500 400 301 300 200 100 352 184 101 198 234 389 250 134 42 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Bron: Wetenschappelijk Instituut Volksgezondheid - Louis Pasteur, 2005. april 2008 155 Klimaatverandering Achtergronddocument Teken komen voor in bossen, lage begroeiing (hoog gras, varens, struiken), weiden en groene stadsruimten. In 2005 bleken bijna in heel het land gevallen van de ziekte van Lyme voor te komen (figuur 74). Linard et al. (2007) konden aantonen dat het voorkomen van de ziekte van Lyme in ons land beïnvloed wordt door tal van ecologische en socio-economische factoren die inwerken op 1 of meerdere elementen van de keten spirocheet/teek als vector/mens zoals landgebruik (begroeiing) en het beschikbaar inkomen (gelinkt met tijdsbesteding en het voorkomen van groen in/nabij woonzones). Figuur 74: Verdeling, per arrondissement, van de incidentie (N/100.000 inwoners) van gevallen met de Lymeziekte in functie van de plaats van besmetting (2005) Bron: Wetenschappelijk Instituut Volksgezondheid - Louis Pasteur, 2005. 9 ⎜ Effecten van klimaatveranderingen op de natuur 9.1 ⎜ Inleiding Onder invloed van een versterkt broeikaseffect kunnen grote klimaatzones zich verleggen, inkrimpen of uitbreiden. Door hun beperkt aanpassingsvermogen zijn heel wat ecosystemen erg kwetsbaar voor zulke veranderingen. Ze kunnen onomkeerbare schade oplopen. Voorbeelden van kwetsbare ecosystemen zijn gletsjers, koralen, mangroven, boreale en tropische wouden. Sommige soorten zullen zich verder verspreiden. Andere zullen bedreigd worden met verdwijning, hetgeen leidt tot verlies van biodiversiteit. Leemans & Eickhout (2003) toonden aan dat bij een toename van de gemiddelde temperatuur met 1°C op wereldvlak al ruim 10 % van de ecosystemen wordt aangetast. Bij een toename met 2°C en 3°C loopt dat aantal verder op tot repectievelijk 16 % en 22 %. Voornamelijk bosecosystemen blijken zich moeilijk te kunnen aanpassen aan snel oplopende temperaturen. 156 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Recenter onderzoek toonde aan dat de komende 50 jaar 15 tot 37 % van de plant- en diersoorten op Aarde kunnen verdwijnen als gevolg van de stijgende temperaturen (Thomas et al., 2004). De onderzoekers komen tot deze conclusies op basis van de meest uitgebreide studie ooit op de effecten van kimaatverandering op biodiversiteit, waarbij ze 1 103 soorten in de 6 ecologisch waardevolste gebieden op Aarde bestudeerden. Tegen 2080 verwachten Thuiller et al. (2005) na onderzoek op 1 350 plantsoorten, representatief voor de Europese flora, dat de opwarming van de aarde minstens de helft van de Europese plantensoorten kwetsbaar maakt en zelfs in hun voortbestaan bedreigt. Bij een onderzoek van wereldwijd trends inzake fenologie (seizoenale activiteiten zoals leggen van eieren, botten van bomen, ontwaken uit winterslaap, trek van migrerende soorten) bij 677 soorten bleek dat 62 % hun activiteiten vervroegd hadden, 27 % geen trend kenden en 9 % hun activiteit verlaat hadden (figuur 75) (Parmesan & Yohe, 2003). Vooral bij de planten (meer dan 70%) en amfibieën (75%) bleek een meerderheid van de onderzochte soorten zijn activiteiten vervroegd te hebben. Voor vogels (46%) en insecten (37%) lag het aandeel soorten met vervroegde activiteit lager. Gemiddeld genomen vervroegde de activiteiten 2,3 dagen per decade. Figuur 75: Percentage soorten per soortengroep dat de seizoensgebonden activiteit verschuift (wereldwijd) Bron: De Bruyn, 2005 op basis van Parmesan & Yohe, 2003 Een gelijkaardig resultaat werd gevonden door Root et al. (2003). Deze onderzoekers baseerden hun onderzoek op 1 468 soorten waarvan bij 1 190 of ruim 80 % de lenteactiviteit vervroegde met gemiddeld 5 dagen (figuur 76). april 2008 157 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 76: Gemiddelde seizoensgebonden verschuivingen voor verschillende soortengroepen (wereldwijd) gemiddeld aantal dagen veranderd per decade -2 -3 -4 -5 -6 en sa m en bo m en om ni et -b vo ge ls f ib ie ën am on ge w er ve ld en -7 Bron: Root et al., 2003. Parmesan & Yohe (2003) onderzochten ook geografische verschuivingen die zijn opgetreden onder invloed van klimaatveranderingen. Zij onderzochten 1 046 soorten. 49 % van de soorten bleek hun areaal verschoven te hebben in de richting van de polen zoals te verwachten onder opwarming van de aarde. 27 % van de soorten kenden geen areaalverschuiving en de verschuiving van 24 % kon niet toegewezen worden aan klimaatveranderingen. Voor de soorten waar geen verandering opgemerkt werd is nog extra onderzoek nodig. Er zijn immers verschillende verklaringen mogelijk: a) de soort is effectief niet afhankelijk van klimaatveranderingen, b) de soort is wel afhankelijk, maar onze data zijn nog niet voldoende om dit op te meten, c) de soort is wel afhankelijk, maar er zijn factoren die migratie belemmeren. Soorten kunnen bijvoorbeeld een gelimiteerde dispersiecapaciteit hebben. Dit kan inherent zijn aan de soort, maar kan ook afhankelijk zijn van habitatfragmentatie (de habitatvlekken van de soort liggen zo ver uit elkaar dat de soort die niet meer kan bereiken). De areaalverschuivingen verschillen afhankelijk van de onderzochten soortengroep (figuur 77). Het grootste aandeel soorten die naar de polen migreerden, worden gevonden bij de planten en marien zoöplankton (bijna 90 %) en reptielen (85 %). Zoogdieren laten we hier voorlopig buiten beschouwing omdat slechts twee soorten onderzocht werden. 158 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 77: Aandeel van soorten die een verschuiving ondergaan onder invloed van klimaatveranderingen (wereldwijd) Bron: Bron: De Bruyn, 2005 op basis van Parmesan & Yohe, 2003 Uit bovenvermelde studies blijkt dat de resultaten sterk kunnen verschillen naargelang de soorten die mee in de studie opgenomen worden. Desondanks kunnen wel de algemene patronen afgeleid worden en is het een duidelijk bewijs voor de effecten van klimaatveranderingen. Het gaat hier immers over een wijd verspreid fenomeen (globaal, alle continenten en alle soortengroepen), het zijn voorspelbare effecten, het patroon is eenduidig, de respons is sterker op plaatsen waar de temperatuursstijgingen het grootst zijn (nabij de polen, op grote hoogtes in de bergen). Het feit dat organismen hun activiteiten aanpassen (vervroegen) aan de stijgende temperaturen in de lente, of hun areaal naar het Noorden verschuiven naar koelere oorden is op zich geen probleem. In tegendeel zelfs, zij volgen de evolutie van hun omgeving. Problemen treden op wanneer de soorten deze veranderingen niet kunnen volgen (De Bruyn, 2005). Seizoenale en geografische verschuivingen zijn de best bestudeerde effecten van klimaatveranderingen op natuur. Daarnaast zijn er echter nog andere effecten (De Bruyn, 2005): Door het verschil tussen soorten in gevoeligheid aan temperatuursverschuivingen, kan de samenstelling van gemeenschappen gevoelig veranderen waardoor nieuwe (competitieve) interacties ontstaan in die gemeenschappen; Buitenlands onderzoek heeft ook uitgewezen dat klimaatveranderingen kunnen leiden tot een grotere kans op uitbraak van plaaginsecten, waarbij ook de schade groter is (Gan, 2004; Hodar & Zamora, 2004). Aan de oorzaak liggen verhoogde wintertemperaturen waardoor er een grotere overleving van de plaagsoorten plaatsvindt; Tot slot kunnen klimaatveranderingen niet alleen veranderingen teweegbrengen bij inheemse soorten. Ze kunnen ook zorgen dat uitheemse soorten elders ecosystemen gaan verstoren. 9.2 ⎜ Effecten van klimaatverandering op Belgische ecosystemen I 9.2.1 ⎜ Algemene observaties Ook Belgische wetenschappers hebben voor het eerst getracht om specifiek voor België in te schatten hoe groot het aandeel zal zijn van de soorten die door de opwarming van het klimaat dreigen te verdwijnen of kans maken om toe te nemen (Hambuckers, 2004). Daartoe hebben zij de soorten eerst opgedeeld naargelang hun voorkomen in een biogeografisch of klimaattype (boreaal, continentaal, oceanisch, enzovoort). Op die manier konden zij de april 2008 159 Klimaatverandering Achtergronddocument soorten die in België leven, opsplitsen in drie categorieën: soorten van gematigde streken, soorten van warme streken en soorten van koude streken. De huidige verspreiding van de soorten geeft feitelijk aan welke omstandigheden zij nodig hebben om te overleven en te kunnen toenemen (dat wil zeggen, welke hun ecologische niche is). De soorten van koude streken worden het eerst bedreigd. De soorten van koude streken zijn in België hoofdzakelijk te situeren op de Ardense plateaus en in de lage Kempen. Een eenvoudige vergelijking van elementaire klimaatgegevens toont dat de verwachte klimaatverandering van dezelfde orde is als het onderscheid tussen het klimaat van de Ardense plateaus en dat in de rest van België. De specifieke klimaatomstandigheden die het behoud van soorten van koude streken in België mogelijk lijken te hebben gemaakt, dreigen dus te verdwijnen – en daardoor zullen ook de betrokken soorten verdwijnen. De opwarming zal wellicht de uitbreiding van soorten uit warme streken begunstigen; het gaat om submediterrane (en zelfs mediterrane) soorten, die ofwel al plaatselijk aanwezig zijn in België, ofwel aanwezig zijn in de aangrenzende streken. Het is ook mogelijk dat er een uitbreiding komt van soorten uit drogere streken en soorten van warme standplaatsen. Ca. 7 000 soorten planten en dieren die in België voorkomen werden ingedeeld in één van de drie categorieën. De resultaten zijn heel verschillend: voor de meerderheid van de onderzochte groepen, behoren de soorten vooral tot de gematigde zone (tot 92 % van de soorten voor de bruinwieren) met ook een belangrijk aandeel van soorten van warme streken (tot 31 % voor de kranswieren) en heel weinig soorten van koude streken. Maar voor zoetwatervissen en mossen bestaat een groot deel uit soorten van koude streken, die het meest worden bedreigd door de opwarming. Zo kunnen we bijvoorbeeld voor onze streken verwachten dat soorten van zoet water zoals alvertjes, voorns en zeelten geleidelijk aan zullen worden vervangen door soorten die beter aangepast zijn aan een warmer klimaat. Op termijn is het bij een voortdurende temperatuurstijging niet uitgesloten dat ook gematigde soorten verloren gaan, vooral soorten met een lange levensduur zoals bosbomen. Dit zou het geval kunnen zijn voor de beuk (Hambuckers, 2004). Zo wordt de beukenkathedraal van het Zoniënwoud bedreigd door een woekering van schimmels en bacteriën als gevolg van de extreme weersomstandigheden. Ook het natuurlijk bosherstel komt er onder druk te staan doordat vriestemperaturen, nodig om kieming van zaden in de lente mogelijk te maken, uitblijven (Du Brulle, 2007). Ook voor de fauna en flora van de Noordzee zijn veranderingen aan de gang. Er zijn verschillende factoren die erop wijzen dat de Noordzee momenteel een opwarming kent, vooral in de omgeving van de kusten (Kerckhof, 2004). Vanuit biologisch oogpunt is de verandering voor het eerst gebleken uit planktononderzoek. Uit een analyse van gegevens die doorheen de jaren verzameld werden, bleek dat de samenstelling van het plankton rond het eind van de jaren 1980 duidelijk was veranderd. Er bleek een wijziging te zijn opgetreden in de verhouding tussen soorten van koud en warm water ten voordele van de warmwatersoorten (Reid et.al., 2001). Bovendien zijn er nu in de Noordzee steeds meer waarnemingen van verscheidene zuidelijke vissoorten zoals sardine of ansjovis. Van talrijke mariene organismen is nog niet veel gekend over de invloed van de temperatuur op hun ontwikkeling. Toch kunnen zeepokken een goede graadmeter vormen voor een mogelijke opwarming. De Europese fauna kent niet zoveel soorten zeepokken, die zijn tamelijk goed gekend en ze zijn commercieel niet belangrijk. Er zijn minstens drie tropische en subtropische soorten die zich blijvend in de Noordzee wisten te vestigen. Eén daarvan, de paarsgestreepte zeepok Balanus amphitrite is een warmwatersoort die vroeger vooral in de Middellandse Zee leefde. Tegenwoordig komt ze algemeen voor in onze havens en daarbuiten (Kerckhof, 2002). Naast wijzigende temperaturen speelt de dalende pH (zuurtegraad) van het zeewater misschien een even belangrijke rol op de visbestanden door verhoogde oplossing van CO2 in zeewater bij hogere atmosferische concentraties (EU-JRC, 2006): zie ook § 6.3. Anderzijds was er ook de sterke achteruitgang van enkele koudwatersoorten zoals kabeljauw, schelvis en heilbot. Mogelijke effecten van een gewijzigde temperatuur zijn moeilijk te onderscheiden van natuurlijke fluctuaties in de populaties van dieren en planten, die soms aanzienlijk kunnen zijn, en van andere belangrijke invloeden zoals de druk vanwege de visserij (bijvoorbeeld voor kabeljauw) en eutrofiëring. Bij de commerciële soorten lijkt de garnaal wel een trend aan te geven. De laatste jaren is de visserijdruk op de garnaal niet toegenomen, maar toch blijkt de garnaalvisserij in de zuidelijke Noordzee en in het 160 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering noordoostelijke deel van het Kanaal over een langere termijn sterk te zijn achteruitgegaan (Kerckhof, 2004). Het lijkt erop dat de zuidelijke grens van het verspreidingsgebied van de garnaal naar het noorden opschuift. We bespreken nu op welke manieren de levensgeschiedenis en populatiedynamiek van soorten in Vlaanderen reageren op veranderingen van het klimaat. 9.2.2 ⎜ Seizoenale shift Over het algemeen blijken vooral activiteiten die in de lente gebeuren gedurende de laatste eeuw steeds vroeger in het jaar plaats te vinden. Uit waarnemingen in de ons omringende landen blijken per decennium voor planten het bloeien en in blad komen 1,4 tot 3,1 dagen vroeger te gebeuren, vlinders beginnen 2,8 tot 3,2 dagen vroeger rond te vliegen, amfibieën roepen vroeger en leggen vroeger eieren, terwijl voor vogels de vroege lentetrek 1,3 tot 4,4 dagen en eileggen 1,4 tot 4,8 dagen vroeger gebeurt. Deze verschuivingen die gelijklopen met de gemiddelde lentetemperatuurstijging, kunnen belangrijke implicaties hebben. Zo wees onderzoek in Nederland uit dat door warmere lentes het uitsluipen van de wintervlinderrupsen niet meer gesynchroniseerd is met het ontluiken van de bladeren van de waardplant (eik). Hierdoor is op zijn beurt de piekdensiteit van de rupsen niet meer gesynchroniseerd met de ontwikkelingsperiode van de jongen van de koolmees, waarbij bij deze laatste grotere mortaliteit optreedt. Ook bij ons vervroegen de organismen hun lenteactiviteiten (De Bruyn, 2005). Zo bleek bij een studie van 15 soorten trekvogels dat de eerste aankomstdatum tussen 1985 en 2004 vervroegd is met bijna 8 dagen. Het grootste verschil werd opgetekend voor tjiftjaf (20 dagen of 1,16 dagen/jaar), het kleinste voor bosrietzanger (3 dagen of 0,17 dagen/jaar): figuur 78. Figuur 78: Evolutie van de gemiddelde eerste aankomstdata in Vlaanderen bij 15 vogelsoorten (Vlaanderen, 1985-2004) Bron: De Bruyn, 2005 op basis van Leysen & Herreman, 2004. Uit een observatie van 542 plant- en 19 diersoorten in 21 Europese landen bleek recent nog dat de eerste lenteactiviteiten gemiddeld 6 tot 8 dagen vroeger plaatsvinden dan 30 jaar geleden. 78 % van alle plantsoorten vertoonden vervroegingsverschijnselen, waarvan 30 % significant. Slechts 3 % bleek zijn lenteactiviteiten verlaat te hebben over de periode 19712000. De vervroeging is het duidelijkst merkbaar in landen die over dezelfde periode de grootste temperatuurstoename hebben ondergaan. Zo loopt in België net als in sommige Zuid-Europese landen (bv. Spanje) de verschuiving op tot 2 volle weken. Naast de april 2008 161 Klimaatverandering Achtergronddocument waarnemingen voor de lente werd in mindere mate ook een verlating van de herfstverschijnselen waargenomen: gemiddeld 3 dagen later over de laatste 30 jaar (Menzel et al., 2006). De onderzoekers leidden volgende relaties af tussen temperatuursvariatie en fenologische verandering: vervroeging lente- en zomerverschijnselen met 2,5 dagen per graad temperatuurstoename en uitstel van bladkleuring en bladval met 1 dag per graad temperatuurstoename. 9.2.3 ⎜ Verspreidingsverschuivingen Onder stijgende temperaturen verschuiven soorten hun verspreidingsareaal noordwaarts. Verschillende zuidelijke soorten libellen zoals zwervende houtpantserjuffer, kanaaljuffer en vuurlibel waren bijvoorbeeld vroeger alleen bekend als een toevallige bezoeker in Vlaanderen. Nu worden ze recent veel algemener aangetroffen, en worden zelfs voortplantende populaties gevonden. Wanneer we het aantal waarnemingen per jaar voor 7 zuidelijke libellensoorten uitzetten blijkt dat deze voor 1990 niet, of slechts sporadisch werden waargenomen. Na 1990 schoten de aantallen fors omhoog (figuur 79). Figuur 79: Voorkomen van zuidelijke libellensoorten (Vlaanderen, 1980-2004) Bron: www.natuurindicatoren.be, 2006. Klimaatveranderingen kunnen niet alleen veranderingen teweegbrengen bij inheemse soorten. Ze kunnen ook zorgen dat uitheemse soorten hier voor problemen gaan zorgen. Zo zijn er vier mierensoorten (tropische staafmier, ergatoïde staafmier, plaagmier, faraomier) die momenteel enkel nog maar in verwarmde gebouwen en/of in stedelijk milieu aangetroffen worden omdat zij strikt gebonden zijn aan warme milieus (Dekoninck et al., 2003). De Amerikaanse roodwangschildpad komt momenteel nog niet tot voortplanting wegens te lage temperaturen. En ook de Zuidamerikaanse beverrat komt reeds sinds 1900 voor in Vlaanderen, maar bleef door strenge winters het aantal beverratten in België steeds laag (Verbeylen, 2003). Sinds het ontbreken van strenge winters neemt ook hier hun aantal sterk toe (De Bruyn & Verbeylen, 2003). Als de temperatuur in de toekomst gaat toenemen, kan verwacht worden dat deze soorten (verder) gaan uitbreken naar natuurlijke ecosystemen. 9.2.4 ⎜ Soorten verdwijnen, soorten verschijnen In tegenstelling tot historische migraties moeten soorten nu migreren door een door de mens sterk gefragmenteerd landschap. Bijgevolg liggen vele gebieden welke klimatologisch gezien geschikt zouden zijn, buiten het dispersiebereik van de soorten. Soorten met een laag aanpassingsvermogen en/of dispersiecapaciteit zullen een veel hogere kans lopen om uit te 162 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering sterven. Klimaatveranderingen zullen niet voor alle soorten desastreus zijn. 28 van de 31 vlindersoorten die in het Verenigd Koninkrijk werden onderzocht, blijken positief te reageren op verhoogde temperaturen en zullen volgens klimaatscenario’s toenemen in de toekomst. Deze positieve trend wordt echter bij de meeste soorten teniet gedaan door habitatdegradatie en -destructie. 9.2.5 ⎜ Veranderingen in gemeenschapsstructuur en soortinteracties In de Vlaamse soortenrijke veengebieden zijn het vooral de zeldzame soorten die verdwijnen bij verlengde periodes van droogte tijdens de zomer. Zij worden vervangen door meer tolerante soorten zoals pijpestrootje, wat dus vergrassing in de hand werkt. Experimenten in graslanden toonden ook aan dat verhoogde CO2 en temperatuur resulteerden in verandering in de relatieve densiteiten van de soorten. Terwijl voor de ene soort de kans verkleint dat de temperatuur zakt onder de dodelijke limiet waardoor deze kan uitbreiden, wordt voor een andere de kans groter dat de dodelijke maximumtemperatuur bereikt wordt. De impact van klimaatveranderingen op één soort kan via trofische interacties verder inwerken op andere soorten in de gemeenschap. Onderzoek heeft bijvoorbeeld aangetoond dat onder invloed van warmere winters de voortplantingsperiode van amfibieën naar voor geschoven is. Deze verschuiving is echter groter voor salamanders dan voor de bruine kikker. Salamanders komen bij gevolg vroeger in de voortplantingsplassen waardoor embryo’s en larven van de bruine kikker meer blootgesteld worden aan predatie. 9.2.6 ⎜ Actuele stand van zaken: Natuurrapport Vlaanderen Voor de meest actuele stand van zaken met betrekking tot de gevolgen van klimaatverandering op de natuur in het algemeen, en in Vlaanderen in het bijzonder, verwijzen we naar het hoofdstuk omtrent klimaatverandering dat wordt uitgewerkt in het tweejaarlijkse Natuurrapport Vlaanderen van het Instituut voor Natuur en Bosonderoek (INBO): http://www.nara.be. Daar komen ook de mogelijke maatregelen ter vrijwaring van onze ecosystemen aan bod. De directe link naar natuurindicatoren omtrent klimaatverandering in Vlaanderen is http://www.natuurindicatoren.be/indicatorenportal.cgi?lang=nl&id_structuur=25 10 ⎜ Gevolgen van klimaatverandering voor de economie Zowel klimaatverandering zelf als het beleid dat klimaatverandering tracht tegen te gaan, kunnen economische implicaties hebben. We bespreken achtereenvolgens de effecten van klimaatverandering en het klimaatbeleid. In de aparte § 11 hebben we ook aandacht voor de aanpassing (‘adaptatie’) van onze maatschappij aan de onvermijdelijke (effecten van) klimaatverandering. 10.1 ⎜ Globale economische impact van klimaatverandering I 10.1.1 ⎜ Mogelijke effecten Veranderingen van de temperatuur, de neerslag, … hebben ook een invloed op de economie. Denk maar aan de landbouw en de veeteelt. De effecten zijn erg streekgebonden. In de tropen neemt het risico op verminderde opbrengsten toe. In de gematigde streken daarentegen kan een stijging van de minimumtemperatuur aanvankelijk resulteren in een hogere opbrengst. Door heviger neerslag zal in sommige gebieden de bodemerosie toenemen, wat een negatief effect heeft op de teeltopbrengsten. In andere gebieden zal dan weer de droogte verergeren. Klimaatverandering heeft ook een invloed op de migratie van vis in de oceanen. Dit kan de visserijsector in sommige landen negatief beïnvloeden. Sterke effecten op landbouw, veeteelt en visserij beïnvloeden de vestiging en de migratie van bevolkingsgroepen. Dit heeft een effect op andere economische sectoren. Zo is er o.a. een invloed op de industrie die de landbouw- en visserijproducten verwerkt, op de bouwsector en de dienstensector. Een verandering van het klimaat zal ook een invloed hebben op het toerisme in sommige landen. De financiële dienstensector vormt een unieke indicator voor de april 2008 163 Klimaatverandering Achtergronddocument potentiële socio-economische impact van klimaatverandering. Deze sector integreert de effecten op de andere sectoren. Er zijn cijfers beschikbaar over sommige schadeposten in het recente verleden, onder meer over de direct meetbare schade van een aantal extreme weersfenomenen (bv. orkanen). Tussen de jaren '50 en de jaren '90 is die economische schade vertienvoudigd (zie ook § 5.2) (figuur 80). Het verzekerd aandeel van deze verliezen groeide van een verwaarloosbaar niveau naar ongeveer 23 % van de totale schade in de periode 1990-2000. De schade door extreme weersfenomenen is dus gestegen, ondanks verhoogde inspanningen om infrastructuur te versterken en een verbeterde rampenplanning. Het gevolg is alleszins dat (her)verzekeringsmaatschappijen steeds kwetsbaarder worden voor de gevolgen van natuurrampen. Figuur 80: Wereldwijde kosten* van natuurrampen (1950-2005) Natuurramp = extreem fenomeen met met minstens 100 slachtoffers of 100 000 miljoen US $ schade. * in vaste prijzen van 2003 (dus aangepast voor inflatie) Bron: Hlatky (2006) Het Amerikaanse Worldwatch Institute verzamelde cijfers over de kosten van natuurrampen, die gerelateerd kunnen worden aan ecologisch rampzalige beslissingen. Met name een sterke bevolkingsgroei in gebieden die als buffer voor natuurrampen kunnen dienen, is volgens het instituut funest. De maatschappelijke kosten zouden de afgelopen tien jaar wereldwijd zijn opgelopen tot 567 miljard dollar: dat bedrag is even groot als de gecombineerde kosten over de periode 1950 tot en met 1989. Het Worldwatch Institute houdt bij de formulering van oorzaak en gevolg echter wel een slag om de arm: "Ook al kan geen enkele storm direct gelinkt worden aan klimaatverandering, wetenschappers zijn het er wel over eens dat warm zeewater tropische stormen aanwakkeren. De zeetemperatuur in tropische gebieden is de afgelopen honderd jaar met 2 graden Fahrenheit gestegen (nog geen graad Celsius). Katrina transformeerde pas van een storm in de Categorie 1 tot Categorie 5 toen zij van de Atlantische Oceaan in de veel warmere Golf van Mexico terecht kwam." 164 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Een andere belangrijke schadepost zullen de landbouwopbrengsten zijn. De landbouwexperts in het IPCC voorspellen verminderde opbrengsten voor landbouw in tropen en subtropen bij nagenoeg eender welke temperatuurtoename en hogere landbouwoogsten in de meeste gebieden met een gematigde breedtegraad bij beperkte toenames in de jaargemiddelde temperatuur, maar verminderde landbouwoogsten in deze gebieden bij toenames in de jaargemiddelde temperatuur met meer dan een paar °C. De bodemkwaliteit zal afnemen ten gevolge van een warmer en droger klimaat. Dit kan de bodemfuncties verstoren, waarop ecosystemen en ook de plaatselijke samenleving gebaseerd zijn. De productiviteit in commerciële wouden zal stijgen in Noord Europa, maar waarschijnlijk dalen in Zuid-Europa en Continentaal-Europa door een toegenomen risico op droogte en bosbranden. De verminderde vorst laat het gebruik van wintergewassen in de landbouw toe tot hogere breedtegraden en verhoogt de opbrengst ervan. In Centraal- en Oost-Europa zou de oogst toenemen en in het Westen zou de oogst afnemen. De verminderde neerslag in het Zuiden vermindert de opbrengst en doet de vraag naar irrigatiewater stijgen. Extreme evenementen tijdens cruciale periodes in het groeiseizoen kunnen echter toenemende schade aanrichten. De gestegen atmosferische CO2-concentratie kan de opbrengst van landbouwgewassen verhogen in Noord-Europa. In Zuid-Europa wordt dit tegengewerkt door de toegenomen droogte (IPCC, 2001). Deze voorspellingen van de landbouwexperts van het IPCC lijken te worden bevestigd door de observaties in de warme zomer van 2003. Een Europees rapport toont dat de landbouwoogsten in Zuid-Europa sterk gedaald zijn (bv. graanoogst in Portugal -30 %, suikerbieten en maïs in Italië -25 %) en gestegen in Noord-Europa (bv. suikerbietenoogst in Ierland +25 %, in Zweden +5 %). Door de extreme hitte zijn de graanoogsten in Midden- en Oost-Europa de slechtste in 3 decennia. Volgens schattingen van het US Department of Agriculture en van de International Grains Council was de graanopbrengst in 2003 wereldwijd 32 respectievelijk 36 miljoen ton lager dan verwacht. Duitsland is het zwaarst getroffen EUland: sommige boeren in het zuidoosten van het land zouden de helft van hun graanoogst verloren hebben. De totale financiële schade in de Europese landbouw als gevolg van de hittegolf in 2003 wordt door Munich Re, één van de grootste herverzekeringsbedrijven ter wereld, op 10 miljard dollar geraamd. De impact van de hittegolf van 2003 is ook in het bijzonder relevant omdat de extreme temperaturen van 2003 een voorbeeld zijn van wat het gemiddelde klimaat zou kunnen zijn op de langere termijn (2070-2100) (EEA, 2004a). De economische activiteiten in de kuststroken hebben het aanpassingsvermogen van kustsystemen aan klimaatschommelingen en zeespiegelstijging aangetast. Heel wat kuststroken (o.a. in Vlaanderen, Nederland en Duitsland) zijn kwetsbaar voor stormen en overstroming. Veranderingen in neerslag en in windsnelheid zijn bijkomende zorgen. De meeste impact kan met relatief kleine investeringen vermeden worden. Dit is echter niet zo voor een aantal laaggelegen stedelijke gebieden en voor sommige kustecosystemen (bv. het Zwin), die zelfs nog verdere schade kunnen ondervinden ten gevolge van de beschermingsmaatregelen. Tenslotte zal in onze regio het energiegebruik toenemen in de zomer (koeling) en afnemen in de winter (verwarming). Infrastructuren, gebouwen en steden zijn gebouwd voor koudere klimaten en vereisen aanpassing, vooral voor hittegolven. In gebieden met verhoogde neerslag is er een bijkomend risico voor landverschuivingen en overstromingen (EEA, 2004a). De opwarming van ons klimaat kan ook het koelproces van onze thermische elektriciteitscentrales verstoren, eventueel met het noodzakelijk stilleggen van de centrale en een gebrekkige elektriciteitsvoorziening tot gevolg (MICE, 2005). Economisch gezien zullen veel ontwikkelingslanden al te lijden hebben onder relatief kleine temperatuurstijgingen. Vanaf een stijging met enkele °C zullen deze negatieve gevolgen zich ook in geïndustrialiseerde landen laten voelen. Kleine eilandstaten en laaggelegen kustgebieden lopen een bijzonder risico, ten gevolge van de zeeniveaustijging en de verwachte toename van de frequentie en intensiteit van stormen. In alle landen zullen de gevolgen zich het eerst en het meest laten voelen bij de armste bevolkingsgroepen. De verdeling over de wereld van de nadelen verbonden aan klimaatverandering, is dus zeer ongelijk. Bovendien hebben de armere landen vaak minder capaciteiten (rijkdom, technologie, infrastructuur, …) om zich tegen de nadelige effecten te wapenen. Daarom april 2008 165 Klimaatverandering Achtergronddocument worden bij de internationale afspraken rond vermindering van de uitstoot van broeikasgassen de ontwikkelingslanden enigszins ontzien. Aangezien de industriële groei in het Zuiden een grote druk op het milieu zal veroorzaken, is het aan de reeds geïndustrialiseerde landen om technologie, kennis en financiële middelen ter beschikking te stellen van de ontwikkelingslanden om de milieuschade te beperken. Dit mag de rijke landen er echter niet van ontslaan ook in eigen land te streven naar een verminderde uitstoot. Bij toekomstige internationale onderhandelingen over de periode na 2012 valt te verwachten dat de ontwikkelingslanden ook zullen onderworpen worden aan verplichtingen inzake de uitstoot van broeikasgassen. 10.1.2 ⎜ Algemene methodologie om de totale maatschappelijke kosten van klimaatverandering in te schatten Klimaatverandering zal de welvaart en het welzijn van de huidige en toekomstige generaties in Vlaanderen, Europa en de wereld op erg uiteenlopende wijzen beïnvloeden. Gegeven de complexiteit is het niet verwonderlijk dat de schattingen van dit welvaartsverlies erg uiteen lopen, en dat de meningen verdeeld zijn op welke wijze deze problematiek moet aangepakt worden, en welke lessen men kan of moet trekken uit de bestaande informatie. Eind 2006 heeft het zogenaamde Stern-rapport met een “economische analyse van klimaatverandering” deze discussie aangezwengeld door impactschattingen naar voor te schuiven die oplopen van 5 tot 20 % van het mondiale BNP bij ongewijzigd beleid, wat een heel stuk hoger is dan eerdere resultaten uit een brede waaier van studies (Stern, 2006). Aan de ene kant is dit rapport onthaald als een grote stap voorwaarts in de economische analyse van klimaatverandering, terwijl echter verschillende ‘klimaateconomen’ zeer kritische bemerkingen hebben gemaakt op dit rapport (Tol, 2006; The economist, 2006). Omdat dit soort studies en deze discussie enkele essentiële vragen uitvergroot met betrekking tot de evaluatie van de impact van klimaatverandering en -beleid, staan we eerst stil bij enkele methodologische aspecten alvorens enkele resultaten te bespreken. De analyse van de economische weerslag van klimaatverandering omvat veschillende aspecten, zowel m.b.t. de omvang van de potentiële schade, de bepalende factoren als de verdeling van die impacts in tijd en ruimte. Naast de inschatting van deze indicatoren zelf zijn er even belangrijke vragen met betrekking tot de criteria om deze indicatoren en gelateeerde onzekerheden te beoordelen. De methode om het verlies van welvaart door klimaatverandering in te schatten sluit enerzijds aan bij de methodes die men hanteert voor de inschatting van gevolgen op de economie voor andere milieuthema’s. Figuur 81 geeft een beknopt overzicht van hoe de schadefunctiemethode, route-effect of keten-effectbenadering zich vertaalt voor klimaatverandering. Men herkent in deze figuur de verschillende stappen uit de milieuverstoringsketen of DPSIR-keten en de analogie met methodiek om welvaartsverlies als gevolg van luchtverontreiniging of energiegebruik in MIRA in te schatten is groot (Torfs, 2005). Het grote verschil is evenwel de complexiteit en de schaal van de impacts, waardoor men verschillende soorten impacts in verschillende werelddelen voor huidige en toekomstige generaties moet aggregeren en moet afwegen. Omwille van de schaal van de problematiek is er nood aan indicatoren die een globaal beeld van de gevolgen kunnen schetsen. Cijfers voor schade aan één sector, een beperkte groep van landen of over een beperkt aantal jaren kunnen illustratief zijn, maar zijn weinig nuttig om ze te vergelijken met bv. de wereldwijde kosten van klimaatbeleid. Cijfers voor één sector of problematiek lijken vrij snel groot maar zijn moeilijk of niet te interpreteren, en geven mogelijks een verkeerd beeld. Een globaal cijfer daarentegen is logischerwijze zeer onzeker, gegeven de omvang en schaal van de problematiek, en de vele onzekerheden in de verschillende stappen van de analyse. Vandaar dat we deze toelichting richten op het in beeld brengen van de bandbreedte voor een dergelijk globaal cijfer en de factoren die het globale cijfer bepalen. 166 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 81: Methodiek om economische gevolgen van klimaatverandering in te schatten Bevolking, technologie, productie, consumptie Socio-economische Scenario’s Emissies van BKG Atmosferische concentraties van BKG Wereldwijd klimaat klimaatmodellen Regionaal klimaat en weer Directe impacts (gewassen, ecosystemen, ) Socio-economische impacts Dosis-effect relaties Waardering ( markt en nietmarkt ) effecten aanpassing billijkheid verdiscontering Kosten van klimaatswijziging (€, % BNP) externe kosten van emissies BKG (€/ton CO2 eq) baten van klimaatbeleid (€, % BNP,..) BKG = broeikasgassen Bron: VITO, gebaseerd op Hope (2005) april 2008 167 Klimaatverandering Achtergronddocument De omvang (aantal effecten) en schaal van de problematiek naar ruimte en tijd maken het moeilijker om deze methodiek te ontwikkelen dan voor bijv. luchtverontreingiging in Europa, zodat het niet verwonderlijk is dat de uitkomsten van dit soort modellen naar verhouding meer onzeker zijn. Figuur 81 geeft de verschillende stappen aan voor het inschatten van de economische gevolgen van klimaatverandering, en welke inputs hiervoor nodig zijn. Er zijn verschillende modellen en studies die dergelijke aanpak (ongeveer) volgen om de economische gevolgen van klimaatverandering in te schatten. Enkele modellen worden toegelicht in het Sternrapport (2006) terwijl Tol (2005) 103 resultaten van 28 studies heeft samengebracht en vergeleken. Alvorens we de resultaten van deze impactstudies bekijken, geven we een korte oplijsting van de basiskenmerken en -aannames waarin die studies en modellen verschillen: de aard van klimaatscenario’s die ze doorrekenen (lagere of hogere temperatuurstijgingen, de mate dat ze (de kans op) feedback-mechanismen rond klimaat meenemen; de reikwijdte van het model naar aantal sectoren en impacts, de mate waarin dat naast economische effecten ook niet-geprijsde welvaartseffecten worden meegenomen; de tijdshorizon: normaliter 2100 of 2200; aannames rond adaptatie of aanpassingsmaatregelen; aannames om de impacts te aggregeren over verschillende landen (impacts voor armere landen of landengroepen hoger waaderen) en generaties (gehanteerde discontovoet); aannames voor verrekenen van onzekerheden, en vooral met betrekking tot scenario’s, feed-back mechanismen of impacts met een lage kans van voorkomen maar grote schade; keuze van indicatoren (totale kosten, kosten voor groepen, % van BNP, externe kost per ton CO2eq, …). Naast de verschillen inzake basiskenmerken en -aannames moet men voor een juiste interpretatie van de resultaten ook de gehanteerde, onderliggende mechanismen begrijpen: Netto-effecten: Klimaatverandering leidt zowel tot kosten als baten en beide bepalen het netto effect. Centraal in de schatting staan de dosis-effect relaties. Deze geven aan hoe klimaatverandering op een directe (via een stijging van temperatuur) of indirecte wijze (stijging van de zeespiegel of intensiteit en frequentie van stormen) gevolgen heeft voor de verschillende sectoren zoals landbouw, industrie, ... . Voor elke sector en impact zijn er logischerwijze eigen curves. Aanvankelijk gaf het klimaatonderzoek vaak lineaire of kwadratische inschattingen van de schade in functie van de temperatuurstijging. Naar het einde van vorige eeuw kreeg het klimaatonderzoek echter ook aandacht voor positieve gevolgen en kregen de dosis-effect relaties vaker de vorm van een heuvelvormige curve (Mendelson, 2006): figuur 83. Deze curve geeft aan dat voor vele sectoren in landen met een gematigd klimaat een beperkte temperatuurstijging aanleiding geeft tot een voordeel, bijv. meer landbouwopbrengst, minder kosten voor verwarming of minder gezondheidseffecten te wijten aan de koude. Dit zijn effecten die vooral belangrijk worden geacht voor de rijkere landen en op de korte termijn. Aan de andere kant staan de negatieve effecten, die vooral belangrijk zijn voor de armere landen en voor warmere streken. We moeten verder opmerken dat dosis-effect relaties vooral opgesteld zijn op basis van gegevens voor de rijkere landen; De aard en omvang van de effecten hangen samen met de omvang en snelheid van temperatuurstijging. Bij eerder matige temperatuurstijgingen (1 tot 2 °C) kunnen vooral rijkere landen netto baten van klimaatverandering hebben (IPCC, 2001) terwijl armere landen reeds de kosten van klimaatverandering zullen voelen. Bij grotere temperatuurstijgingen zullen in alle sectoren en landen de kosten groter zijn dan de baten. Figuur 83 en 84 illustreren dat de aard en omvang van de gevolgen niet liniair zijn met de beschouwde temperatuurstijging. De omvang van de kosten hangen ook af van een reeks parameters die we verder bespreken. 168 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 83: De heuvelvormige curve voor dosis-effect relaties van klimaatverandering. Bron: Mendelsohn et al, (2006) 21 Wat de impacts betreft die de modellen mee in rekening brengen, springen volgende punten in het oog: Vele van de impacts verlopen via effecten op de watercyclus (Stern, 2006), terwijl net die effecten vaak het minst gekend zijn of onderschat worden in de economische modellen (Tol, 2005); Klimaatverandering leidt zowel tot risico’s op overstroming als op droogte; Dalende voedselopbrengsten, vooral in Africa. In gematigde klimaatzones kan de voedselopbrengst aanvankelijk stijgen, maar die zal bij grotere temperatuurstijgingen nadien terug dalen; In koudere klimaatzones zullen koude-gerelateerde gezondheidseffecten dalen, maar globaal beschouwd zullen de negatieve gezondheidseffecten door hittestress en ondervoeding toenemen. Zonder aanpassing kan verspreiding van ziektes (bijv. malaria) dit nog versterken; In tegenstelling tot de mens die zich sneller kan aanpassen aan of beschermen tegen nieuwe risico’s, zullen ecosystemen meer lijden onder klimaatveranderingen zodat 15 tot 40 % van de soorten reeds bij temperatuurstijgingen tot 2 °C kunnen verdwijnen; Een stijging van de zeespiegel zal de overstromingsrisicio’s sterk doen toenemen. Bij beperkte temperatuurstijgingen kunnen vooral rijkere landen zich hiertegen beschermen via dijken en andere waterkeringen. Zonder hulp zullen armere landen zich eerder moeten aanpassen via migratie. Bij hogere temperatuurstijgingen wordt het ook moeilijker en minder kosten-effectief voor rijkere landen om zich te beschermen via dijken en waterkeringen. 21 Mendelsohn, Dinar A;, Williams L., The distributional impact of climate change on rich and poor countries, Environment and Development Economics, 11: 159–178, 2006 april 2008 169 Klimaatverandering Achtergronddocument Figuur 84: Overzicht van de mogelijke risico’s van klimaatverandering en hun intensiteit in functie van de temperatuurstijging Bron: IPCC, WG II, 2001 170 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 85: Voorbeelden van de voornaamste effecten van klimaatverandering in functie van de temperatuurstijging Bron: Stern (2006) Waardering van de effecten: om een verlies van welvaart te meten wordt het effect van klimaatverandering uitgedrukt in euro’s. Voor de gevolgen op vermarkte goederen en diensten zoals landbouwproducten, energie, herstelkosten infrastructuur of ziekenhuiskosten kan dit op basis van marktprijzen. Maar er zullen ook effecten zijn op niet-vermarkte goederen en diensten zoals het verlies aan gezondheid, de beperking van recreatiemogelijkheden en het verlies aan biodiversiteit. Voor milieuthema’s zoals luchtverontreiniging is het huidige welvaartsverlies per jaar voor de hele Vlaamse bevolking een relevante indicator. Deze kan dan vergeleken worden met het huidige BNP in Vlaanderen of met de kosten voor beperking van die impacts in Vlaanderen. Voor klimaatverandering zijn deze criteria ook relevant, maar hun berekening is meer onzeker of minder relevant om verschillende redenen. We sommen een aantal factoren op die aanleiding kunnen zijn tot verschillende – maar daarom nog niet tegenstrijdige – resultaten in verschillende studies naar de economische impact van klimaatverandering: Als indicator kan men het welvaartsverlies in termen van het wereldwijde BNP hanteren, verdisconteerd over een lange periode (100, 200 of meer jaar). Een overzicht van de verschillende studies is weergegeven in een artikel van Tol (2005). Stern (2006) bouwt hierop verder, maar met andere hypotheses. Het totale netto resultaat lijkt eenvoudig (% BNP) maar is toch moeilijk te interpreteren voor beleidsstudies. Sommige studies hanteren een andere april 2008 171 Klimaatverandering Achtergronddocument indicator: de marginale milieuschadekosten per ton CO2(-equivalent). Een overzicht van de literatuur hierover en hoe de indicatorwaarden kunnen gebruikt worden in beleid is samengevat door Watkiss et al (2005). Deze indicator bouwt voort op de eerste, maar is makkelijker te linken met de kosten van klimaatbeleid; De voornaamste gevolgen van klimaatverandering doen zich voor op de lange termijn en men moet minstens tot 2100 of langer welvaartsverlies inschatten. Hiertoe moet men ten eerste veronderstellingen maken over demografie, economische groei en mate en snelheid van aanpassen aan klimaatverandering. Om dat welvaartsverlies te interpreteren zijn er twee criteria. Ten eerste kan men de totale schade over die ganse periode integreren en omrekenen naar de netto contante waarde vandaag voor het geheel van die verliezen. Hiertoe moet men toekomstige schade verdisconteren. Er is evenwel geen eensgezindheid onder economen welke discontovoet men hiertoe moet hanteren. Gangbare maatschappelijke discontovoeten om kosten en baten over enkele decennia te beoordelen zijn in de orde van 3 % tot 5 %. Een discontoevoet weerspiegelt zowel de tijdsvoorkeur van de mensen (we verkiezen consumptie vandaag boven uitgestelde consumptie) als de productiviteit van kapitaal (men kan het uitgespaarde geld gedurende die tijd inzetten voor andere productieve doeleinden). Private sectoren en huishoudens hanteren hogere discontovoeten voor hun beslissignen, en naarmate projecten hier meer bij aanleunen of investeringen risicovol zijn worden ook iets hogere maatschappelijke discontovoeten gehanteerd. Maar voor effecten van klimaatverandering die over verschillende generaties gaan worden ook nog veel lagere discontovoeten naar voor geschoven, zoals 1 % (wat ongeveer overeenkomt met de langetermijn groeivoet) of 0,1 % bij Stern; Klimaatverandering heeft zowel positieve als negatieve gevolgen, en de totale cijfers zullen dus het saldo zijn van die twee. Het eindresultaat kan dan een vertekend beeld opleveren: achter een relatief beperkt netto effect kunnen de gevolgen (en baten) tussen landen, sectoren en generaties erg ongelijk verdeeld zijn; De waardering van effecten wordt ook beïnvloed door het welvaartniveau in een land. De effecten in rijkere landen wegen daarom zwaarder door. Omdat klimaatverandering zowel positieve als negatieve gevolgen heeft en de positieve gevolgen zich vooral voordoen in rijkere landen en op korte termijn, wegen in de totale schattingen de positieve effecten relatief zwaar door. Om deze vertekening te vermijden hanteren de meeste studies één of andere vorm van ‘equity weighting’: dwz. dat effecten in armere landen zwaarder worden gewogen en dat men corrigeert voor het lagere welvaartniveau in die landen. Een typisch voorbeeld is de effecten op gezondheid te waarden aan de hand van één wereldwijde waarde voor verandering op de kans op vervroegde sterfte (waarde van een statistisch leven). Maar ook deze aanpak krijgt soms kritiek, bv. van B. Lomberg die stelt dat op deze wijze klimaatbeleid een soort inefficiënte ontwikkelingshulp wordt, en dat men het geld voor klimaatverandering efficiënter kan aanwenden in bv. directe gezondheidshulp; Een goede inschatting moet uitgaan van rationeel gedrag van de mensen en voorzien dat mensen zich zullen aanpassen aan de klimaatverandering. De effecten zijn dan ook beperkter naarmate men meer aanpassing in de modellen inbouwt. Een bijkomend effect is dat aanpassing vaak bijkomende baten oplevert die zich vooral in de nabije toekomst voordoen (figuur 86). Een typisch voorbeeld voor Vlaanderen is de actualisatie van het Sigmaplan. Dit leidt niet alleen tot een betere bescherming tegen zeespiegelstijging, maar ook tot een betere bescherming bij overstromingen met een andere oorzaak (bv. toenemende bevolkingsdichtheid en verharde oppervlakte). Als al de baten van dit soort maatregelen worden meegenomen dalen de netto milieuschadekosten van klimaatverandering. De grootste negatieve effecten van klimaatverandering zijn te verwachten bij de hoogste temperatuurstijgingen, indien feed-back mechanismen worden meegerekend en indien meerdere – ook onzekere – effecten worden verrekend en men over een lange termijn kijkt (na 2100). Naarmate men meer onzekere informatie meeneemt, zullen de kosten stijgen; Alle modellen gaan uit van een economische groei waardoor toekomstige generaties rijker zullen zijn dan de huidige. Hierdoor is ook de draagkracht van die generaties om toekomstige aanpassingskosten te dragen groter. De literatuur rond duurzaamheid en klimaatverandering schuift geen duidelijke en concrete criteria naar voor om hiermee om te gaan of te verrekenen. 172 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 86: Illustratie van de baten van aanpassing aan klimaatverandering Bon: Mendelsohn et al. (2006) 10.1.3 ⎜ Hoe groot zijn de maatschappelijke kosten van klimaatverandering? Het samenspel van alle in § 10.1.2 vermelde factoren verklaart de verschillen in de schattingen voor de totale wereldwijde kost van klimaatverandering. De meeste studies geven aan dat de totale impact beperkt is tot enkele procenten van het mondiale BNP. Deze studies geven een soliede ondergrens van de totale kosten, maar zijn onvolledig omdat ze zich beperken tot de best gekende impacts en zich voornamelijk beperken tot de schade in economsiche sectoren en volksgezondheid. Die cijfers kunnen ook vertaald worden naar externe kosten 22 per ton uitgestoten broeikasgas. Op basis van 97 schattingen uit 27 studies besluit Tol (2005) dat er weinig evidentie is om externe kosten hoger in te schatten dan 14 $/ton CO2-eq. Watkiss et al. (2005) suggereren in een recente studie iets hogere cijfers cijfers, waarbij de externe kost stijgt in de tijd, en met een centrale schatting van 14 tot 53 euro per ton CO2-eq uitgestoten in 2000. De totale bandbreedte gaat van 4 tot 89 euro/ton CO2-eq. 22 Naast de aangerekende prijzen (bv. voor elektriciteit betreft dit de sommatie van investerings- en uitbatingskosten, brandstofprijzen, arbeidskosten, allerlei taksen en een winstmarge voor producent, netbeheerder en leverancier), zijn er ook ‘externe kosten’ die niet mee verrekend zitten in de prijs die eindgebruikers betalen. Deze externe kosten bestaan hoofdzakelijk uit schadekosten veroorzaakt door emissies van verontreinigende stoffen, door hinder of door ongevallen. Zo verschillen externe kosten sterk in functie van de gebruikte combinatie technologie/brandstof om elektriciteit op te wekken, en zou doorrekening van die kosten naar producenten en eindgebruikers de samenstelling van het productiepark voor elektriciteit sterk kunnen beïnvloeden. april 2008 173 Klimaatverandering Achtergronddocument Tabel 19: Marginale externe kosten van klimaatverandering in functie van jaar van uitstoot [euro per ton CO2-eq] 2000 2030 2050 centrale schatting 22 41 85 lagere centrale schatting 14 14 53 hogere centrale schatting 53 105 170 ondergren s 4 8 12 bovengrens 89 150 223 Bron: Watkiss et al. (2005) De recente studie van Stern (2006) wijkt op verschillende vlakken af van deze literatuur. Ze probeert om ook de meer onzekere effecten van hogere temperatuurstijging mee te nemen. Daarnaast hanteert ze een zeer lage discontovoet (0,1 %). De wijze waarop alle effecten worden verrekend is niet meteen duidelijk (Tol, 2006). De resultaten uit het Stern-rapport zijn samengevat in tabel 20 en tonen aan dat de effecten in de economsiche sectoren (markt) voor een basisscenario mogelijk een beperkt beeld geven van de totale potentiële schade. De markteffecten zijn van eenzelfde orde van grootte als deze vermeld in de literatuur (2,1 % welvaartsverlies, met een range van 0,3 tot 5,9). Deze kosten verdubbelen als ook het risico op catastrofes wordt verrekend, en verdubbelen andermaal als de niet-vermarkte welvaartseffecten worden meegerekend. Al deze kosten liggen 20 tot 40 % hoger in een scenario waarbij de emissies in een ‘business as usual’-scenario leiden tot hogere temperatuursstijging. Deze schattingen voorzien niet in ‘equity weighting’. Op basis van gelijkenissen met andere studies wordt ingeschat dat als dit effect wordt meegenomen de totale kost van klimaatverandering kan oplopen tot 20 % van het mondiale BNP. Dit cijfer wordt vaak geciteerd als de bovengrens van klimaateffecten uit dit rapport. Tabel 20: Verlies in welvaart door toedoen van kimaatverandering onder een ‘business as usual’-scenario, uitgedrukt als % van het mondiale BNP per capita en met verdiscontering aan 0,1 % klimaatscenario’s baseline grote klimaatwijziging markt 2,1 2,5 mate dat impacts worden meergerekend markt + markt + risico op catastrofe risico op catastrofe + niet-marktgebonden impacts 5,0 10,9 6,9 14,4 Bron: Stern (2006) De studie is logischerwijze controversieel: enerzijds wordt ze geprezen omdat ze verder gaat dan andere studies om de meer onzekere effecten in rekening te brengen. En zodoende veel beter aansluit bij de nood aan een economsiche analyse van de risico’s voor klimaatverandering, waarbij omgaan met onzekerheid een wezenlijk kenmerk is van deze problematiek. Anderzijds verwijten verschillende klimaateconomen Stern dat hij uit de literatuur systematisch de hoogste waarden kiest, dat de totale verrekening onduidelijk is en dat onzekerheden meerdere malen worden meegeteld (o.a. Tol, 2006). Als algemeen besluit kunnen we stellen dat de studies die zich beperken tot de meer gekende effecten van klimaatverandering aangeven aan dat de maatschappelijke kosten van die klimaatverandering voldoende groot zijn om de eerste stappen van klimaatbeleid te verantwoorden op basis van kosten-baten analyses van gekende effecten. Voor verdergaand beleid en op langere termijn is het nodig om ook minder zekere maar potentieel grotere effecten in rekening te brengen. Op dit vlak is de wetenschappelijke kennis nog zeer beperkt. De totale kosten worden getemperd door mogelijke baten zoals voor de landbouw. Het is evenwel onduidelijk in welke mate deze baten zich daadwerkelijk kunnen realiseren als men met alle wijzigingen (bv. hydrologie) en randvoorwaarden rekening houdt. Zo schat een eerste studie de effecten van klimaatverandering op landbouw in Vlaanderen eerder negatief dan positief in (Gabriëls, 2005). 174 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Als het beleid indicatoren met betrekking tot de externe of maatschappelijke kosten van klimaatverandering hanteert, is het dan ook aangewezen om met de intrinsieke onzekerheid in deze cijfers rekening te houden. Vooral als het gaat om beleidsmaatregelen met betrekking tot klimaat en voor langetermijnbeleid op aanverwante terreinen. De economische studies geven ook het belang aan van adaptatie aan klimaatverandering, en de noodzaak om solidariteit en hulp ook in deze context te bekijken. 10.2 ⎜ Economische impact van het klimaatbeleid: capita selecta I 10.2.1 ⎜ Doelstelling en opbouw van dit hoofdstuk Klimaatbeleid beoogt het stapsgewijs omschakelen naar een economie en maatschappij die veel energie-efficiënter is en een energiessyteem dat koolstofarmer is. Omdat energiegebruik sterk verweven zit in alle sectoren zal dit een brede waaier van directe en indirecte economische effecten hebben, en het netto effect zal de som zijn van een reeks kosten en baten voor huishoudens, industrie en overheid. In dit hoofdstuk willen we in grote lijnen de verschillen soorten effecten verduidelijken en illustreren en de orde van grootte aangeven. Het is hierbij de bedoeling om de verschillende mechanismen te illustreren, waarbij we inzoemen op twee aspecten: Wat zijn de mechanismen en orde van grootte van economische effecten van het kortetermijnklimaatbeleid (implementatie van Kyoto-doelstellingen). We kijken hierbij zowel naar de kosten maar ook naar aanvullende baten of co-voordelen voor luchtkwaliteit en werkgelegenheid; Een tweede focus is de evaluatie van de technisch-economische haalbaarheid van een ambitieus lange termijn mondiaal klimaatbeleid dat een beperking beoogt van de mondiale opwarming tot 2°C. De totale kosten en baten van klimaatbeleid hangen sterk van keuzes rond de sectoren en landen waar de emissiereducties gebeuren, welke instrumenten hiertoe worden ingezet en hoe die maatregelen worden fijngesteld om ongewenste neveneffecten te minimaliseren. Het is niet de bedoeling van dit hoofdstuk om hier een specifieke inschatting te maken van de vele mogelijke varianten van klimaatbeleid of om aanwijzingen te geven voor een optimaal klimaatbeleid. Dit hoofdstuk wil de lezer een kader aanbieden om andere studies te kunnen plaatsen in een ruimer geheel van economische gevolgen. De opbouw van dit hoofdstuk is als volgt: een oplijsting van de maatregelen van klimaatbeleid en een schets van de omvang van de uitdaging op korte en lange termijn; een oplijsting en bespreking van de de economische kosten en baten van klimaatbeleid; een illustratie van het relatieve belang van verschillende effecten op basis van studies voor België en Europa van kortetermijnklimaatbeleid, en met vooral aandacht voor de effecten van energie- en CO2-taksen en economische instrumenten; een verkenning van het technisch-economisch potentieel en macro-economische effecten van ambitieuse mondiale scenario’s voor langetermijnklimaatbeleid; een bespreking van de aanvullende baten voor luchtkwaliteit kortetermijnklimaatbeleid, met illustratie op basis van cijfers voor Europa en België. van 10.2.2 ⎜ Algemeen overzicht van de maatregelen We kunnen de technologische maatregelen of opties opslitsen in vier grote groepen: 1. energie-efficiëntie en -besparing 2. een koolstofarmer energiesysteem, waaronder valt verandering van brandstofkeuze tussen fossiele brandstoffen. hernieuwbare energie april 2008 175 Klimaatverandering nucleaire energie CCS: koostafvang en opslag 3. koolstoffixatie in bossen 4. reductie van niet-CO2 broeikasgassen. Achtergronddocument 10.2.2.1 ⎜ Hoe groot is de uitdaging: de bepalende factoren in het verleden en zonder extra beleid Zonder klimaat- of energiebeleid wordt de uitstoot van broeikasgassen (BKG) voornamelijk gedreven door demografische en economische groei. Figuur 87 toont de relatieve bijdrage van deze factoren aan mondiale, energiegebonden CO2-emissies tussen 1970 en 2030, op basis van geaggregeerde cijfers per decade uitgedrukt in Gton CO2. De figuur toont dat de emissies van CO2 elke decade gestegen is en zal blijven stijgen omwille van demografische groei en omwille van economische groei per capita. Vanaf 2000 draagt economische groei meer bij aan die stijging dan demografie. De verdere groei van CO2-emissies wordt hoofdzakelijk afgeremd omdat onze economie energie-efficiënter is geworden, zodat we minder energie nodig hebben om een eenheid BNP te produceren. In de jaren 80 is ons energiestyeem ook minder CO2-intensief geworden zodat we minder CO2 uitstoten per eenheid energiegebruik. Dit effect is relatief klein geworden sinds 1990 en wordt voor de toekomst in het basisscenario ook minder belangrijk ingeschat. Cumulatief is onze economie sinds 1970 40 % minder CO2-intensief geworden, voornamelijk omdat we energie-efficiënter zijn geworden, en slechts in mindere mate door overschakeling naar koolstof-arme of -vrije energievormen. Figuur 87: Bijdrage van verschillende factoren aan de mondiale emissies van broeikasgassen (1970-2030) Bron: IPCC, 2007 10.2.2.2 ⎜ Waar moeten we naartoe om klimaatsverandering voldoende in te perken ? Figuur 87 illustreert dat we de energie- en koolstofefficiëntie moeten verhogen willen we CO2emissies stabiliseren of afbouwen. Figuur 88 geeft aan hoe groot die verbeteringen moeten zijn. Als we de grootste risico’s van klimaatbeperking willen vermijden moeten we streven naar een maximale stijging van gemiddelde mondiale temperatuur met 2°C, wat een stabilisatie van atmosferische broeikasgasconcentraties betekent rond 450-550 ppm. Om dit te bereiken tegen een achtergrond van verwachte demografische en economische groei zijn grote verbeteringen nodig van de energie- en CO2-efficiëntie. Figuur 88 toont stapsgewijze 176 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering scenario’s voor deze efficiëntieverhoging voor drie ambitieniveau’s van klimaatverandering, op basis van een studie van het MNP voor haalbaarheid van meer ambitieuze klimaatdoelstellingen (MNP, 2006). Deze problematiek wordt verder meer in detail uitgewerkt. De figuur illustreert dat het in alle scenario’s nodig is om de energie-efficiëntie blijvend te verbeteren. Als we de risico’s op klimaatverandering willen inperken, zullen we ook de CO2efficientie in gelijkaardige mate moeten verhogen. Hiermee is het kader geschetst waarin we het korte en lange termijn klimaatbeleid kunnen beoordelen. Figuur 88 : Illustratie van verbetering van energie- en koolstofefficiëntie nodig om verschillende klimaatdoelstellingen te bereiken. Bron: MNP, 2006 10.2.3 ⎜ Algemeen overzicht van de verschillende effecten In tabel 21 worden de verschillende economische effecten van klimaatbeleid opgelijst. We maken onderscheid tussen: effecten voor huishoudens en ondernemeningen enerzijds en voor de overheid anderzijds; effecten door toepassing van technische maatregelen of gedragsverandering, en betalen of innen van energie-CO2-taksen; directe effecten (verbonden met de maatregelen of taks) en indirecte/afgeleide effecten; financiële effecten (die een daadwerkelijke overdracht van een geldsom inhouden) en andere welvaartseffecten; primaire baten (verbonden met beperking klimaatverandering) en aanvullende baten of co-voordelen. Deze indeling volgt een benadering vanuit een economische analyse van klimaatbeleid. In de literatuur worden deze verschillende effecten soms anders benoemd of ingedeeld. In deze paragraaf zullen we die verschillende effecten kort bespreken, om in de daaropvolgende april 2008 177 Klimaatverandering Achtergronddocument paragraaf de orde van grootte van deze effecten te illustreren aan de hand van enkele studies. 10.2.3.1 ⎜ Directe financiële en niet-financiële effecten In grote lijnen zal het klimaatbeleid de verschillende sectoren (huishoudens, industrie, transport, …) ertoe aanzetten of dwingen om efficiënter met energie om te gaan en/of naar CO2-vriendelijker brandstoffen over te schakelen. Hiertoe zullen de sectoren vaak moeten investeren (bijv. meerkost voor isolatie, meer efficiënte technologie,…) en/of hun gedrag aanpassen. Investeringen in energie-efficiëntie zullen leiden tot lagere brandstofkosten. De meest efficiënte maatregelen kunnen zichzelf terugverdienen. Of maatregelen zich terugverdienen hangt af van de omvang van de investeringskost en van de besparing op de brandstoffen, maar verder ook van verwachtingen of eisen met betrekking tot de tijdshorizon, toekomstige brandstofprijzen, gewenste opbrengst op de investering (discontovoet) en hoe men kwalitatieve aspecten (verandering van comfort) waardeert. Tabel 21: Overzicht van de verschillende economsiche effecten van klimaatbeleid directe financiële kosten directe financiële baten directe nietfinanciële effecten indirecte financiële kosten/baten indirecte economische kosten-baten primaire baten klimaatbeleid aanvullende baten; co-voordelen (netto) kosten en afgeleide effecten van klimaatbeleid effecten op huishoudens en effecten op overheidsbegroting van ondernemingen van technische regulering, subsidies energie/CO2energie/CO2 maatregelen/ taksen taksen gedragswijziging investeringen en extra betalingen administratiekosten, (min-inkomsten werkingskosten aan de overheid subsidies voor door onder vorm van investeringen, … energiebesparing) energie-/CO2-taks aankoop CO2rechten besparing vermeden subsidies inkomsten uit brandstof; voor nietenergie- en CO2subsidies hernieuwbare taksen ontvangen van energie overheid voor investeringen comfortverlies of comfortwinst min-uitgave door lastenverlaging min-inkomsten door lastenverlaging netto effect van energie/CO2-taks en lastenverlagingen op inkomsten uit andere belastingen (BTW, inkomensbelastingen; uitgaven sociale zekerheid,….) afgeleid effect van kosten en besparingen op afzet, verkoopsprijzen, werkgelegenheid voor ondernemingen netto effect op netto inkomen voor huishoudens baten van klimaatbeleid vermeden kosten klimaatverandering (zie § 10.1) - vermeden milieuschadekosten van energieverbruik (luchtverontreiniging); - verhoging energiezekerheid; - afgeleide stimulering technologische ontwikkeling in andere sectoren; - ongewenste neveneffecten (aanvullende kosten, visuele effecten en vraag naar land voor hernieuwbare energie, nucleaire risico’s, …) Bron: VITO, 2007 Gedragsaanpassingen kunnen leiden tot financiële meerkosten en/of tot kosten in termen van verlies van comfort (de verwarming iets lager zetten, tijdsverlies door keuze voor carpooling 178 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering i.p.v. individueel transport, keuze voor een zuiniger wagen maar met minder vermogen). Verlies van comfort kan soms samengaan met bepaalde financiële besparingen op de brandstofrekening, zoals bovenstaande voorbeelden illustreren. Zowel voor investeringen als voor gedragsaanpassingen geldt dat de meest efficiënte maatregelen vanuit financieel oogpunt winstgevend kunnen zijn. Deze maatregelen worden no-regret maatregelen genoemd of ‘market-mitigation potential’ (IPCC, 2007). Meestal komen deze maatregelen neer op een efficiënter energiegebruik. De omvang van deze zogenaamde no-regret maatregelen is belangrijk. Wereldwijd kan volgens het IPCC een vermindering worden gerealiseerd met 6 Gton CO2-eq per jaar tegen het jaar 2030, waarbij de baten (lagere energiefactuur, minder onderhoudskosten) groter zijn dan de kosten (investering, onderhoud) (IPCC, 2007). Het feit dat we deze maatregelen niet automatisch nemen heeft te maken met het belang dat we hechten aan dat comfortsverlies en belemmeringen zoals beperkte informatie over rendabiliteit van maatregelen, problemen om de baten van de besparingen te verzilveren (bijv. voor huurders, …). Tot slot hangt dit ook af van de rendabiliteit die we wensen gegarandeerd te zien op investeringen voor energiebesparingen. In het algemeen zullen mensen een hoger rendement eisen voor deze investeringen in vergelijking met bijv. een risicoloze overheidsobligatie omdat netto-besparingen onzeker zijn en zij voor dat risico een premie eisen. Een deel van de maatregelen zijn niet rendabel vanuit het oogpunt van de huishoudens of ondernemeningen maar wel vanuit algemeen maatschappelijk oogpunt. Dit komt omdat huishoudens en ondernemingen geen rekening houden met de externe kosten van energiegebruik (bijv. milieuschade door luchtverontreiniging bij vebranding fossiele brandstoffen) en omdat zij hogere rendementseisen hebben (private discontovoeten (5-10 %) dan vanuit maatschappelijk oogpunt wenselijk is (sociale discontovoet (2-6 %). De maatregelen die vanuit maatschappelijk oogpunt zichzelf kunnen terugverdienen wordt ook het economische aanpassings potentieel genoemd (economic mitigation potential) (IPCC, 2007). Dergelijke maatregelen zullen in beleidsevalautie leiden tot een beperking van emissies zonder stijging van de maatschappelijke kosten (tenminste als alle baten, ook bijv. vermeden milieuschadekosten, worden meegenomen). Deze baten worden verder besproken onder de noemer aanvullende baten of co-voordelen van klimaatbeleid. Eén van de hoekstenen van elk klimaatbeleid is het aanboren van dit markt- en economisch aanpassings potentieel. Hiertoe moeten enerzijds belemmeringen worden weggenomen (bijv. betere informatie) maar moeten ook prijssignalen worden gecreërd om te garanderen dat de energiegebruiker mogelijke maatregelen beoordeeld op basis van de totale maatschappelijke kost van zijn energiegebruik en om de hogere private rendementseisen te compenseren. Energie- en CO2-taksen dragen bij tot de juiste prijssignalen. 10.2.3.2 ⎜ Directe en indirecte effecten van energie- en CO2-taksen Het bijsturen van de relatieve energieprijzen is één van de hoekstenen van elk klimaatbeleid omwille van verschillende redenen: enerzijds vormt energie-efficintie een hoeksteen van klimaatbeleid maar omdat energieverbruik allomtegenwoordig is¨, is een efficiënte aansturing ervan moeilijk te realiseren via regulering. Een prijsprikkel daarentegen zal in al deze situaties automatisch doorwerken en helpen om het markt- en economisch potentieel aan te boren; voor klimaatproblematiek is de locatie van de beperking van de uitstoot niet van belang; de energieprijzen zijn sub-optimaal in de zin dat zij de maatschappelijke kosten op klimaat en milieu (externe milieukosten) niet weerspiegelen. Vandaar dat energie en CO2-taxatie steeds een belangrijke rol speelt in economsche studies van klimaatbeleid, en een essentieel element wordt genoemd van verder klimaatbeleid (bijv. in de studies van het Belgische Federaal Planbureau). Energie- en/of CO2-taksen leiden in eerste orde tot extra kosten voor de energiegebruikers. Omdat hierdoor investeringen en april 2008 179 Klimaatverandering Achtergronddocument gedragswijziging sneller rendabel worden zullen zij zich aanpassen, wat in tweede orde leidt tot minder verbruik en minder taksen. De besparing zal evenwel niet overal dezelfde zijn, want het is net de bedoeling van dergelijk instrument om vooral daar te besparen waar dat relatief goedkoopst kan. Een beleid dat gebruik maakt van taxatie zal dus efficiënter zijn maar de totale directe economische impact (kosten van maatregelen en van taksen) kan of zal groter zijn dan bij een beleid met louter regulering. Die hogere directe kost zit evenwel enkel in een hogere transfer van huishoudens en/of ondernemingen naar de overheid. Het totale economische effect van dat beleid hangt dan in grote mate af van wat de overheid met die inkomsten doet. Vooral als ze gebruikt worden voor een gerichte verlaging van lasten op arbeid kunnen er positieve effecten ontstaan omdat arbeid dan relatief goedkoper wordt. Dit wordt algemeen omschreven als het ‘dubbel dividend’ omdat naast een positief effect voor het milieu er een bijkomend positief effect is op de economie. Het netto-effect op de economie (BNP, werkgelegenheid, …) zal dan afhangen van hoe groot die verschillende effecten zijn en hoe zij doorwerken in de economie. Verhandelbare emissierechten: Als men verhandelbare emissierechten introduceert kan men eveneens een omgeving creëren waarin ondernemingen (en bij uitbreiding huishoudens) financiële prikkels krijgen om energie- en CO2-efficiënter te handelen en waarbij enkel de goedkoopste maatregelen worden genomen om een gegeven doelstelling te bereiken. De directe economische effecten hangen sterk af van de vraag of de overheid bij aanvang van het systeem de rechten verkoopt of gratis uitdeelt aan de energieverbruikende sectoren. In het eerste geval zijn de directe kosten voor ondernemingen eveneens hoger maar krijgt de overheid (eenmalige) inkomsten. De overheid kan in principe deze inkomsten ook gebruiken om de economie te stimuleren, al lenen eenmalige inkomsten zich hier minder toe. Als de overheid de verhandelbare emissierechten gratis verdeeld zullen de directe economische effecten lager zijn dan bij een taks, maar zal er anderzijds ook geen mogelijkheid zijn om de voordelen van het ‘dubbel dividend’ te oogsten. Als de overheid emissierechten aankoopt in het buitenland is er enerzijds een kost voor de overheidsfinancieën en anderzijds een verminderde kost bij huishoudens en of ondernemeningen om dezelfde emissiedoelstellingen op niveau van een land of regio te bereiken. De kost voor de overheid is makkelijk te identificeren, de vermeden kosten op andere plaatsen niet. De indirecte effecten zullen afhangen van de financiering van de aankoop (door extra belastingen of door vermindering van uitgaven). Het geheel van deze effecten kan men inschatten door beleidsscenario’s met aankoop van emissierechten in het buitenland te vergelijken met scenario’s met binnenlandse maatregelen. 10.2.3.3 ⎜ Baten Primaire baten zijn de baten die rechtstreeks verband houden met het beperken van de klimaatverandering. Het betreft vermeden kosten voor aanpassing aan klimaatsverandering en/of vermeden schade ten gevolge van klimaatsverandering. Zoals in § 10.1 besproken situeren deze baten zich voornamelijk op mondiaal vlak, komen zij vooral de volgende generaties ten goede en is hun inschatting erg onzeker. Aanvullende baten of co-voordelen betreft de welvaartseffecten die weliswaar niet de eerste doelstelling zijn van klimaatbeleid maar wel vrij tot heel belangrijk kunnen zijn. Het gaat hier om (Defra, AEAT 2006 en AEAT 2005; Defra, 2002; Markandya, 2003): Vermeden externe milieukosten van energieverbruik: in de mate dat klimaatbeleid leidt tot beperking van energieverbruik zal het ook de externe kosten die hiermee samenhangen beperken. Belangrijk in dit opzicht zijn de vermeden maatschappelijke kosten van luchtverontreiniging door verbranding van fossiele brandstoffen, en voornamelijk de gezondheidseffecten die hiermee samengaan. Dit wordt in het volgende deel geïllustreerd; Energiezekerheid: beperking van energieverbruik leidt ook tot verhoging van de energiezekerheid en beperkt de afhankelijkheid van onze economie voor energie-import en gevoeligheid voor prijsschommelingen op de wereldmarkt; Andere: in de mate dat klimaatbeleid leidt tot een vermindering van het transportvolume kunnen ook andere baten zoals vermeden congestiekosten of milieuschadekosten voor geluidshinder belangrijk zijn; 180 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Technologische ontwikkeling: klimaatbeleid kan een stimulans geven aan technologische ontwikkeling die ook voordelen biedt in sectoren die niet direct relevant zijn voor broeikasgasemissies. Daarnaast rekenen sommige auteurs ook de economische baten van lastenverlaging gefinancierd door energie-/CO2-taksen tot de aanvullende baten of co-voordelen. Er is een groot verschil in de kwalitatieve aspecten van primaire en aanvullende baten (Markandya, 2003). Aanvullende baten zijn baten voor de huidige generatie en inwoners van het land en regio waar de maatregelen getroffen worden. Ze zijn ook minder onzeker dan deze van klimaatverandering (of zijn in elk geval afhankelijk van andere parameters). In dit licht worden deze baten vaak eerder complementair dan aanvullend genoemd. De baten van klimaatsverandering komen immers vooral anderen ten goede (andere landen en generaties) en de effectiviteit van de verbetering is sterk afhankelijk van het al dan niet meedoen van andere landen aan een globale strategie. De aanvullende baten zijn ten voordele van het land en generatie dat de maatrelen neemt. Omwille van het feit dan in de praktijk de beleidsdoelstellingen rond klimaat, luchtverontreiniging en energiezekerheid nauw verweven zijn en omdat de baten erg complementair zijn kan men argumenteren dat men deze doelstellingen en beleid niet mag scheiden (EMA, 2006). In die zin spreekt men ook vaak van co-voordelen in plaats van aanvullende baten (Markandya, 2003). Tabel 22: Kwalitatieve verschillen tussen primaire en aanvullende baten van klimaatbeleid kwalitatieve kenmerken van de baten plaats tijdstip onzekerheid primiare baten klimaat mondiaal, vooral armere zuiderse landen vooral volgende generaties groot aanvullende baten of co-voordelen luchtenergiewerkgeletechnologiekwaliteit zekerheid genheid ontwikkeling lokaal tot regionaal luchtkwaliteit: groot indien kwaliteit slecht en andere emissies hoog huidige generatie, en ten dele onmiddelijk kleiner in vergelijking tot baten van klimaatverandering Bron: VITO, 2007 Neveneffecten met welvaartsverlies: Naast neveneffecten met welvaartswinst/baten kunnen er ook neveneffecten optreden met welvaartsverlies. Ten eerste kunnen sommige maatregelen zoals verandering naar andere brandstoffen of technologieën leiden tot meer emissies. Dit is zeker mogelijk voor individuele maatregelen of polluenten. Er is evenwel een algemene consensus en veel evidentie dat klimaatbeleid zal leiden tot netto reducties van luchtverontreiniging (zie verder). Meer relevant zijn negatieve effecten van verandering van brandstof: Verregaande klimaatdoelstellingen zullen waarschijnlijk leiden tot meer inzet van biobrandstoffen en dus vraag naar land. Dit zal afgeleide effecten hebben op biodiversiteit en mogelijk voedselzekerheid. Een rapport van het MNP dat focust op effecten van verregaande doelstellingen (max 2° C opwarming) noemt dit mogelijk het meest belangrijke neveneffect van klimaatbeleid (MNP, 2006); Meer hernieuwbare energie (wind) kan leiden tot visuele hinder; Naarmate klimaatbeleid tot meer gebruik van kernenergie leidt zullen de externe kosten van nucleaire energie toenemen. Schattingen voor deze kosten, en de beperkingen van deze schattingen zijn besproken in het MIRA-onderzoeksrapport over de externe kosten van electriciteit (Torfs et al., 2005). Samengevat komt het erop neer dat de gekwantificeerde externe kosten laag zijn, zodat dit deel van de kost niet zal doorwegen in de totale kostenbaten berekening. Als men groot belang hecht aan de aspecten of kosten die niet zijn april 2008 181 Klimaatverandering Achtergronddocument meegenomen in deze schatttingen kunnen deze welvaartsverliezen wel van belang zijn (Torfs et al, 2005). 10.2.3.4 ⎜ Referentiescenario’s Men kan het economisch effect van klimaatbeleid enkel beschrijven en begroten door het te plaatsen naast één of meerdere referentiescenario’s. De aannames voor het referentiescenario zijn eveneens belangrijk en dan vooral met betrekking tot: ontwikkeling van de energieprijzen voor verschillende brandstoffen op de wereldmarkt; aannames of modelspecificaties rond autonome penetratie van energiebesparende technologieën, CO2-armere brandstoffen, en gedragswijziging; economische en demografische groei (die enerzijds de vraag naar energie bepalen maar ook mogelijkheden voor investeringen en technologische ontwikkeling mogelijk maken); belastingen (zowel energiespecifieke als algemene) en overheidsuitgaven. Een referentiescenario schetst de meest verwachte ontwikkeling bij gelijkblijvend beleid. Het gaat verder dan een beschrijving van de huidige toestand omdat het veronderstelt dat mensen, bedrijven en overheden rationeel omgaan met verwachte ontwikkelingen en dus hun gedrag aanpassen, o.a. op basis van veranderende (energie)prijzen. Het blijkt evenwel dat in de huidige situatie en in de referentiescenario’s huishoudens, ondernemingen en overheid sub-optimale keuzes maken. Huishoudens en ondernemingen investeren met name te weinig in energie-efficiëntie en overheden belasten arbeid te veel. Deze elementen bieden evenwel mogelijkheden voor het klimaatbeleid om grote winsten in energie-efficiëntie te realiseren tegen relatief lage kosten en om bijkomend te mikken op indirecte positieve effecten op de economie door verlaging van belasting op arbeid. Deze mechanismen worden verder meer in detail besproken. Referentiescenario’s en klimaatbeleidsscenario’s zijn aldus voor een stuk communicerende vaten: naarmate men meer energiebesparing en gedragswijziging veronderstelt in het referentiescenario is er minder mogelijkheid voor klimaatbeleid om op deze vlakken de goedkoopste maatregelen te nemen. Hetzelfde geldt met betrekking tot de lasten op arbeid. In de praktijk kan men vanuit verschillende doelstellingen (energiezekerheid, luchtkwaliteit, klimaat, technologie-ontwikkeling, werkgelegenheid…) streven naar een verhoogde energieefficiëntie en meer performante economie. In die zin hebben vergelijkingen van klimaatbeleid tegenover een referentiescenario dat reeds andere beleidsdoelstellingen meeneemt altijd iets arbitrairs. Daarom is het van belang dat een economische analyse niet enkel kijkt naar de effecten van één beleidsdoelstelling, maar ook van de totale effecten van verschillende doelstellingen. Dit wordt verderop uitgewerkt voor de geïntegreerde analyse van klimaatbeleid en luchtverontreinigingsbeleid. Het markt- en economische potentieel voor energie-efficiëntie en voor omschakeling van brandstoffen hangt natuurlijk sterk af van aannames met betrekking tot de verwachte evolutie van de energieprijzen. Aannames voor een stijging van de energieprijzen op de wereldmarkt zal gelijkaardige effecten hebben als de directe effecten van energie-CO2 taksen. De indirecte effecten zullen evenwel zeer sterk verschillen: ten eerste leiden stijging van energieprijzen op de wereldmarkt tot een transfer van middelen van energie-importerende landen naar energie-uitvoerende landen terwijl een taks een transfer is van energieverbruikers naar de overheid. Anderzijds zal een verhoging van de energieprijzen op de wereldmarkt de gebruikers in alle landen treffen zodat de afgeleide economische effecten zullen verschillen. Algemeen maken referentiescenario’s die kosten van klimaatbeleid inschatten abstractie van de uitgaven of kosten ten gevolge van verandering van klimaat (bijv. aanpassingskosten om overstromingsrisico’s te beperken). Bijgevolg worden in de klimaatscenario’s evenmin de vermeden kosten dank zij dat klimaatbeleid in rekening gebracht. 10.2.3.5 ⎜ Klimaatbeleid op korte en lange termijn 182 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering De omvang en het relatieve belang van bovenstaande effecten hangt samen met de ambities van het klimaatbeleid, en men kan grosso modo twee groepen van studies onderscheiden volgens dit criterium. In Europa had men aanvankelijk vooral studies die keken naar de effecten van eerder beperkte maatregelen, met het oog op het stabiliseren van CO2-emissies (in Europa) en emissiereducties uit het Kyoto-protocol). Voor het klimaatbeleid op langere termijn (doelstellingen voor na 2012 of ‘post-Kyoto’) worden de economische effecten van meer ambitieuze CO2-doelstellingen geanalyseerd. Voor de illustratie van de effecten zullen we uit beide types van studies plukken. 10.2.4 ⎜ Illustratie van het relatief belang van enkele effecten voor kortetermijnbeleid 10.2.4.1 ⎜ Effecten voor de overheid: vermeden subsidies voor ‘traditioneel’ energiegebruik Alhoewel het essentieel is dat de energieconsumenten worden geconfronteerd met de totale kost van hun energieverbruik blijkt uit de data dat de overheid nog veel middelen spendeert om de kosten van gebruik van fossiele brandstoffen te drukken. Er bestaat nog maar weinig statistiek om een compleet beeld te geven van susidies voor energiegebruik. Uit een onderzoek van het Europees Milieu Agentschap blijkt nochtans dat in de Europese Unie deze subsidies belangrijk zijn, of althans nog waren in 2001 (EEA, 2004c). Omdat er geen definitie van energiesubsidies bestaat waarover iedereen het eens is, heeft het EEA een brede range bekeken van zowel directe als indirecte steunmaatregelen. Zogenaamde directe of 'on-budget' subsidies slaan op bedragen die terug te vinden zijn als uitgaven van de overheid. Het grootste deel van subsidies betreft evenwel indirecte of 'offbudget' steun zoals fiscale voordelen, preferentiële markttoegang, en steunmechanismen van bv. het regulerend orgaan. De minimum schattingen van het EEA voor de totale subsidies voor energiegebruik in de EU-15 in 2001 kwamen uit op 29,2 miljard EUR. Het grootste deel hiervan (82 %) gaat naar niet-hernieuwbare energie, voornamelijk naar vaste brandstoffen (steenkool, bruinkool, …) en naar aardgas en -olie (tabel 23). De subsidies voor kernenergie als gevolg van de zeer beperkte burgerlijke aansprakelijkheid van kerncentrales – in geval van een ernstig ongeval is het de overheid en niet de exploitant van de kerncentrale die alle schade boven een maximumbedrag uitbetaalt – zijn in deze cijfers niet inbegrepen. Tabel 23: Subsidies voor energiegebruik (in miljard euro) (EU-15, 2001) directe indirecte totaal vaste brandstoffen > 6,4 > 6,6 > 13,0 45 % olie en gas nucleair hernieuwbare > 0,2 > 8,5 > 8,7 30 % > 1,0 > 1,2 > 2,2 8% > 0,6 > 4,7 > 5,3 18 % totaal > 8,2 > 21,0 > 29,2 100 % totaal 28 % 72 % 100 % Bron : EEA, 2004c. Het is evenwel veel minder duidelijk hoe deze subsidies het klimaatbeleid en CO2-emissies kunnen beïnvloeden. Zo is een groot deel van de indirecte steun aan binnenlandse producenten een afscherming van de binnenlandse markt voor goedkopere brandstoffen op de wereldmarkt. Het wegnemen van deze steunmaatregel leidt niet noodzakelijk tot minder uitstoot van broeikasgassen en evenmin noodzakelijk tot besparingen voor de overheid. Niettegenstaande de grote omvang van de subsidies voor niet-hernieuwbare energie in 2001 (63 euro/inwoner) krijgen deze subsidies weinig aandacht in studies rond economische impact van klimaatbeleid. De uitzondering hierop vormt de steun voor hernieuwbare energie waarvoor zowel de directe als indirecte steunmaatregelen worden meegenomen voor de inschatting van de kosten voor klimaatbeleid. De cijfers in tabel 23 illustreren ook dat de steun voor hernieuwbare energie voornamelijk gebeurt in de vorm van indirecte steunmaatregelen (87 %). Het EMA-rapport geeft geen cijfers per land, zodat we niet kunnen uitmaken in welke mate deze cijfers van belang kunnen zijn voor België. april 2008 183 Klimaatverandering Achtergronddocument 10.2.4.2 ⎜ Directe en indirecte effecten van een energie- en/of CO2-taks ter implementatie van het Kyoto-protocol Het Federaal Planbureau heeft de impact van een energie- en/of CO2-taks taks op de economie en de CO2-emissies van België nagegaan aan de hand van enkele scenarioberekeningen (Federaal Planbureau, 2002). Daarbij werd de invoering van verschillende taksen vergeleken met de evolutie van de broeikasgasemissies onder een 'business as usual scenario' of BAU-scenario. Het BAU-scenario gaat uit van het huidige beleid zonder bijkomende maatregelen. In dat geval verwacht men een toename van de Belgische broeikasgasemissies met 18,2 % tegen 2012 t.o.v. 1990. In de scenario's waarbij taksen werden ingevoerd, zijn twee mogelijkheden met elkaar vergeleken: ofwel gaat de opbrengst van de taks volledig naar de schatkist (zonder herverdeling), ofwel is er een mechanisme waardoor de opbrengst gebruikt wordt voor vermindering van de sociale lasten en/of voor de financiering van investeringen in het openbaar vervoer (met herverdeling). Dit laatste scenario levert zowel ecologische als economische voordelen op, en wordt daarom vaak aangeduid met de term ‘dubbel dividend’ (zie verder). Voor een scenario met een algemene CO2-taks van 11,5 euro/ton CO2 komt het Federaal Planbureau in zijn analyse tot volgende bevindingen (het volledige rapport, incl. de resulaten van enkele scenario's die hier niet aan bod komen, is raadpleegbaar op http://www.plan.be/publications): Effecten van CO2-taks zonder herverdeling: De invoering van een CO2-taks heeft een negatief effect op het BNP, de private consumptie daalt en de bedrijven investeren minder. De daling van de consumptie wordt veroorzaakt door de kleinere koopkracht van de gezinnen. De verminderde investeringen zijn te wijten aan de slechtere commerciële vooruitzichten. De hogere productieprijs beïnvloedt immers de competitiviteit; De nadelige gevolgen voor de economische activiteit, worden weerspiegeld in een achteruitgang van de werkgelegenheid; De inkomsten voor de schatkist nemen toe, zij het minder dan verwacht. De correctie wordt veroorzaakt door een combinatie van een lager energieverbruik, minder opbrengsten uit de directe belastingen door gedaalde economische activiteit, en hogere uitgaven voor de overheid zelf (door de hogere prijzen) en meer werkloosheidsuitkeringen; Het bruto binnenlands energiegebruik neemt af met 4,18 % tegen 2012 t.o.v. BAU. De energiegerelateerde CO2-emissies dalen met 5,64 % (t.o.v. BAU). Het optrekken van de taks tot 26,2 EUR/ton zorgt voor een daling van deze emissies met 10,43 % (t.o.v. BAU), wat op zich nog onvoldoende is om de Kyoto-doelstelling te halen (cf. emissies + 18,2 % tegen 2012 in BAU t.o.v. 1990). Effecten van CO2-taks met herverdeling: De ‘terugbetaling’ van de CO2-belastingsopbrengst onder de vorm van lagere sociale bijdragen voor zowel werknemers als werkgevers, verzacht de ongunstige economische gevolgen van de heffing. De werkgelegenheid neemt licht toe, net als het BNP. Dit laatste is mogelijk bij een aangetaste vraag naar zowel binnenlandse en buitenlandse producten, doordat de import van energieproducten terugloopt; De verlaging van de werknemersbijdragen is gunstig voor de koopkrachtontwikkeling van de particulieren, al blijft hun reëel beschikbaar inkomen iets kleiner dan in het BAUscenario; De investeringen van de bedrijven worden negatief beïnvloed door de hogere energieprijzen, die de afzetperspectieven aantasten. Dit effect wordt verzacht door de lagere werkgeversbijdragen voor de sociale zekerheid; Zelfs bij een herverdeling van de belastingsopbrengsten is het resultaat voor de overheidsfinanciën positief; heel licht in het begin, meer op middellange termijn. Enerzijds is er de stijging van de inkomsten uit accijnzen, al wordt dit deels gecompenseerd door een verminderd energieverbruik. Anderzijds stijgen de inkomsten uit de directe belastingen door werkgelegenheidscreatie. Hiertegenover staan wel lagere inkomsten uit sociale premies. Het 184 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering uiteindelijke effect op het overheidssaldo wordt nog behoorlijk afgezwakt door de toename van de overheidsuitgaven; Dit scenario voorziet een daling van het bruto binnenlands energiegebruik met 4,04 % tegen 2012 t.o.v. het BAU-scenario. De energiegerelateerde CO2-emissies dalen in dezelfde periode met 5,45 % (t.o.v. BAU). Het optrekken van de taks tot 26,2 euro/ton zou in dit geval zorgen voor een daling van de emissies met 10,00 % t.o.v. het BAU-scenario. We kunnen hieruit besluiten dat de invoering van een CO2-taks belangrijke emissiereducties teweegbrengt en dat die reducties nagenoeg gelijk zijn met of zonder herverdeling van de taksopbrengsten. Anderzijds lijkt een taks van die omvang op zich onvoldoende om de Belgische Kyoto-verplichtingen na te komen. Tabel 24 geeft een overzicht van verschillende studies naar de directe en indirecte economische kosten van kortetermijnbeleid voor België (uitgevoerd tot 2003). Indien het energiebeleid van de gewesten en de federale regering er zou in slagen de rendabele mogelijkheden voor een rationeel energiegebruik in België optimaal te laten benutten, dan kan het klimaatbeleid althans op korte termijn (2012, Kyoto-protocol) gunstig zijn voor de Belgische economie. Zo niet zullen België en de gewesten gedwongen worden maatregelen te nemen die geld kosten (bv. inzet van flexibele mechanismen, gebruik van hernieuwbare energie). april 2008 185 Klimaatverandering Achtergronddocument Tabel 24: Overzicht van enkele onderzoeksresultaten omtrent de marginale en totale kosten bij naleving Kyoto-protocol (België) Totale jaarlijkse kost Meerdere broeikasgassen CO2 Mio EUR mld BEF Mio EUR mld BEF Auteur Bossier, de Rous (1992) Model HERMES Instrument Bréchet (1998) SPOT-E3 Emissiehandel België (10%-reductie) Böhringer et al. (1998) 24 EU-model EU-handel (14%reductie) Proost (2000, CES) 25 GEM-E3 – MARKAL Geen internationale handel Proost-VITO (2000) GEM-E3MARKAL Proost-VITO (2001) Markal Conrad, Schmidt 23 PRIMES 27 Permanent Kyoto 26 2000 2010 2020 2010 2020 Industrie en huishoudens Transport Klimaatbeleid Geen handel -0,23 -0,34 -0,45 uniforme verdeling over sectoren niet-energie-intensieve industriële sectoren: -15%, andere: -9% niet-energie-intensieve industriële sectoren: -5%, andere: -12% Permanent Kyoto Groeiend Kyoto 28 (tov 2000) 0,0 0,1 0,4 800 32 750 2 788 8 101 886 2 873 8 162 1 780 2 730 4 850 1 780 3 450 8 250 23 in Ferdinand, 2001. in Ferdinand (2001). 25 geen nieuwe nucleaire installaties. Marginale kosten in BEF 1990; verlies BBP: welvaartskost. 26 Scenario met het behoud van de Kyoto-doelstelling na de eerste verbintenissenperiode 27 enkel emissies van energetische oorsprong 28 Scenario met de geleidelijke versterking van de Kyoto-doelstelling om in 2030 te komen tot een uitstootbeperking van 13,6%. 24 186 % CO2-energietaks (8% na vier jaar) Handel België (10%-reductie) EU-handel (10% reductie) Klimaatbeleid + Lokaal luchtvervuilingsbeleid Courcelle –Gusbin (2001, Planbureau) Kost verlies BBP april 2008 30 112 327 35 115 329 71 109 194 71 139 333 0,55 0,75 1,1 0,55 0,94 1,9 Achtergronddocument IPTS (19xx) Dewael (200 ? 2001 ? ) Klimaatverandering POLES Price WaterhouseCoopers 2O02 Eichhammer W 2003 EU-studie 3 500 à 8 600 8 % reductie door Energiebeleid: energie in 2012 even rationeel gebruiken in België als in Nederland en Duitsland PRIMES Geen EU-handel EU-handel Annex B-handel Referentie Cheese slicer Energie-aanbiedende sectoren Energie-aanbiedende +energie-intensieve sectoren Alle sectoren Alle sectoren Bron: UGent op basis van Bollen & Van Humbeeck, 2000. april 2008 187 0 (tov 1990) 0.5 ? 140 à 344 0 0 0 Totale jaarlijkse kost Meerdere broeikasgassen CO2 Mio € mld BEF Mio € mld BEF 963 39 2 410 86 737 30 743 30 611 25 364 15 <0 Kost verlies BBP % Klimaatverandering Achtergronddocument 10.2.4.3 ⎜ Dubbel dividend Het ‘dubbel dividend’ is een term die verwijst naar de dubbele baten van een belastingshervorming waarbij verhoging van taksen op energie gecombineerd wordt met verlaging van taksen op arbeid. Het eerste dividend vormt de energiebesparing en milieuwinst terwijl effecten op werkgelegenheid een tweede dividend kunnen vormen. Meer algemeen kan het ook gaan om een hervorming waarbij de belastingsdruk verschoven wordt van bv. belasting op arbeid naar belasting op milieuonvriendelijke activiteiten zoals vervuiling of grondstoffengebruik. Op deze manier krijgen consumenten en producenten een correcter prijssignaal. Een verantwoorde spreiding van de belastingdruk past beter in het kader van duurzame ontwikkeling. In economische termen spreekt men over het creëren van welvaart door taksen op arbeid en kapitaal te vervangen door taksen op ‘externaliteiten’ (welvaartremmende activiteiten) (EEA, 2005c). Een rapport van de OESO (2001) dat een samenvatting maakt van tal van studies over het dubbel dividend, concludeert dat veel modellen inderdaad wijzen op een dubbel voordeel (milieu + werkgelegendheid) na verschuiving van lasten op arbeid naar energietaxatie. Het effect op werkgelegenheid zou wel beperkt zijn. De grootste effecten zijn te verwachten bij een verlaging van de lasten op arbeid van laaggeschoolden. Er zijn twee mechanismen die de positieve effecten op de werkgelegendheid kunnen verminderen of tenietdoen (Bach & Bork, 2001 in EEA, 2005c). Op de eerste plaats kan een milieutaks de productiekost verhogen, met een dalende output voor gevolg. Daarnaast kunnen onderhandelingen voor hogere lonen de verlaging van de arbeidskost gaan compenseren. Dit wordt bevestigd door een recenter rapport van de OESO (2004). Dit rapport vermeldt ook nog dat, indien milieutaksen werkelijk een gedragsverandering (minder consumptie van de zwaarder belaste milieuonvriendelijke producten) veroorzaken, de opbrengsten uit deze taksen zullen dalen. Maar zelfs zonder een verhoogde werkgelegenheid, kan men een positief effect op de welvaart verwachten (EEA, 2006c). Correctere prijzen voor het ‘gebruik’ van het milieu verbeteren de efficiëntie van het gebruik van grondstoffen. En iedere verlaging van lasten op arbeid, kapitaal en consumptie vermindert de marktverstoring, met eveneens een efficiënter grondstoffengebruik tot gevolg. Ook bij de veiling van emissierechten kan het argument van het dubbel dividend gebruikt worden om met de opbrengst marktverstorende taksen te verlagen (Bohm, 1999). 10.2.5 ⎜ Economische effecten van meer ambitieuze post-Kyoto doelstellingen: Conclusies uit het AR4 van IPCC Nu het Protocol van Kyoto definitief geratificeerd is, gaat er steeds meer aandacht naar de verdere toekomst. Er zijn nog verregaande emissiereducties nodig om een gevaarlijke opwarming van de aarde te voorkomen. Niettegenstaande alle landen hierin een verantwoordelijkheid dragen, staat vast dat de geïndustrialiseerde landen de grootste inspanningen zullen moeten doen. In die context zijn er veschillende studies die de orde van grootte aftasten van meer amitieuze reductiedoelstellingen. 10.2.5.1 ⎜ Technisch-economisch reductiepotentieel volgens IPCC Onderstaande analyse toont aan dat er wereldwijd een groot technisch potentieel blijft om CO2-emissies te reduceren. Figuur 89 toont de bandbreedte voor de verwachte mondiale broeikasgasemissies in 2030 (van 49 tot 68 Gton CO2-eq) en de bandbreedte op het technisch-economisch potentieel om die emissies te reduceren. De figuur illustreert het potentieel in functie van klimaatbeleid met een CO2-taks van 20, 50 en 100 $/ton CO2-eq. Dit betekent niet noodzakelijk dat dergelijke taks moet ingevoerd worden, maar geeft wel aan hoe groot de marginale kosten zullen zijn om het pontentieel aan te spreken, en hoeveel maatregelen economisch rendabel worden bij een dergelijke taks. De bandbreedte in de emissies zijn afhankelijk van ontwikkelingen met betrekking tot economie, bevolking en 188 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering technologischie. De bandbreedte op het emissiereductiepontentieel is afhankelijk van het ambitieniveau van klimaatbeleid (of de prijs die men wil betalen voor reductie van BKGgassen) en de bandbreedte op de resultaten van de verschillende studies. Figuur 89: Potentieel voor mondiale emissiereducties in 2030 in verhouding tot de bandbreedte op verwachte totale emissies. CO2 reductie potentieel (Gton CO2-eq) 7 6 Bandbreedte op verwachte emissies in referentie 2030 5 4 bottom-up analyse, hoog 3 top-down analyse, hoog top-down analyse, laag 2 bottom-up analyse, laag 1 Bandbreedte 0 0 2 4 6 8 10 12 schaduwprijs voor CO2 ($/ton CO2) Bron: VITO op basis van IPCC (2007) Uit deze figuur kunnen verschillende lessen worden getrokken: De voornaamste is dat er een groot potentieel is, en dat met een prijsprikkel van 50 tot 100 $/ton CO2-eq men 30 tot 50 % van de verwachte broeikasgasemissies kan reduceren in 2030. IPCC kwalificeert dat er een grote consensus en veel evidentie is voor deze conclusie; Ten tweede illustreert zij dat de bandbreedte op dit potentieel wordt bevestigd door zowel bottom-up als top-down analyses. Bottom-up analyses vertrekken vanuit het energieverbruik in verschillende sectoren en kijken welke technische alternatieven mogelijk zijn, rekening houdend met veronderstellingen rond technologieontwikkeling etc. Verder schatten ze in welke technologieën economisch rendabel worden bij een gegeven CO2-taks en schatten zo het technisch-economisch potentieel in. Ze hebben het voordeel sterk aan te sluiten bij de ‘technische werkelijkheid’ maar vatten geen afgeleide effecten. Top-down analyses kijken hoe een prijssignaal (CO2-taks) leidt tot aanpassingen in sectoren voor energie- en CO2-efficiëntie maar houdt ook rekening met de afgeleide macro-economische en feedback-effecten. Zo zal bijv. worden meegenomen dat een verminderd olieverbruik ook tot minder emissies leidt vanuit de raffinaderijen; Ten derde illustreert de figuur de afnemende meeropbrengsten van de inspanningen. Als de marginale kosten verdubbelen van 50 naar 100 $/ton CO2-eq, is de bijkomende emissiereductie beperkter dan van 0 naar 20 $/ton CO2-eq. april 2008 189 Klimaatverandering Achtergronddocument Het potentieel zit verdeeld over de verschillende sectoren en groepen van landen, zodat het nodig is om het potentieel in alle sectoren aan te spreken. De verschillen tussen bottom-up en top-down studies zijn groter als we kijken naar de verschillende sectoren (tabellen 25 en 26). Tabel 25: Bottom-up bepaald mondiaal emissiereductiepotentieel inzake broeikasgassen t.o.v. de baseline in 2030 (Gton CO2-eq) energie transport gebouwen industrie landbouw bosbouw afval totaal 20 US$/ton CO2-eq laag hoog 1,2 2,4 1,3 2,1 4,9 6,1 0,7 1,5 0,3 2,4 0,6 1,9 0,3 0,8 9,1 17,9 50 US$/ton CO2-eq laag hoog 2,2 4,2 1,5 2,3 4,9 6,1 2,2 4,7 1,4 3,9 1 3,2 0,4 1 13,2 25,8 100 US$/ton CO2-eq laag hoog 2,4 4,7 1,6 2,5 5,4 6,7 2,5 5,5 2,3 6,4 1,3 4,2 0,4 1 15,8 31,1 Bron: IPCC (2007) Tabel 26: Top-down bepaald mondiaal emissiereductiepotentieel inzake broeikasgassen t.o.v. de baseline in 2030 (Gton CO2-eq) energie transport gebouwen industrie landbouw bosbouw afval totaal 20 US$/ton CO2-eq laag hoog 3,9 9,7 0,1 1,6 0,2 1,1 1,2 3,2 0,6 1,2 0,2 0,8 0,7 0,9 8,7 17,9 50 US$/ton CO2-eq laag hoog 6,7 12,4 0,5 1,9 0,4 1,3 2,2 4,3 0,8 1,4 0,2 0,8 0,8 1 13,7 22,6 100 US$/ton CO2-eq laag hoog 8,7 14,5 0,8 2,5 0,6 1,5 3 5 0,9 1,5 0,2 0,8 0,9 1,1 16,8 26,2 Bron: IPCC (2007) Figuur 90 illustreert dat de marginale kostencurves voor verschillende sectoren uiteenlopen. Bij een taks van 20 euro/ton CO2 kan er reeds een groot potentieel worden aangesproken voor energie- en CO2-efficiëntie bij gebouwen, maar dit potentieel zal maar beperkt toenemen als de taks hoger wordt. Bij industrie zal daarentegen het grootste potentieel maar worden aangesproken bij taksen vanaf 50 $/ton CO2-eq. 190 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 90: Technisch economisch reductiepotentieel uitgesplitst naar sectoren en regio’s bij een CO2-taks van 20, 50 en 100 $/ton-CO2-eq (mondiaal, 2030). Bron: IPCC (2007) 10.2.5.1 ⎜ Ambitieus klimaatbeleid is mogelijk zonder grote gevolgen voor mondiale economische groei Er zijn heel veel mogelijke beleidsscenario’s denkbaar om bovenstaand potentieel aan te spreken. Om de economische effecten van een klimaatbeleid te bepalen moet men scenario’s uittekenen die aannames maken over hoe snel en in welke sectoren en landen emissies zullen gereduceerd worden, en met welke beleidsinstrumenten en eventueel compensende maatregelen dat zal uitgevoerd worden. Omdat er enorm veel scenario’s mogelijk zijn, worden ze eerst ingedeeld volgens het ambitieniveau in termen van beoogde concentratie van broeikasgassen in de atmosfeer. Dit ambitieniveau bepaalt de nodige emissie-reducties en de inschatting van de kosten van het meest kosten-efficiënte beleid om die reducties te behalen geeft een ondergrens van de verwachte kosten. Tabel 27 geeft een overzicht van de verwachte effecten op het mondiale BBP (bruto binnenlands product) en op de gemiddelde jaarlijkse groeiverwachting voor drie verschillende ambitieniveau’s inzake klimaatbeleid voor de zichtjaren 2030 en 2050. Deze tabel toont aan dat stabilisatie van BKG concentraties tussen 450-550 ppm mogelijk zijn met een beperkte, gemiddelde afzwakking van de groei van het BNP (afremming met minder dan 0,12 %/jaar). Dit betekent dat het niveau van het mondiale BBP in 2030 en 2050 maximaal 3 en 5,5 % lager zou liggen dan het geval zou zijn zonder klimaatbeleid, maar wel nog heel wat hoger dan nu. Tabel 27: Macro-economische effecten van klimaatbeleid gericht op verschillende stabilisatieniveau’s van broeikasgasconcentraties in de atmosfeer (mondiaal, 2030 & 2050) stabilisatieniveau (ppm CO2-eq) bandbreedte voor vermindering van BBP (%) 2030 590-710 535-590 445-535 -0,6 tot 1,2 0,2 tot 2,5 <3 2050 -1 tot 2 0 tot 4 < 5,5 vermindering van de gemiddelde jaarlijkse groeisnelheid van het BBP (procentpunten) < 0,06 < 0,1 < 0,12 Bron: IPCC (2007) Enerzijds zijn deze cijfers mogelijks een overschatting omdat ze abstractie maken van de welvaartswinsten door beperking van de klimaatverandering en aanvullende baten (zie verder). Anderzijds zijn ze waarschijnlijk een onderschatting omdat het klimaatbeleid niet april 2008 191 Klimaatverandering Achtergronddocument volledig het meest kosten-efficiënte pakket van maatregelen zal kiezen. De kosten en effecten zullen bovendien sterk verschillen tussen landen en sectoren, niet enkel in functie van het ambitieniveau maar ook in functie van keuzes rond instrumenten en afspraken wie de lasten zal dragen. De tabel 27 illustreert ook dat minder ambitieuse doelstellingen beperktere effecten hebben. Er is een grote consensus en evidentie dat de minder ambitieuze klimaatdoelstellingen kunnen behaald worden met beperkte mondiale effecten op het mondiale BBP. Er zijn mnder studies en er is dus minder evidentie over de kosten en effecten van de meer ambitieuze klimaatdoelstellingen (IPCC, 2007; MNP, 2006). Als we echter de EU-doelstelling willen halen om klimaatverandering te beperken tot 2°C, moeten we kijken naar de effecten van die meest ambitieuze beleidsscenario’s. De studies wijzen erop dat dit technisch-economisch mogelijk is maar dat er grote uitdagingen zijn om dat te realiseren. Om kosten-efficiënt die ambitieuze doelstellingen te bereiken moeten immers de emissie-reducties snel gebeuren en moet de totale mondiale uitstoot van broeikasgassen ten laatste rond 2030 een absolute en blijvende daling inzetten. Tevens zullen daartoe alle technologische opties om broeikasgasemissies te beperken gevaloriseerd moeten worden. Figuur 91 geeft een overzicht van de relatieve bijdrage van verschillende technologische opties om emissies van broeikasgassen te beperken. De bijdrage is uitgedrukt in cumulatieve emissiereducties voor de periode 2000-2030 en 2000-2100, in Gton CO2-eq. De donkere balken in de figuur tonen het potentieel of de nodige bijdrage voor het bereiken van doelstellingen rond 650 ppm CO2-eq en de gearceerde balken geven de bijkomende inzet per technologie weer overeenkomstig een meer ambitieuze strategie die mikt op 490-540 ppm CO2-eq. De kleuren verwijzen naar verschillende bronnen of modellen waarop de scenario analyses gebaseerd zijn. Men maakt onderscheid tussen verschillende opties, zoals hiervoor reeds besproken is. De figuur illustreert dat alle opties nodig zijn om op lange termijn de meest ambitieuze doelstellingen te behalen, en dat hiertoe reeds in de periode tot 2030 relatief grotere reducties moeten gebeuren. De bijdrage van brandstofverandering tussen fossiele brandstoffen (van kolen naar gas) is relevant voor het behalen van minder strenge doelstellingen maar kan nog weinig bijdragen om meer ambitieuze doelstellingen te bereiken. Hetzelfde geldt in mindere mate voor nucleair. Koolstofopvang en -opslag speelt ook een rol voor de minder ambitieuze doelstellingen, maar pas na 2030. Verhoogde energie-efficiëntie en het stijgend aandeel hernieuwbare energiebronnen zijn in beide gevallen erg belangrijk, zowel tot als na 2030. 192 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 91: Bijdrage van verschillende technologische opties aan de emissiereducties nodig voor naleving van 2 klimaatdoelstellingen, en over 2 periodes (mondiaal, 2000-2030-2100) Verklaring: zie tekst Bron: IPCC (2007) Een studie van het Nederlands Milieu & Natuurplanbureau verkende de mogelijkheden voor en gevolgen van meer ambitieuse klimaatdoelstellingen (MNP, 2006). Figuur 91 uit die studie illustreert voor drie ambitieniveau’s van klimaatbeleid de marginale reductiekost en het prijssignaal in $/ton C-eq, en totale reductiekost als % van het BNP. De reeds eerder getoonde figuur 88 geeft aan wat dit betekent in termen van verbetering van energie- en koolstofefficiëntie. Figuur 92 toont vooral dat er snel sterke signalen nodig zijn om kosteneffectief doelstellingen rond 450 ppm te kunnen halen. Dit is logisch omdat er zeer sterke prijssignalen nodig zijn om in de minder responsive sectoren voldoende effect te krijgen. De marginale kosten kunnen hierbij oplopen tot 200 $/ton CO2-eq (de figuur toont de taks uitgedrukt in $/ton C). Ook deze studie bevestigt dat de reductiekosten uitgedrukt als % van het mondiale BBP beperkt zijn. De figuur illustreert verder dat het prijssignaal snel moet stijgen voor doelstellingen rond 450-550 ppm CO2-eq en dat de grootste reductieinspanningen (uitgedrukt als % van het BNP) in de eerste helft van deze eeuw moeten gebeuren. Figuur 92: Marginale reductiekost en prijssignaal in $/ton C-eq, en totale reductiekost als % van het BNP april 2008 193 Klimaatverandering Achtergronddocument Bron : MNP (2006) Bovenstaande a nalyses bekijken effecten op het mondiale BNP. Maar de effecten voor Europa of Vlaanderen kunnen hiervan verschillen. Een studie van het Europees Milieuagentschap die kijkt naar effecten van een langetermijnklimaatbeleid geeft aan dat – voor de hierin bestudeerde scenario’s – de directe kosten om over te schakelen op een koolstof-arm energiesysteem (LECP, low-carbon energy system) voor Europa niet hoger zijn dan voor het gemiddelde van de wereld (EEA, 2005a). In dit scenario stuurt de prijs van CO2 de keuzes in de energiesector. De marginale prijs per ton CO2 stijgt snel van 20 euro/ton CO2-eq tot zo’n 120 euro/ton in 2040 (figuur 93). Dit scenario situeert zich in een mondiaal beleid gericht op een stabilisatieniveau van 550 pmm CO2-eq. De directe ‘economische’ kosten die samengaan met dit scenario lopen snel op tot maximaal 0,8 % van het BNP voor Europa in 2040. Hiermee zit de inspanning in Europa iets onder het mondiale gemiddelde. Dit cijfer is evenwel niet het netto effect op de BNP omdat indirecte effecten hier niet zijn in opgenomen. Omgerekend komt deze inspanning overeen met een meerkost van 120 euro/per jaar/per gezin (voor 2030). Deze directe kosten zijn groot in absolute bedragen maar klein als men hen in het perspectief plaatst dat men inschat dat het BNP verdubbelt tussen 2000 en 2030. Deze studie bevestigt dus dat ook voor Europa een verregaand klimaatbeleid technisch-economisch haalbaar lijkt. 194 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Figuur 93: Directe economsiche kosten van een langetermijnklimaatbeleid (LCEP-scenario) voor Europa en verschillende werelddelen, in % van het BNP. Figuur rechts boven: de prijs van een globaal C02-emissierecht voor het LCEP scenario. Figuur rechts onder: de mondiale kost (% BNP) bij het LECP-scenario. Bron: EEA (2005a) 10.2.6 ⎜ Vermeden milieuschadekosten van luchtverontreiniging Klimaatbeleid zal leiden tot belangrijke aanvullende baten als gevolg van een verbetering van de luchtkwaliteit. Klimaatbeleid zorgt immers voor een verhoging van de energie- en CO2efficiëntie. Hierdoor zullen de externe milieukosten verbonden met de verbranding van fossiele brandstoffen eveneens dalen: rationeler en verminderd gebruik van fossiele brandstoffen leidt tot een betere luchtkwaliteit en dus ook een inperking van de schade voor de volksgezondheid. Deze baten zijn relatief groot (uitgedrukt in euro/ton vermeden CO2emissie) en komen bovendien direct ten goede aan de landen en generaties die deze maatregelen nemen. De omvang van dit effect is recent in verschillende studies ingeschat. Deze studies bouwen ten eerste voort op instrumenten om de emissies in te schatten van verschillende vormen van energieverbruik. De gevolgen van deze emissies op de volksgezondheid en de waardering van die effecten in geldtermen bouwt voort op de modellen en aannames van het europese ExternE project. De methodologie hiervoor is ook reeds toegepast voor MIRA-rapporten, zowel voor de inschatting van de baten van een beperking van luchtverontreiniging in Vlaanderen als voor de inschatting van externe kosten verbonden met energiegebruik. Het voornaamste gezondheidseffect ligt in de vermindering van de uitstoot van fijn stof of van fijn stof precursoren (SO2, NOx). Het voornaamste gekwantificeerde en gemonetariseerde gezondheidseffect betreft vroegtijdige overlijdens. Deze beperking van gezondheidsrisico’s leidt tot verhoging van de welvaart van de burger en dit effect wordt gewaardeerd op basis van de bereidheid tot betalen van mensen voor reductie van dergelijke risico’s. Ten tweede leidt een beperking van luchtverontreiniging ook tot beperking van ziekte met enerzijds vermeden kosten voor gezondheidszorgen voor burgers, industrie (vermeden ziektedagen) en overheden en anderzijds welvaartseffecten voor burgers door vermeden lijden. De studies die hieronder beschreven zijn gebruiken in grote lijnen dezelfde aanpak als beschreven in MIRA-context, maar er zijn verschillen in aannames en gebruikte modellen. Het is onwaarschijnlijk dat deze verschillen de orde van grootte van deze effecten veranderen. 10.2.6.1 ⎜ Omvang van het effect in Europa april 2008 195 Klimaatverandering Achtergronddocument De omvang van de aanvullende baten van klimaatbeleid hangen af van hoe dit beleid de emissies van andere polluenten reduceert en hoe groot de schade aan gezondheid en milieu is ten gevolge van deze emissies. De eerste factor hangt verder ook af van de mate waarin men in het referentiescenario deze maatregelen reeds heeft genomen of heeft toegeschreven aan andere beleidsdomeinen zoals luchtkwaliteitsbeleid. De resultaten uit een studie voor de Europese Commissie laat toe om goed de mechanismen en orde van grootte van het effect te illustreren. De studie onderzoekt het effect van klimaatbeleid op emissies van luchtverontreinigende stoffen (NH3, NOx, PM2.5, SO2 en VOS) en ermee verbonden milieuschadekosten. Hierbij worden drie scenario’s inzake klimaatbeleid onderscheiden, resulterend in drie verschillende koolstofprijzen (scenario’s met een schaduwprijs van respectievelijk 0, 20 en 90 euro/ton CO2). De studie heeft betrekking op de EU-25 met als tijdshorizon 2020. Figuur 94 toont dat het klimaatbeleid vooral een belangrijke impact heeft op emissies van SO2 en in mindere mate van fijn stof (PM2.5 ) en NOx (AEAT, 2006). Figuur 94: Vermeden uitstoot van SO2, PM2.5 en NOx door energieverbruik voor verschillende scenario’s van klimaatbeleid (CO2-taks van 0 tot 90 euro/ton CO2) (EU-25, 2020) Bron: AEAT (2006) Het klimaatbeleid leidt bijgevolg tot verbetering van luchtkwaliteit en vermijding van milieuschadekosten. Deze werden ingeschat aan de hand van de methodologie zoals hierboven beschreven en consistent met de aannames voor de kosten-baten studies voor het CAFE-programma (Clean Air For Europe). In tabel 28 hebben we de berekeningen gereconstrueerd op basis van externe kosten per ton polluent uit dat CAFE-programma (AEAT, 2005). De cijfers uit deze tabel illustreren dat de aanvullende baten in de orde van grootte zijn van 20 euro/ton CO2. Omdat de milieuschadekosten voor de vershillende pollutenten onzeker zijn – AEAT rapporteert een bandbreedte van gemiddeld een factor 3 – hebben deze aanvullende baten ook een gelijkaardige bandbreedte. Ten tweede zijn de aanvullende baten van de eerste klimaatmaatregelen (corresponderend met het scenario met CO2-schaduwprijs van 20 euro per ton CO2) iets hoger dan deze van de bijkomende maatregelen (met CO2-schaduwprijs van 20 naar 90 euro/ton CO2). In het geheel geeft dit een bandbreedte van 15 tot 71 euro/ton CO2 (VITO op basis AEAT, 2006). Deze baten zijn vooral te danken aan effecten op SO2, NOx en in mindere mate PM2.5. De bijdrage van reducties van NH3 en VOS emissies zijn marginaal. 196 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Tabel 28 : Vermeden emissies en milieuschadekosten van 2 klimaatsbeleidssenario’s (EU25, 2020). polluent vermeden emissies (1) (ton polluent/kton CO2 emissie) NH3 NOx PM2,5 SO2 VOS aanvullende baat (euro/ton CO2) klimaatbeleidscenario "tot 20 “20 tot 90 euro” euro” 0,00 0,02 0,71 0,82 0,11 0,07 1,02 0,74 -0,01 0,06 milieuschade kosten (2) (euro/kg polluent) 21 8,2 51 11 2,1 aanvullende baten (euro/ton CO2) klimaatbeleidscenario "tot 20 “20 tot 90 euro” euro” 0,00 0,37 5,82 6,70 5,62 3,44 11,20 8,17 -0,02 0,12 23 (1) Bron: VITO op basis data uit AEAT (2006) en AEAT (2005) aandeel 19 2% 36 % 18 % 43 % 1% 100 % (2) 10.2.6.2 ⎜ Omvang van het effect voor België Tabel 29 illustreert dat de aanvullende baten relatief iets belangrijker zijn voor België dan voor het gemiddelde van de EU. Dit wordt vooral verklaard door het feit dat de milieuschadekosten van luchtverontreiniging in het basisscenario relatief hoog zijn. Uitgedrukt per inwoner zijn deze kosten twee keer zo hoog als in het gemiddelde van EU 25: 1 200 euro/inwoner versus 660 euro/inwoner (op basis AEAT, 2006). Een Europees klimaatbeleid zal de emissies van CO2 en andere polluenten doen dalen in België en buurlanden waardoor ook de luchtkwaliteit in België zal verbeteren, zowel als gevolg van emissies in België als in het buitenland. Uit de studie van de cijfers blijkt dat de klimaatscenario’s in België tot net iets minder daling leiden van de CO2-emissies dan het gemiddelde voor EU-25 (-19 % versus -23 %). Er zijn geen precieze gegevens over de daling van de andere emissies in België, maar het effect op de luchtkwaliteit, gemeten op basis van vermeden externe kosten, is voor België gelijkaardig als dat voor EU 25 (-7 % versus -8 %). Omdat de milieuschadekosten in België hoger zijn (uitgedrukt per inwoner) zijn ook de aanvullende baten van het klimaatbeleid, eveneens uitgedrukt per inwoner hoger. Ze worden per inwoner ingeschat op 85 euro/jaar voor 2020. Als we de aanvullende baten voor België delen door de CO2-emissiereducties in België uit dit klimaatscenario, dan zijn de aanvullende baten 36 euro/ton CO2, of zo’n kwart hoger dan de aanvullende baat voor de EU-25 in zijn geheel. Tabel 29: Vermeden kosten voor luchtverontreiniging bij klimaatbeleid (90 euro/ton CO2) in EU-25 en in België. indicator CO2-emissiereductie o absoluut (miljoen ton) o in % milieuschadekosten luchtverontreiniging in referentiescenario (euro per jaar en per inwoner) vermeden kosten luchtverontreining o absoluut (in milj. euro/jaar, 2020) o als % reductie van totale kost luchtverontreiniging o per inwoner o per ton CO2 vermeden EU-25 België 953 23 % 25 19 % 660 1 200 26 454 458 -8 % 53 28 -7% 85 36 Aanname: gegevens voor het klimaatbeleidscenario corresponderend met een schaduwprijs van 90 euro/ton CO2 en midden-schatting voor milieuschadekosten per polluent. Bron: VITO op basis AEAT (2006). april 2008 197 Klimaatverandering Achtergronddocument Ook andere studies bevestigen het grote belang van de aanvullende baten op het vlak van luchtverontreiniging (EEA, 2006; EEA, 2004; Markandya, 2003). Omdat referentiescenario’s, beleidsscenario’s, referentiejaren, modellen en aannames verschillen is het moeilijk om de resultaten uit deze studies naast elkaar te plaatsen of te toetsen op hun consistentie. Het recent rapport van het Europees Milieuagentschap vergelijkt een klimaatscenario met een beleidsscenario enkel gericht op luchtkwaliteit en besluit dat een meer geïntegreerd beleid zowel tot lagere kosten (-12 %) als tot grotere baten voor luchtkwaliteit kan leiden (EEA, 2006). De voordelen van de verminderde luchtvervuiling (vermeden schade en lagere reductiekosten) dankzij het klimaatbeleid wordt voor de EU-25 geschat op 26 tot 56 miljard euro per jaar. De geschatte kostprijs voor het klimaatbeleid bedraagt 100 miljard euro per jaar in 2030. De cijfers bevestigen het relatieve belang van deze aanvullende of co-voordelen in verhouding tot de totale kosten. Een studie van RIVM en IIASA (in opdracht van EMA) heeft naast de EU-25 ook enkele nietEU landen (o.a. Rusland) in de analyse opgenomen (EEA, 2004). De implementatie van het Protocol van Kyoto heeft in Europa volgens deze studie een CO2-reducerend effect van 4 tot 7 %. Tegelijkertijd treedt een vermindering van de uitstoot van SO2 met 5 tot 14 % op. De grootte van het gunstig neveneffect wordt sterk beïnvloedt door het al dan niet inzetten van flexibele mechanismen: 5 % zonder 14 % mét. In dit laatste geval zou de SO2-reductie verschuiven naar Oost-Europa. In een scenario waarin naast de flexibele mechanismen JI en CDM ook de handel in AAU’s toegelaten is, nemen de CO2-emissiereductie evenals de positieve neveneffecten af (slechts -10 % SO2 i.p.v. -14 %), ook in Oost-Europa. De totale besparing door deze verminderde luchtvervuiling wordt op 2,5 tot 7 miljard euro geschat. Dit komt grosso modo neer op de helft van de kostprijs van het bijhorende klimaatbeleid (4 tot 12 miljard euro). Deze studie bevestigt het relatieve belang van de aanvullende maatregelen, maar geeft ook aan dat afhankelijk van de invulling van het beleid deze aanvulllende baten sterk kunnen variëren, zowel naar omvang als naar wie de baten geniet. 10.2.6.3 ⎜ Van aanvullende voordelen naar co-voordelen van een geïntegreerd beleid Bovenvermelde studies tonen aan dat er mogelijk grote voordelen zijn als doelstellingen op het vlak van klimaat en luchtverontreiniging geïntegreerd worden bekeken. Een geïntegreerd beleid moet echter verder gaan dan het begroten van aanvullende voordelen en moet zoeken naar maatregelen die op beide vlakken de grootste reducties kunnen leveren aan de laagste kost. In een geïntegreerd beleid zullen bij voorkeur maatregelen worden genomen die meerdere polluenten of effecten beperkten, ook al kosten zij iets meer dan maatregelen die maar op één van deze pollutenten reduceren. De logica is eenvoudig maar het vergt wel aangepaste modellen en instrumenten om een geïntegreerd beleid vorm te geven. 10.2.6.4 ⎜ Omvang van het effect in andere landen Het relatieve belang van de aanvullende baten voor luchtverontreiniging is relevant voor alle landen, omdat verbranding van fossiele brandstoffen leidt tot uitstoot van andere stoffen en de gezondheidseffecten daarvan in alle landen relevant zijn. Dit wordt bevestigd in een studie die een overzicht biedt van 20 studies uit voornamelijk de VSA en ontwikkelingslanden (Defra 2002). Deze studies geven een bandbreedte op de baten van 1 tot 130 euro/ton CO2, met een gemiddelde van 27 euro ton/CO2. De studie zelf geeft evenwel geen verklaring voor de factoren die de omvang bepalen. Zoals hierboven aangegeven zijn aanvullende baten mogelijk erg belangrijk voor het vinden van voldoende steun voor een wereldwijd klimaatbeleid, omdat deze baten direct toekomen aan de landen en generaties die de maatregelen nemen. In die zin is het belangrijk op te merken dat de aanvullende baten groter kunnen zijn naarmate er minder emissiereducerende maatregelen voorhanden zijn en bevolkingsdichtheid groter is. In dit licht zijn aanvullende baten een belangrijk argument voor ontwikkelingslanden en voor landen in transitie (Centraal- en Oost-Europa, Rusland, …) (Markandya 2003). 10.2.7 ⎜ Conclusie De bespreking toont aan dat een volledige beoordeling van de economische gevolgen van klimaatbeleid complex is omdat er naast de directe kosten en baten vele indirecte effecten 198 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering zijn en dat naast de primaire baten ook aanvullende baten voor luchtverontreiniging en mogelijk voor werkgelegenheid belangrijk kunnen zijn. Het is daarom moeilijk om nu reeds een volledig en goed onderbouwd beeld te geven van het netto resultaat van al deze effecten. De EU-doelstelling om klimaatverandering te beperken tot een temperatuurstoename met maximum 2°C, maakt dat het nodig is om onze economie en samenleving op termijn om te schakelen naar een veel energie-efficiëntere en koolstofarmere economie. De studies tonen aan dat een ambitieus mondiaal klimaatbeleid mogelijk is zonder grote gevolgen voor mondiale economische groei. De effecten op de jaarlijkse economische groei zijn in de orde van -0,06 tot -0,12 % (IPCC, 2007). Verder kan het klimaatbeleid aanvullende baten voor milieu en economie realiseren maar dit vergt een beleid dat doelstellingen op verschillende terreinen integreert. Dit neemt niet weg dat er enorme uitdagingen zijn om die maximale reducties te realiseren: Studies tonen beperkte economische effecten voor een kosten-effectief beleid. Dit vereist een beleid van mondiale samenwerking en mechanismen om reductie-inspanningen en de lasten ervan te verdelen; Dit vereist ook dat emissiereducties in alle sectoren en opties snel gebeuren, met reeds grote inspanningen vóór 2030 zodat mondiale emissies pieken rond 2030; Alle technologische opties moeten worden aangesproken. De primaire baten van het klimaatbeleid zullen vooral de volgende generaties ten goede komen, situeren zich op mondiaal vlak en zijn naar verhouding onzeker. De aanvullende baten echter zullen ten goede komen van deze generatie en de landen die zelf de maatregelen nemen. 11 ⎜ Adaptatie: aanpassing aan de niet meer te vermijden gevolgen van klimaatverandering 11.1 ⎜ Kwetsbaarheid 11.1.1 ⎜ Algemeen De impact van de klimaatverandering op onze wereld is vandaag reeds zichtbaar, en zal in de toekomst nog sterker worden. Belangrijke effecten zijn de stijging van het zeeniveau en een toename van de frequentie en de intensiteit van extreme weersfenomenen. Aanpassingsmaatregelen (adaptatie) zijn dan een onvermijdelijke en onmisbare aanvulling op de maatragelen ter bestrijding van de klimaatverandering (mitigatie), maar zijn er geenszins een alternatief voor. Op internationale fora rond klimaatbeleid stijgt de aandacht voor adaptatie, naast mitigatie. Toch hebben veel landen er nog te weinig aandacht voor. Adaptatie is het enige beschikbare antwoord op de klimaatveranderingen van de komende decennia, vooraleer mitigatiemaatregelen – wijzigingen in de broeikasgasuitstoot en het landgebruik – een effect kunnen hebben. Er bestaat weinig kwantitatieve informatie over opbrengsten en kosten van adaptatie in brede zin. Studies in sectoren die gevoelig zijn voor klimaatveranderingen, wijzen uit dat in veel gevallen de voordelen van adaptatie de kosten overstijgen. Maar bij sterkere toename van de temperatuur zullen de kosten van adaptatie sterk stijgen en blijft er nog aanzienlijke schade. De additionele kosten om nieuwe infrastructuur en gebouwen in de OESO-landen weerstandig te maken aan klimaatverandering, wordt geschat op 15 tot 150 miljard $ per jaar (0,05 – 0,5 % van het BBP). Vooral in de ontwikkelingslanden vormt adaptatie een acute uitdaging. Hun grotere kwetsbaarheid en armoede beperken de capaciteit om in te grijpen. Net zoals voor de ontwikkelde landen zijn de kosten moeilijk in te schatten, maar ze lopen wellicht op tot tientallen miljarden dollars. april 2008 199 Klimaatverandering Achtergronddocument 11.1.2 ⎜ Europa Ook binnen de EU groeit de bewustwording dat Europa zich moet aanpassen aan de klimaateffecten die onvermijdbaar zijn. 11.1.2.1 ⎜ Regionale kwetsbaarheid Kwetsbaarheid voor klimaatverandering heeft te maken het risico op negatieve effecten op natuurlijke en humane systemen. Deze kwetsbaarheid is sterk regioafhankelijk. In Europa zijn Zuidoost-Europa, het Middellandse-Zeegebied en de Centraal-Europese regio’s het meest kwetsbaar. Daar wordt een grote impact verwacht op humane- en ecosystemen die nu reeds onder druk staan door bv. veranderingen in landgebruik. Noordelijke en sommige Westelijke gebieden kunnen tijdelijk positieve effecten ervaren, in het bijzonder in de landbouw. Specifieke regio’s die te lijden hebben van klimaatverandering zijn: Berggebieden en subarctische gebieden: De impact van de opwarming op besneeuwde gebieden, gletsjers en permafrost zal waarschijnlijk een negatieve impact hebben op het wintertoerisme. De hoogte van de sneeuwgrens schuift bergopwaarts, met 100 tot 150 meter per graad opwarming (http://www.knmi.nl/VinkCMS/explained_subject_detail.jsp?id=3553). Ook een toegenomen risico op natuurrampen en verlies aan biodiversiteit is mogelijk. In berggebieden is de opwarming bovendien nog sterker dan elders. Kustgebieden: De stijging van het zeeniveau en de toegenomen frequentie en/of intensiteit van stormen vormen een belangrijk risico voor kustgebieden. Dit vormt een bedreiging voor ecosystemen, infrastructuur en nederzettingen, de toeristische industrie en de volksgezondheid. Het hoogste risico voor habitats en ecosystemen doet zich voor aan de Baltische, de Middellandse en de Zwarte Zee. Aan de kusten van de Baltische en de Middellandse Zee zou veel moerasland verloren gaan. 11.1.2.2 ⎜ Kwetsbaarheid per thema Ecosystemen en biodiversiteit: de geobserveerde opwarming en veranderingen in de neerslagpatronen hebben reeds uiteenlopende effecten op natuurlijke systemen in Europa. De meest kwetsbare ecosystemen in Europa zijn de arctische- en berggebieden, natte kustgebieden en ecosystemen in het Middellandse Zeegebied. Landbouw en visserij: klimaatverandering en een verhoogde CO2-concentratie zou een gunstig effect kunnen hebben op de landbouw in Noord-Europa; door een verlenging van het groeiseizoen en een toegenomen plantaardige productiviteit. In Zuid-Europa en bepaalde oostelijke gebieden daarentegen zal de impact waarschijnllijk negatief zijn. In de visserij kunnen veranderingen in migratiepatronen optreden. Overbevissing is momenteel echter een grotere bedreiging dan klimaatverandering. Bosbouw: Zoals bij de landbouw verwacht men grotere opbrengsten in het noorden. In het zuiden en in continentaal Europa verwacht men kleinere opbrengsten ten gevolge van meer frequente droogteperiodes. Daarenboven zou het risico op bosbranden in het zuiden toenemen. Watervoorraden: Opwarming en veranderende neerslagpatronen zullen de acute watertekorten in Zuid-Europa nog versterken. Daarnaast verwacht men veranderingen in de frequentie en de intensiteit van zowel droogtes als overstromingen, met menselijke en financiële problemen in heel het continent. Toerisme: Onbetrouwbaarheid in sneeuwval kan problemen geven voor het wintertoerisme. Watertekorten, gebrekkige waterkwaliteit en freqentere en intensere hittegevolgen kunnen gevolgen hebben voor het zomertoerisme in zuidelijk Europa. Mogelijk ontstaan er in bepaalde gebieden nieuwe opportuniteiten in het toerisme. Volksgezondheid: Toename van frequentie en intensiteit van extreme weerfenomenen kunnen een serieuze bedreiging voor de gezondheid betekenen. Deze gevaren doen zich 200 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering voor op zowel directe (hittegolven en overstromingen) als indirecte (bv. ziekten overgebracht door teken; zie ook § 8.3) manier. Energie: Door de opwarming stijgt de vraag naar elektriciteit voor airconditioning. Tegenover deze energievraag staat een verminderde productie uit waterkrachtcentrales ten gevogle van klimaatverandering. Door gebrek aan koelwater kan ook de levering van elektriciteit uit thermische centrales verstoord raken. 11.2 ⎜ Adaptatiebeleid Op internationaal vlak wordt adapatiebeleid ontwikkeld onder het Klimaatverdrag (UNFCCC). Hier speelt de solidariteit (o.a. financiële steun) tussen ontwikkelde landen en ontwikkelingslanden een grote rol. De grootste schade zal zich voordoen in landen met weinig (financiële) draagkracht. Tijdens COP-10 (Buenos Aires, 2004) werd het initiatief genomen een vijfjarenplan te maken rond de wetenschappelijke, technische en socioeconomische aspecten van impact, kwetsbaarheid en adaptatie aan klimaatverandering. Op COP-12 (Nairobi, 2006) werd dit vijfjarenprogramma gefinaliseerd. Nu kan onmiddellijk werk gemaakt worden van een brede waaier van activiteiten om adaptatiemaatregelen te ondersteunen en knowhow uit te wisselen. Er is eveneens vooruitgang geboekt in de oprichting van een Adaptatiefonds voor ontwikkelingslanden, dat uiteindelijk kan oplopen tot 300 miljoen euro, of meer. Er is nog geen overeenkomst over het Instituut dat verantwoordelijk wordt voor het beheren van het Fonds. Binnen de EU is adaptatie opgenomen als één van de thema’s binnen het tweede European Climate Change Programme (ECCP II). De bedoeling is het adaptatiethema te integreren in andere beleidsdomeinen om goede en kostenefficiënte maatregelen te identificeren. In 2007 bracht de Europese Commissie een Groenboek uit met de titel ‘Aanpassing aan klimaatverandering in Europa – mogelijkheden voor EU-actie’. Na een consultatieperiode naar aanleiding van dit groenboek zal nog een witboek volgen om het adaptatiebeleid concreter uit te werken. Binnen de Vlaamse Overheid is een werkgroep opgericht over de verschillende beleidsdomeinen heen om de vragen uit het Groenboek te beantwoorden. Het groenboek gaat in op de effecten van klimaatverandering in Europa, de redenen om actie te ondernemen en de beleidsrespons in de EU. Aangezien de aanpassing aan klimaatverandering een wereldwijd probleem is, wordt in het Groenboek ook gewezen op de externe dimensie en wordt nader ingegaan op in Europa getroffen aanpassingsmaatregelen die ook in andere delen van de wereld toepassing zouden kunnen vinden, alsook op de mogelijkheden voor de EU om op dit gebied een internationale voortrekkersrol te spelen. 11.2.1 ⎜ Een reden om nu actie te ondernemen: toekomstige kosten vermijden In het Stern-rapport 29 over de economische aspecten van klimaatverandering wordt geconcludeerd dat aanpassingsmaatregelen de toekomstige kosten kunnen drukken. Vroegtijdige actie biedt duidelijke economische voordelen omdat zo kan worden geanticipeerd op mogelijke schade en omdat de bedreigingen voor ecosystemen, volksgezondheid, economische ontwikkeling, bezittingen en infrastructuur maximaal kunnen worden beperkt. Ook zou de concurrentiekracht van de Europese bedrijven wellicht nog verbeteren als zij erin slagen een leiderspositie te verwerven op het gebied van aanpassingsstrategieën en -technologieën. Mocht een vroegtijdige beleidsrespons achterwege blijven, dan lopen de EU en haar lidstaten het gevaar achteraf, op ongeprogrammeerde wijze en wellicht halsoverkop aanpassingsmaatregelen te moeten treffen naar aanleiding van alsmaar frequenter optredende crisissen en rampen. Daaraan zal een veel hogere kostprijs verbonden zijn, en het zal ook een zware belasting vormen voor de sociale en economische systemen en de veiligheid van Europa. Zoals blijkt uit figuur 95 kunnen de kosten van door de zeespiegelstijging veroorzaakte schade zonder aanpassingsmaatregelen tot vier keer zo hoog zijn als de kosten wanneer wél 29 http://www.hm-treasury.gov.uk/independent_reviews/stern_ review_economics_climate_change/stern_report.cfm april 2008 201 Klimaatverandering Achtergronddocument extra beschermingsmaatregelen worden genomen. Als maatregelen achterwege worden gelaten, nemen de kosten tussen de jaren 2020 en de jaren 2080 steil toe Figuur 95: Effect van aanpassingsmaatregelen op de omvang van de schadekosten bij een geringe en bij een sterke zeespiegelstijging. Kosten met en zonder aanpassingsmaatregelen 30 20,00 jaren 2080 18,00 miljard euro per jaar 16,00 14,00 jaren 2080 12,00 10,00 8,00 6,00 jaren 2020 jaren 2020 jaren 2080 4,00 jaren 2020 jaren 2020 jaren 2080 2,00 0,00 zonder met zonder met stijging zeespiegel met 25,3 cm zonder met zonder met stijging zeespiegel met 56,4 cm Totale residuele schadekosten Aanpassingskosten De aanpassing zal overigens ook nieuwe economische kansen bieden, waaronder nieuwe werkgelegenheid en nieuwe markten voor innovatieve producten en diensten, 11.2.2 ⎜ Op welk beleidsniveau? In het adaptatiebeleid moeten alle actoren, van de individuele burgers en de diverse bestuursniveaus tot en met het EU-niveau, betrokken worden. Acties moeten op het meest geschikte niveau worden ondernomen, waarbij complementariteit en uitvoering in partnerschapsverband van groot belang zijn. 11.2.2.1 ⎜ Nationaal niveau Verbetering van het beheer van rampen en crisissituaties: Rampenpreventie, paraatheid, respons- en herstelcapaciteit dienen voor de lidstaten meer dan ooit een prioriteit te zijn. Een snelle interventiecapaciteit in de context van klimaatverandering dient zowel op nationaal als 30 SRES-scenario A2 van de IPCC; kosten in 2100 in euros van 1995. Resultaten van de PESETA-studie van het GCO van de Europese Commissie. 202 april 2008 Achtergronddocument op Europees niveau te rampenpreventiestrategie. Klimaatverandering worden aangevuld met een waarschuwings- en Ontwikkeling van aanpassingsstrategieën: De armere lagen van de bevolking zijn het kwetsbaarst voor veranderingen. Daarom moet aandacht worden besteed aan de sociale aspecten van de aanpassing, met inbegrip van de gevaren voor de werkgelegenheid en de effecten op leef- en woonomstandigheden. Jonge kinderen en bejaarden zijn bv. kwetsbaarder voor hittegolven. 11.2.2.2 ⎜ Regionaal niveau Aanpassing aan klimaatverandering vormt een uitdaging voor de ruimtelijkeordeningsautoriteiten op het regionale niveau. Ruimtelijke ordening is sectoroverschrijdend, waardoor het een geschikt instrument is voor de omschrijving van kosteneffectieve aanpassingsmaatregelen. 11.2.2.3 ⎜ Plaatselijk niveau Op dit niveau is gedetailleerde kennis over de plaatselijke natuurlijke en maatschappelijke omstandigheden beschikbaar. Voor de plaatselijke autoriteiten is een belangrijke rol weggelegd in de bewustmaking van het probleem, om gedragspatronen te kunnen bijsturen. 11.2.2.4 ⎜ Europees niveau Aan een geïntegreerde, gecoördineerde aanpak van de aanpassing op EU-niveau zijn duidelijke voordelen verbonden. Op vele plaatsen zal een grensoverschrijdende aanpak noodzakelijk zijn. Bovendien zijn bepaalde sectoren (bv. landbouw, waterbeleid, biodiversiteit, visserij en energienetwerken) hoofdzakelijk op EU-niveau geïntegreerd via de interne markt en gemeenschappelijk beleid. Het is van essentieel belang dat de resultaten van onderzoek en de ervaringen die met de eerste aanpassingsmaatregelen worden opgedaan, worden uitgewisseld. 11.2.3 ⎜ Prioritaire opties Vroegtijdige actie in de EU door de integratie van aanpassingsmaatregelen bij de uitvoering en wijziging van bestaande en toekomstige wetgeving, door de integratie van aanpassingsmaatregelen in bestaande communautaire financieringsprogramma’s en door de ontwikkeling van nieuwe vormen van beleidsrespons. De aanpassing integreren in het externe optreden van de EU: De ontwikkelde landen, die verantwoordelijk zijn voor het grootste deel van de historische toename van antropogene broeikasgassen in de atmosfeer, zullen de aanpassingsactiviteiten in de ontwikkelingslanden moeten ondersteunen. De EU moet ook haar buurlanden (Rusland, het hoge Noorden van Europa, Groenland, de Zwarte Zee, het Middellandse Zeebekken, de Arctische regio en de Alpiene regio) bij haar aanpassingsinspanningen betrekken. Dat geldt met name voor grensoverschrijdende kwesties zoals regionale zeeën, stroomgebiedbeheer, de werking van ecosystemen, onderzoek, natuur en biodiversiteit, rampenbestrijding, menselijke gezondheid, economische overgang, handel en energievoorziening. Met andere geïndustrialiseerde regio's waar zich soortgelijke problemen voordoen (Japan, Zuidoost-Australië, Zuidwesten van de VS), moeten de samenwerkingsstrategieën verder worden uitgewerkt, om te komen tot een uitwisseling van effectbeoordelingen en goede aanpassingspraktijken. Vermindering van de onzekerheden door verbreding van de kennisbasis via geïntegreerd klimaatonderzoek: Op de eerste plaats staat de nood aan de ontwikkeling van holistische, geïntegreerde methodologieën voor de evaluatie van klimaateffecten, kwetsbaarheid en kosteneffectieve aanpassing. Er moeten indicatoren die het succes van de responsmaatregelen meten, ontwikkeld worden. Europa zou moeten beschikken over een gebiedsdekkende evaluatie van risico's, effecten en kosten & baten, zodat een vergelijking kan worden gemaakt tussen het effect van het nemen van aanpassingsmaatregelen en het achterwege laten daarvan. april 2008 203 Klimaatverandering Achtergronddocument De hele Europese samenleving, het bedrijfsleven en de overheidssector betrekken bij de voorbereiding van gecoördineerde, allesomvattende aanpassingsstrategieën: De noodzaak van aanpassing zal wellicht een ingrijpende herstructurering noodzakelijk maken in bepaalde economische sectoren die in sterke mate afhankelijk zijn van het weer, zoals landbouw, bosbouw, duurzame energie, water, visserij en toerisme, of in gebieden die sterk blootgesteld zijn aan klimaatverandering, bv. havens, industriële infrastructuur en woongebieden in kusten riviervlakten en in de bergen. Om deze problemen systematisch te analyseren, dient een structurele dialoog op gang te worden gebracht tussen de belanghebbende partijen en het maatschappelijk middenveld. Als onderdeel van het Europees programma inzake klimaatverandering overweegt de Commissie de instelling van een Europese adviesgroep voor aanpassing aan klimaatverandering, 11.3 ⎜ Adaptatie in België Enkele belangrijke aanpassingsmaatregelen in ons land, waarvan verschillende nu al doorgevoerd worden, zijn: Bescherming tegen hittegolven: Mede als gevolg van de analyse van het Wetenschappelijk Instituut voor de Volksgezondheid, die aantoonde dat er tijdens de hittegolf van 2003 in België bijna 1 300 extra doden vielen (Sartor, 2004), heeft de federale Minister, bevoegd voor Volksgezondheid, een “Actie- en communicatieplan Hittegolven” laten opstellen (https://portal.health.fgov.be/portal/page?_pageid=56,805538&_dad=portal&_schema=P ORTAL). Naar gelang van de duur van de hittegolfperiode en de resultaten van de medische evaluatie, stelt de medische cel voor om gelijktijdig en onder het gezag van een crisismanager, aangeduid door de Minister, de crisiscel van de federale overheidsdienst volksgezondheid en de pre-alarmfase IV van het federaal plan in werking te brengen. De urgentieplannen voor ziekenhuizen worden in werking gebracht; de crisiscel van de FOD Volksgezondheid eveneens; het call center van volksgezondheid wordt in werking gebracht om de vragen naar informatie te beantwoorden en om de medische gebeurtenissen te verzamelen die met de hoge temperaturen te maken hebben; het crisis- en coördinatiecentrum van de regering wordt in werking gebracht, met een eventuele opstelling van fase IV van het federale crisisplan. De overheid kan in geval van een erkende hittegolf verschillende urgentiemaatregelen treffen, zoals bijvoorbeeld alarmering van de ziekenhuizen en uitstel van de geplande ziekenhuisopnames; samenwerking met het Rode Kruis ter versterking van het verplegend personeel; overbrenging van de personen die in rusthuizen en RVT’s verblijven naar gekoelde zones; … In overleg met de Minister van Binnenlandse Zaken kan de Minister van Volksgezondheid fase IV van het federale crisisplan in werking brengen. De Minister heeft ook verschillende rondzendbrieven laten opstellen voor onder meer huisartsen, ziekenhuisdirecties en personeel van rusthuizen en RVT’s; Verhoging van de dijken en andere maatregelen tegen wateroverlast: Door een stijging van het zeepeil met 1 m zouden 63 000 hectaren onder de zeespiegel komen te liggen. Dit betekent niet dat ze ook zouden overstromen. Bovendien gaat het hier enkel om het gemiddelde peil: in feite bevinden grote gebieden zich nu al onder het huidige hoogwaterpeil in België en zijn dus beschermd tegen overstroming. Maar de stijging van de zeespiegel is een langzaam verschijnsel dat zich ook na de 21ste eeuw zal voortzetten en het peil van 1 m kan bereiken en daarna overschrijden. Dat zal dus een ernstige versterking vragen van de bescherming van de kusten om catastrofale overstromingen te vermijden. Ook het bekken van de Zeeschelde zal extra beschermingsmaatregelen nodig hebben. Na de overstromingen van januari 1976, die waren veroorzaakt door een hevige NW-storm in de Noordzee, is een ‘Sigmaplan’ opgesteld voor de bescherming van het bekken van de Zeeschelde. Maar de grote stormen van de jaren 1990 hebben aangetoond dat het veiligheidsniveau nog altijd onvoldoende was. Om het huidige veiligheidsniveau te verbeteren, werden 13 gecontroleerde overstromingsgebieden voorzien. De laatste wordt momenteel ingericht, en is tevens de grootste: een potpolder van meer dan 600 ha in Kruibeke-Bazel-Rupelmonde. Na afronding van de voorziene werken zal het risico, voor de huidige klimaatomstandigheden, liggen op één overstroming in 350 jaar. Met betrekking tot de toekomst gaat de administratie die verantwoordelijk is voor de bescherming van de kust (Agentschap Maritieme 204 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Dienstverlening en Kust, MDK) uit van de veronderstelling dat het zeepeil tegen 2100 met 60 cm kan stijgen. In die omstandigheden zal het risico op overschrijding tot 2050 opnieuw toenemen tot één keer op 70 jaar en tegen 2100 één keer op ongeveer 25 jaar (drie keer in een mensenleven). Om dat risico te verminderen — onder andere met het oog op de klimaatverandering — werd het Sigmaplan in juli 2005 geactualiseerd, rekening houdend met een stijging van het gemiddeld zeepeil tot 0,6 m tegen 2100. Het voorziet daartoe in nieuwe gecontroleerde overstromingsgebieden en enkele lokale dijkaanpassingen. Alhoewel de uitvoering van het geactualiseerd Sigmaplan loopt tot 2030, wordt al in 2020 een voldoende hoog veiligheidsniveau bereikt. De geraamde kost van de maatregelen vervat in het geactualiseerd Sigmaplan (incl. afwerking het Sigmaplan uit 1977 zonder stormvloedkering) bedraagt 830 miljoen euro. Naast het Sigmaplan voorziet de Vlaamse overheid ook nog enkele andere maatregelen om het beschermingsniveau tegen overstromingen op te krikken. Zo besliste de Vlaamse overheid begin 2006 tot de uitvoering van enkele structurele maatregelen om het stadscentrum van Oostende tegen 2011 te beschermen tegen de zogenaamde 1000jarige storm. In 2007 ging het Geïntegreerd Kustveiligheidsplan (GKVP) van start waarin voor de volledige Vlaamse kust onderzocht wordt welke bijkomende beschermingsmaatregelen er nodig zijn. Dit GKVP is ook opgenomen als deelactie in het Interreg IIIB-project SAFECoast. In dit project wordt gekeken naar de veiligheid van de laaggelegen Europese kusten langsheen de Noordzee in 2050 en naar de gevolgen van eventuele overstromingen. Naast de verschillende nationale waarden voor zeespiegelrijzing die gehanteerd worden bij de veiligheidsberekeningen, is ook een SAFECoast-scenario gedefinieerd om de resultaten tussen de verschillende landen vergelijkbaar te maken. Het project houdt zich in verschillende acties bezig met de evolutie van kusterosie bij zeespiegelstijging, de verschillende risicoberekeningen om kosten en baten van maatregelen af te wegen, de onzekerheden op al deze berekeningen en hun robuustheid en een communicatieluik waarin methoden gezocht worden om zowel naar professionelen als burgers in het algemeen de gevolgen van klimaatverandering (en dan voornamelijk zeespiegelrijzing) te communiceren en een draagvlak voor adaptatiemaatregelen te creëren. Momenteel heeft de Vlaamse overheid (Departement Mobiliteit en Openbare Werken) een alarmsysteem actief dat aan de waterwegbeheerders en andere betrokken partijen informatie verstrekt over de actuele toestand en de verwachtingen. Daarvoor werden alarmpeilen gedefinieerd op verschillende waterlopen die de beheerder toelaten nog tijdig in te grijpen (www.waterstanden.be). Dit systeem is operationeel en geeft een overzicht voor gans Vlaanderen, maar zal in de toekomst verfijnd worden. Om ook op een meer lokale basis informatie te verstrekken heeft de VMM een online overstromingsvoorspeller in werking gesteld. Die geeft 48 uur van te voren de mogelijkheid en het verloop van overstromingen aan op de onbevaarbare waterlopen in Vlaanderen. Het gaat hierbij zowel over overstromingen met een lokaal karakter als over regionale overstromingen waarbij valleien getroffen worden door wateroverlast in één of meerdere hydrografische bekkens (www.overstromingsvoorspeller.be). Watertoets (vermijden van nieuwbouw in overstromingsrisicogebied): Stedenbouwkundige en verkavelingsaanvragen in overstromingsgebieden, kwelgebieden, nabij natuurgebieden en in drinkwaterwinningsgebieden moeten voortaan een 'watertoets' doorstaan in Vlaanderen. De watertoets geeft aan welke gevolgen de vergunde werken hebben op de waterhuishouding. Het doel van de watertoets is schadelijke effecten op het watersysteem te voorkomen, maar ook om het risico op en de gevolgen van overstromingen zo veel mogelijk te beperken. Soms zal het nodig zijn om een aantal compenserende maatregelen op te nemen (bv. verhardingen met doorlaatbare materialen). In een beperkt aantal gevallen zal de watertoets dermate streng moeten zijn dat de vergunning moet worden geweigerd, ook al betreft het als zodanig bouwgrond. Ter ondersteuning van de watertoets werden ook kaarten opgesteld die de 'risicozones voor overstromingen' aangeven (meer info op http://www.ciwvlaanderen.be/ciw.cgi?s_id=43); Op 1 oktober 2004 vaardigde de Vlaamse regering een verordening uit inzake hemelwaterputten, infiltratie-voorzieningen, buffervoorzieningen en gescheiden lozing van afvalwater en hemelwater. Dit besluit trad in werking op 1 februari 2005 en draagt april 2008 205 Klimaatverandering Achtergronddocument tevens bij aan het verlagen van het risico op overstromingen (http://www2.vlaanderen.be/ned/sites/ruimtelijk/Nwetgeving/uitvoeringsbesluiten/hemelwa ter.html); Aanleggen watervoorraden: De verdere jaargemiddelde toename van de neerslag die wordt voorspeld kan, schijnbaar paradoxaal, leiden tot watertekorten in de zomer, wanneer het waterverbruik het hoogst is. Dit komt omdat de neerslag tijdens de zomers zou afnemen, en omdat de hogere temperaturen leiden tot meer verdamping; zelfs met vochtiger winters kan dit leiden tot een aanzienlijke vermindering van de ondergrondse watervoorraden in België en zelfs op sommige plaatsen tekorten veroorzaken (KINT, 2003). Om de watervoorziening veilig te stellen, moeten grotere watervoorraden worden aangelegd; Structurele bescherming tegen oververhitting in gebouwen: Door aangepaste technologie te integreren in de architectuur kan voor de meeste types gebouwen worden vermeden dat ze air-conditioning en dus een nog hoger energiegebruik nodig hebben om voldoende koel te blijven in de zomer. 206 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Referenties AEAT (2005) Damages per tonne emission of PM2.5, NH3, SO2, NOx and VOCs from each EU25 Member State (excluding Cyprus) and surrounding seas, study for the EC, AEA Technology Environment, March 2005, http://ec.europa.eu/environment/air/cafe/index.htm AEAT (2006) Assessing the air pollution benefits of further climate measures in the EU up to 2020, study for the EC, AEA Technology Environment, november 2006, http://ec.europa.eu/environment/air/cafe/index.htm Afdeling Water AMINAL (2003) Risicozones overstromingen: begeleidende nota. Geactualiseerde versie dd. 1 oktober 2003. Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap. Afdeling Waterwegen Kust (2005) Persoonlijk contact met dhr. Johan Verstraeten. Alley R., Clark P.U., Huybrechts P. and Joughin I. (2005) Ice sheets and sea-level change, Science, 310, 456-460. ALT (2005) Jaarverslag 2005 Administratie Land- en Tuinbouw. D/2005/3241/155. Raadpleegbaar op www.vlaanderen.be/landbouw Arrighi H. (1995) US asthma mortality: 1941–1989. Ann Allergy Asthma Immunol. 1995;74:321–326. Augustin et. al. (2004) Eight glacial cycles from an Antarctic ice core. Nature 429, 623 - 628 (10 June) AWZ (2000) Onderzoek exogene factoren – Lange Termijn Visie Westerschelde / Cluster Morfologie. Model 611. Waterbouwkundig Laboratorium. Augustus 2000. Bach & Bork (2001) Die ökologische Steuerreform in Deutschland. Eine modellgestützte Analyze ihrer Wirkungen auf Wirtschaft und Umwelt, Heidelberg Barker T. (2001) Costs of emission limitations - a macroeconomic view. The Royal Society Meeting 1213 December 2001. Raadpleegbaar op www.theroyalsociety.org/climate Barnett T.P., Pierce D.W., AchutaRao K.M., Gleckler P.J., Santer B.D., Gregory J.M. and Washinton W.M. (2005) Penetration of Human-Induced Warming into the World's Oceans. Science, 8 july 2005, VOL 309, pp. 284-287. Barnola J.-M., D. Raynaud C. Lorius and N.I. Barkov (2003) Historical CO2 record from the Vostok ice core. In Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory, U.S. Department of Energy, Oak Ridge, Tenn., U.S.A. (http://cdiac.ornl.gov/trends/co2/vostok.htm) Beheydt D., Sleutel D., Boeckx P., De Neve S., Van Cleemput O. & Li C.. Regional N2O estimates from arable soils using DNDC. In preparation. Berckmans A. & Vandenberghe N. (1998) Use and potential of geothermal energy in Belgium. Geothermics 27: 235-242. Blasing T.J. and Jones S. (2005) Current Greenhouse Gas Concentrations - Updated february 2005. http://cdiac.esd.ornl.gov/pns/current_ghg.htlml Blasing T.J. and Smith Karmen (2006) Recent Greenhouse Gas Concentrations - Updated july 2006. http://cdiac.esd.ornl.gov/pns/current_ghg.htlml Boeckx P. & Van Cleemput O. (2001) Estimates of N2O and CH4 fluxes from agricultural land in various regions of Europe. Nutrient Cycling in Agroecosystems 60: 35-47. Boeckx P., Van Moortel E. and Cleemput P. (2001) Spatial and sectorial disaggregation of N2O emission from agriculture in Belgium. Nutrient Cycling in Agroecosystems 60: 197-208. Bohm P. (1999) International greenhouse gas emission trading – with special reference to the Kyoto Protocol, Nordic Council of Ministers (in EEA, 2006c_Using the market for cost-effective environmental policy. Technical Report 1/2006) Bollen A. & P. Van Humbeek (2000) Klimaatbeleid. Sociaal-Economische Raad Vlaanderen, Brussel. Bollen, Manders, Veenendaal (2005) Caps and Fences in Climate Change Policies, Trade-offs in shaping post-Kyoto, CPB/MNP. http://www.mnp.nl/nl/publicaties/2005/index.html Bond beter Leefmilieu, Milieub@bbel nr. 50, 6 september 2005 Bos en Groen (2004) http://www.bosengroen.be BP (2007) Statistical Review of World Energy. June 2007 april 2008 207 Klimaatverandering Achtergronddocument Bunyavanich S., C. Landrigan, A.J. McMichael, P. Epstein (2003) The Impact of Climate Change on Child Health. Ambulatory Pediatrics 2003;3:44 52. CDM of JI: niet enkel voor overheden, ook voor bedrijven. Studiedag Technologisch Instituut Church J. A. and White N. J. (2006) A 20th century acceleration in global sea-level rise. Geophysical Research Letters, Vol. 33, LO1602, doi: 10.1029/2005GL024826. Clarkson R., Deyes K., Estimating the social cost of carbon emissions, Defra, 2002 COGEN Vlaanderen (2004) Inventaris WKK in Vlaanderen. Stand van zaken 2003. Leuven. CRED (2004) Thirty years of natural disasters, 1974-2003: The numbers. Centre for Research on the Epidemiology of Disasters, School of Public Health, Catholic University of Louvain, Brussels, Belgium. ISBN : 2-930344-71-7 CRED (2007) Annual Disaster Statistical Review: Numbers and Trends 2006. Centre for Research on the Epidemiology of Disasters, School of Public Health, Catholic University of Louvain, Brussels, Belgium. May 2007. CRU (2007) http://www.cru.uea.ac.uk/cru/info/warming/ CRU (2008) http://www.cru.uea.ac.uk/cru/data/temperature/ Curran Mark A. J., van Ommen Tas D., Morgan Vin I., Phillips Katrina L. and Palmer Anne S. (2003) Ice Core Evidence for Antarctic Sea Ice Decline Since the 1950s, Science 2003 302: 1203-1206. Daniel M, J. Kolár, P. Zeman, K. Pavelka, and J. Sádlo (1999) Tick-borne encephalitis and Lyme borreliosis: comparison of habitat risk assessments using satellite data (an experience from the Central Bohemian region of the Czech Republic). Central European Journal of Public Health 1999; 7(1): 35-39. De Belgische Federale JI/CDM Aanbesteding 2005; Oproep tot blijk van belangstelling. Federale Diensten voor Leefmilieu De Bruyn L. & Verbeylen G. (2003) 7. Exoten. In: Dumortier M, De Bruyn L, Peymen J, Schneiders A, Van Daele T, Weyembergh G, van Straaten D, Kuijken E (eds) Natuurrapport 2003. Toestand van de natuur in Vlaanderen: cijfers voor het beleid Mededelingen van het Instituut voor Natuurbehoud nr. 21, Brussel, pp 53-59 De Bruyn L. (2005) Klimaatverandering. In: Dumortier M, De Bruyn L, Hens M, Peymen J, Schneiders A, Van Daele T, Van Reeth W, Weyemberh G & Kuijken E (2005) Natuurrapport 2005. Toestand van de natuur in Vlaanderen: cijfers voor het beleid. Mededelingen van het Instituut voor Natuurbehoud nr. 24, Brussel. pp. 246-253. Debontridder Luc (2007) Klimaatveranderingen: mythe of realiteit. Voordracht gegeven tijdens de CEDER-studiedag ‘De inzet van klimaatverandering’, 19 januari 2007, Vlaams Parlement. Defra (2002) Ancillary effects of green house gas mitigation policies. A paper by Defra, UK, October 2002. http://www.defra.gov.uk/environment/climatechange/ewpscience/ewp_ancillaryeffects.pdf Defra (2005) Charting Progress: An Integrated Assessment of the State of UK Seas. PB 9911. Department for Environment, Food and Rural Affairs, London. Dekoninck W., Vankerkhoven F. en Maelfait J.P. (2003) Verspreidingsatlas en voorlopige rode lijst van de en van Vlaanderen. Rapport van het Instituut voor Natuurbehoud IN.R.2003.7, Brussel, 191 pp. den Elzen M. G. J., Berk M. M., Lucas P., Eickhout B., van Vuuren D. P. (2003) Exploring climate regimes for differentiation of commitments to achieve the EU climate target. RIVM report nr. 728001023/2003. Bilthoven, The Netherlands. Dendoncker N., van Wesemael B., Rounsevell M. and Roelandt C. (2004) Belgium’s CO2 mitigation potential under improved cropland management. Agriculture, Ecosystems and Environment 103, 101116. Detandt M. (2008) Effecten van klimaatveranderingen op de verspreiding van pollen. Voordracht gegeven tijdens de studienamiddag ‘Klimaatverandering en Gezondheid’, georganiseerd door de Federale Overheidsdienst Volksgezondheid, Veiligheid van de Voedselketen en Leefmilieu in samenwerking met het Federaal Wetenschapsbeleid op 7.4.2008 te Brussel. Dewitte S. (2007) Zon en aerosolen bestudeerd door het KMI. Science Connection / Space Connection 61 – oktober 2007, p. 16-19. Du Brulle Christian (2007) Klimaatverandering: 2006 het warmste jaar ooit opgetekend in België. Science Connection 15, februari 2007, p. 8-11. ECA (2002) European Climate Assessment. Climate of Europe. Assessment of observed daily temperature and precipitation extremes. 208 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering ECA&D (2006) European Climate Assessment & Dataset project ECA&D. Http://eca.knmi.nl/indicesextremes/index.php ECCP (2003) European Climate Change Programme. Working group sinks related to agricultural soils. Final report. 75 p. Econotec (2001) Update of the emission inventory of ozone depleting substances, HFCs, PFCs and SF6 for 1998 and 1999. EEA (2001) European Environment Agency: Indicator Fact Sheet Signals 2002. EEA (2002a) Greenhouse gas emission trends and projections in Europe, Environment issue report no. 33, Copenhagen. EEA (2002b) Energy and environment in the European Union, Environment issue report no. 31, Copenhagen + Fact sheets. EEA (2003a) Annual European Community greenhouse gas inventory 1990-2001 and inventory report 2003 (Final draft). EEA (2003b) Greenhouse gas emission trends and projections in Europe 2003. Environmental issue report 36 (Final draft). EEA (2004a) Impacts of Europe's changing climate. EEA report no. 2/2004. Copenhagen: report (18/8/2004) + draft environmental issue report and fact sheets (18.2.2004). EEA (2004b) Annual European Community greenhouse gas inventory 1990-2002 and inventory report 2004 EEA (2004c) Energy subsidies in the European Union, a brief overview. EEA Technical report 1/2004. EEA (2004d) Exploring the ancillary benefits of the Kyoto Protocol for air pollution in Europe. Technical Report 93 EEA (2005a) Climate change and a European low-carbon energy system EEA (2005b) Klimaatverandering en overstroming van rivieren in Europa. EEA Briefing 2005/01. Kopenhagen, Denemarken. Raadpleegbaar op www.eea.eu.int EEA (2005c) Market-based instruments for environmental policy in Europe. EEA Technical Report 8/2005 EEA (2006a) The changing faces of Europe’s coastal areas. EEA Report No. 6/2006, Copenhagen, 2006. EEA (2006b) Air quality and ancillary benefits of climate change policies. Technical report nr.4/2006 EEA (2006c) Using the market for cost-effective environmental policy. Technical Report 1/2006 EEA (2008) Greenhouse gas emission trends (CSI 010) op http://themes.eea.europa.eu/IMS/IMS/ISpecs/ISpecification20040909113419/IAssessment11952261810 50/view_content EEAC, 70/30 Towards European targets for Greenhouse Gas Reduction 2050 and 2020, Statement of the EEAC Energy Working Group. EEA-IMS (2006) Indicator Management Service – Global and European temperature CSI 012. Eichhammer W. (ed.) (2003) Beheer van de Energievraag in het Raam van de door België te leveren Inspanningen om de Uitstoot van Broeikasgassen te Verminderen, Fraunhofer Institut, Oxford University, University of Antwerp, Ghent University, CEA, Enerdata, IW. http://mineco.fgov.be/energy Eichhammer W. et. al. (2001) Greenhouse gas reductions in Germany and the UK – Coincidence or policy induced ? Study for the German Federal Ministry of the Environment (BMU) and the German Federal Environmental Agency (UBA), prepared for the 6th Conference of the Parties (COP6), Bonn. Emberlin J, Mullins J, Corden J, et al. (1997), The trend to earlier birch pollen seasons in the UK: a biotic response to changes in weather conditions? Grana. 1997;36:29–33. Emberlin J. (1994) The effects of patterns in climate and pollen abundance on allergy. Allergy. 1994;49:15–20. Epstein P. (2002) Climate Change and Infectious Disease: Stormy Weather Ahead? Epidemiology, Vol. 13 No. 4. EU (2001) ECCP: European Climate Change Program, Long Report, june 2001. EU (2002a) Annual European Community greenhouse gas inventory 1990-2000 and inventory report. april 2008 209 Klimaatverandering Achtergronddocument EU (2002b) Besluit nr. 1600/2002/EG van het Europees Parlement en van de Raad van 22 juli 2002 tot vaststelling van het Zesde Milieuactieprogramma van de Europese Gemeenschap. Publicatieblad L 242/1 van de Europese Gemeenschappen. EU (2006) Environment: Commission adopts new directive to fight floods. IP/06/50. Brussel, 18.1.2006. EU-JRC (2006) Marine and Coastal Dimension of Climate Change in Europe – A report tot the European Water Directors. Institute for Environment and Sustainability - European Commission - DG Joint Research Centre. EUR 22554 EN. Ispra, Italy. European Council Brussels, 22&23 march 2005, Presidency Conclusions European Environment Agency (2005b) EEA Core Set of Indicators. Global and European temperature. May 2005 assessment European Environment Agency (2006) Greenhouse gas emission trends and projections in Europe 2006 European Environment Agency (2007) Annual European Community greenhouse gas Inventory 19902005 and inventory report 2007. European Environment Agency, Denmark. European Science Foundation (2007) Impacts of Climate Change on the European Marine and Coastal Environment. Marine Board. Position Paper 9, march 2007. Europese Commissie (2001a) Scienticific assessment: European Research in the Stratosphere 19962000, Advances in our Understanding of het Ozone Layer during THESEO, Chapter 5: Stratospheric Ozone and the Link to Climate Change, 191-222. Europese Commissie (2001b) Environment 2010: Our future, our choice. Communication from the Commission to the Council, the European Parliament, the Economic and Social Committee and the Committee of the Regions. COM (2001) 31 final. Brussels, Commission of the European Communities. Europese Commissie (2001c) A sustainable Europe for a better world: A European Union strategy for sustainable development. Communication from the Commission to the Council and the European Parliament. COM (2001) 264 final. Brussels, Commission of the European Communities. Europese Commissie (2006a) Voorstel voor een richtlijn van het Europees Parlement en de Raad over overstromingsbeoordeling en -beheer. SEC(2006) 66 - 2006/2005 (COD). Brussel, 18.01.2006 Europese Commissie (2006b) Commission staff working document: Annex tot the Proposal for a Directive of the European Parliament and of the Council on the assessment and management of floods. Impact Assessment. COM(2006) 15final. Brussels, 18.01.2006. Europese Commissie (2007) Groenboek Aanpassing aan klimaatverandering in Europa – mogelijkheden voor EU-actie. SEC(2007)849. COM(2007)354 definitief. Brussel 29.6.2007. Eurostat (2003) Combined Heat and Power (CHP) Plant Statistics in the EU in 2000 Federaal Plan inzake Duurzame Ontwikkeling 2000-2004, staatssecretaris voor Energie en Duurzame Ontwikkeling (2000). Federaal Planbureau (2002) The impacts of energy and carbon taxation in Belgium: analysis of the impacts on the economy and on CO2 emissions. Working paper 2-02. February 2002. 70 p. FOD Leefmilieu (2003) Belgium’s Greenhouse Gas Inventory 1990-2001, Brussels, http://health.fgov.be Frei C., Schöll R., Fukutome S., Schmidli J. and Vidale P. L. (2006) Future change of precipitation extremes in Europe: Intercomparison of scenarios from regional climate models, J. Geophys. Res., 111, D06105, doi:10.1029/2005JD005965. Friedrich & Bickel (ed.) (2001) Environmental External Costs of Transport, Heidelberg, Springer Verlag. Gabriëls, Platteau, Van Gijseghem (2005) Klimaatverandering en mogelijke gevolgen voor de landbouw en zeevisserij in Vlaanderen, Vlaamse Gemeenschap, ALT, AM&S, april 2005. Gale J. and J. Davison (2002) Transmission of CO2 - safety and economic considerations. GHGT-6. Gan JB (2004) Risk and damage of southern pine beetle outbreaks under global climate change. Forest Ecology and Management 191:61-71 GFDL (2000) Attacking Computational Challenges in Climate and Weather Research, Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, Princeton University, http://ww.gfdl.noaa.gov/~hnv/ppt/NOAA_Tech/slide_1.htm Giles Jim (2006) How much will it cost to save the world, Nature special report. Gregory J., Huybrechts Ph. and Raper S. (2004) Threatened loss of the Greenland ice-sheet. Nature vol. 428, p. 616. 210 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Guo L.B. & Gifford R.M. (2002) Soil carbon stocks and land use change: meta analysis. Global Change Biology 8: 345-360. Hadley Centre, Met Office, Exeter Conference (2005) http://www.stabilisation2005.com/outcomes.html Ha-Duoung M. & Keith D.W. (2003) Carbon storage: the economic efficiency of storing CO2 in leaky reservoirs. Clean Techn. Environm. Policy 5: 181 – 189. Hambuckers A. (2004) Impact van de klimaatverandering in België: Biodiversiteit. In van Ypersele & Marbaix, 2004, Impact van de klimaatverandering in België. UCL. Hansen J., Nazarenko L., Ruedy R., Sato M., Willis J., Del Genio A., Koch D., Lacis A., Lo K., Menon S., Novakov T., Perlwitz J., Russell G., Schmidt G.A. and Tausnev N. (2005) Earth’s Energy Imbalance: Confirmation and Implications. Science 308, 1431-1435, doi:10.1126/science.1110252. Hansen J., Ruedy R., Sato M. and Lo K. (2006a) GISS Surface Temperature Analysis: 2005 Summation. Hansen J., Sato Mki, Ruedy R., Lo K., Lea D.W. and Medina-Elizade M. (2006b) Global temperature change. Proc. Natl. Acad. Sci. 103, 14288-14293, doi:10.1073/pnas.0606291103. Hansen L.J., Biringer J.L., Hoffman J.R. (2003) Buying time: A user's manual for building resistance and resilience to climate change in natural systems. WWF. Harvard Medical School (2003) Heat Waves Factsheet, Boston, MA, August 2003, http://www.med.harvard.edu/chge/bulletin.html Hlatky Thomas (2006) Floods and the insurance services. GraWE/CEA. Presentation at the European Conference on Floods, Vienna, 17 & 18 may 2006. Hodar JA, Zamora R (2004) Herbivory and climatic warming: a Mediterranean outbreaking caterpillar attacks a relict, boreal pine species. Biodiversity and Conservation 13:493-500 Holland M., Pye S, (2004) Assessing the air pollution benefits of further climate measures in the EU up to 2020. AEAT for the European Commission. Houghton J., Y. Ding, D.J. Griggs, M. Noguer, P. van der Linden and D. Xiaosu (Eds.) (2001) Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of WG I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Cambridge University Press, UK. pp 944. Summary for Policymakers and Technical Summary gratis te downloaden via http://www.ipcc.ch Houghton R.A. (2003) Why are estimates of the terrestrial carbon balance so different? Global Change Biology 9: 500-509. House K.Z. and Shrag D.P. (2006) Harvard University Gazette, 8 augustus 2006 Huynen MMTE, Martens P, Schram D, Weijenberg MP et al. (2001) The Impact of Heat Waves and Cold Spells on Mortality Rates in the Dutch Population. Environmental Health Perspectives, 109: 463-470. IDOD-databank MUMM (2005) http://www.mumm.ac.be/datacentre/index.php International Energy Agency (2001) Review of Country Energy Policy: Belgium. OESO/IEA, Parijs. IPCC (2000) Emission scenario’s. A Special Report of IPCC Working Group III, IPCC, http://www.ipcc.ch IPCC (2001) Climate change 2001. Third assessment report, WMO/UNEP/IPCC. + Reports of Working Groups 1, 2 & 3 for the Third Assessment Report, http://www.ipcc.ch IPCC (2005) Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage. Prepared by Working Group III of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Metz, B., O. Davidson, H. C. de Coninck, M. Loos, and L. A. Meyer (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 442 pp. IPCC (2007a) Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change – Technical Summary. IPCC (2007) Fourth Assessment Report: Climate Change 2007_Synthesis Report (unedited copy) + Contribution of Working Group I_The Science of Climate Change + Contribution of Working Group II_Impacts, Adaptation and Vulnerability + Contribution of Working Group III_Mitigation of Climate Change Jaeger S, Siwert N, Berggren B, et al. (1996) Trends of some airborne tree pollen in the Nordic countries and Austria, 1980–1993. Grana. 1996;35:171–178. Janssens I.A.,Freibauer A., Ciais P., Smith P., Nabuurs G.-J., Folberth G., Schlamadinger B., Hutjes R.W.A., Ceulemans R., Schulze E.-D., Valentini R.& Dolman A.J. (2003) Europe’s terrestrial biosphere absorbs 7 to 12% of Europeans anthropogenic CO2 emissions. Science 300: 1538-1542. april 2008 211 Klimaatverandering Achtergronddocument Jarraud M. (2006) Statement at the opening of the WCRP workshop: Understanding sea-level rise and variability. Word Meteorological Organization, Paris, 6 june 2006. Johansson T.B. et.al. (1989) A No Regrets Policy. In: Johansson T. et. al.,(eds.), Electricity. Lund University Press. Jones R. & Yohe G. (2006) Applying Risk Analytic Techniques to the Integrated Assessment of Climate Change Policy Benefits. Paper presented to the Global Forum on Sustainable Development on the Economic Benefits of Climate Change Policies, OECD, Paris, 6-7 July, 2006. Keeling C. D. & Whorf T. P. (2004) Atmospheric CO2 records from sites in the SIO air sampling network. In Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory, U.S. Department of Energy, Oak Ridge, http://cdiac.ornl.gov/trends/co2/siomlo.htm Kerckhof F. (2002) Barnacles (Cirripedia,Balanomorpha) in Belgian waters, an overview of the species and recent evolutions, with emphasis on exotic species. Bull. Kon. Belg. Inst. Natuurwet. Biologie 72 (Suppl.): 93-104. Kerckhof F. (2004) Impact van de klimaatverandering in België : Flora en fauna van de Noordzee. In van Ypersele & Marbaix, 2004, Impact van de klimaatverandering in België. UCL. Kharak et al. (2006) Journal of Geochemical Exploration, Volume 89, april-juni 2006, blz. 183-186. KINT (2003) d’Ieteren E., De Sutter R. en Leroy D.. Les effets du changement climatique en Belgique: Impacts potentiels sur les bassins hydrographiques et la côte maritime. Phase I : état de la question.: Rapport final. http://www.irgt-kint.be Klein Tank A., Wijngaard J. and van Engelen A. (2002) Climate in Europe. Assessment of observed daily temperature and precipitation extremes. European Climate Assessment, KNMI, the Bilt, the Netherlands. http://www.knmi.nl/samenw/eca Klimaatverdrag (1992) Raamverdrag Klimaatverandering van de Verenigde Naties (UNFCCC) Rio de Janeiro, 1992. KMI (2005) Persoonlijke mededeling. KNMI (2005) http://climexp.knmi.nl KNMI (2006) Klimaat in de 21ste eeuw: Vier scenario’s voor Nederland. Kroonenberg S. (2006). De menselijke maat – de aarde over tienduizend jaar, Uitgeverij Atlas, Amsterdam/Antwerpen. Laenen B., Broothaers M. & Lagrou D. (2006) Inventory of the CO2 storage potential within deep saline aquifers. Contribution to WP 2.3. Study commissioned by the Belgian Federal Science Policy Office. VITO-rapport 2006/MAT/R/188, 50 p. Laenen B., Van Tongeren P., Dreesen R. & Dusar M. (2004) Carbon dioxide sequestration in the Campine Basin and the adjacent Roer Valley Graben (North Belgium): an inventory. Geological Storage of Carbon Dioxide, Geological Society of London, Special Publications, 233, 193-210. Laitat E., Perrin D., Sheridan M., Lebègue C. & Pissart G. (2004) EFOBEL: un modèle de calcul de la séquestration du carbone par les forêts, selon les termes des Accords de Marrakech et les engagements de rapportage de la Belgique au Protocole de Kyoto, BASE 8, 27-40. Leckebusch G.C., Koffi B., Ulbrich U., Pinto J.G., Spangehl T. and Zacharias S. (2006) Analysis of frequency and intensity of European winter storm events from a multi-model perspective, at synoptic and regional scales. Climate Research, 31, 59-74. Leemans R. & Eickhout B. (2003) Analysing ecosystems for different levels of climate change, Report to OECD Working Party on Global and Structural Policies ENV/EPOC/GSP(2003) 5/FINAL. OECD. Leemans R. & Hootsmans R. (1998) Ecosystem Vulnerability and Climate Protection Goals, RIVM report 481508004, Bilthoven, The Netherlands. Leemans R. & van Vliet A. (2005) Responses of Species to Changes in Climate Determine Climate: Protection Targets. Presentation at the international symposium Avoiding Dangerous Climate Change, 1-3 feb 2005, Met Office, Exeter, UK. Leemans R. (1998) Ecosystem Vulnerability and Climate Protection Goals, RIVM, The Netherlands. Leemans R.& van Vliet A. (2004) Extreme weather: Does nature keep up? Observed responses of species and ecosystems to changes in climate and extreme weather events: many more reasons for concern. Report Wageningen University and WWF Climate Change Campaign Leggett J. (ed.) (1996) Climate Change and the Financial Sector. Gerling Akademie Verlag, München. 212 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Lettens S., Van Orshoven J., van Wesemael B., De Vos B. & Muys B. (in druk) SOC content and SOC content change of landscape units in Belgium derived from heterogeneous datasets for 1990 and 2000. Geoderma. Levitus S., Antonov J. and Boyer T. (2005) Warming of the World Ocean, 1955-2005. Geophysical Research Letters, VOL. 32, L02604, doi:10.1029/2004GL021592. Leysen, K. & Herreman, M. (2004) Fenologie: rsultaten en bespreking zomervogels 2003 en analyse trends sinds 1985. Natuur.Oriolus 70(1): 33-42 Liebsch G., Novotny K. and Dietrich R. (2002) Untersuchung von Pegelreihen zur Bestimmung der Änderung des mittleren Meeresspiegels an den europäischen Küsten. Technische Universität Dresden TUD, Germany, 15.11.2002. Linard C., Lamarque P., Heyman P., Ducoffre G., Luyasu V. and Tersago K. (2007) Determinants of the geographic distribution of Puumala virus and Lyme borreliosis infections in Belgium. International Journal of Health Geographics, 2007, 6:15 Lindgren E. and R. Gustafson (2001) Tick-borne encephalitis in Sweden and climate change. Lancet 358, 16-18. Lindgren, E. (1998) Climate and tick-borne encephalitis. Conservation Ecology [serial online] 1998; 2(1) 5 http://www.consecol.org/Journal/vol2/iss1/art5/ Lovins A., H. Lovins & P. Hawken (1999) A Roadmap for Natural Capitalism. Harvard Business Review, May/June 1999. Maes S., Wuillaume F., Cox B. en Van Oyen H. (2007) Mortaliteit in België in de zomer van 2006. Wetenschappelijk Instituut Volksgezondheid. IPH/EPI REPORTS Nr. 2007 – 016. Brussel. Maisch M. & Haeberli W. (2003) Die rezente Erwärmung der Atmosphäre-Folgen für die Schweizer Gletscher. Geographische Rundschau, 55, Heft 2. Markandya Anil & Dirk T.G. Rübbelke (2003) Ancillary Benefits of Climate Policy, nota di lavoro 05.2003, FEEM, Milan, DECEMBER 2003. www.feem.it Marland et al. (2007) National CO2 Emissions from Fossil-Fuel Burning, Cement Manufacture, and Gas Flaring: 1751-2004. Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee. Martens W.J, A.J. McMichael (eds.) (2002) Environmental Change, Climate and Health, Cambridge University Press. Martens W.J. (ed.) (2000) Vulnerability of Human Population Health to Climate Change: state-ofknowledge and future research directions. Report of a Dutch Programming Committee NRP Project no: 952227, Maastricht University. McCarthy J., O. Canziani, N. Leary, D. Dokken and K. White (Eds.) (2001) Climate Change 2001: Impacts, Adaptation & Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Cambridge University Press, UK. pp 1000. Mendelsohn, Dinar A. & Williams L. (2006) The distributional impact of climate change on rich and poor countries, Environment and Development Economics, 11: 159–178, 2006. Menzel A., Sparks T.H., Estrella N., Koch E., Aasa A., Ahas R., Alm-Kübler K., Bissolli P., Braslavská O., Briede A., Chmielewski F.M., Crepinsek Z., Curnel Y., Dahl A., Defila C., Donnelly A., Filella I., Jatczak K., Måge F., Mestre A., Nordli O., Peñuelas J., Pirinen P., Remisová V., Scheifinger H., Striz M., Susnik A., Wielgolaski. F-E, van Vliet A., Zach S. & Zust A. (2006) European phenological response to climate change matches the warming pattern. Global Change Biology. 12. Mestdagh I., Lootens P., Sleutel S., Van Cleemput O., Beheydt D., Boeckx P., De Neve S., Hofman G., Van Camp N., Verbeeck H., Vande Walle I., Samson R., Lust N., Lemeur R. and Carlier, L. (subm.) Soil organic carbon stocks in Flemish grassland soils. Soil Use and Management. Metz B., Ogunlade Davidson, Rob Swart and Jiahua Pan (Eds.) (2001) Climate Change 2001: Mitigation. Contribution of Working Group III to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Cambridge University Press, UK. pp 700. NewScientist (2003a), Global warming 'kills 160,000 a year'. 17:17 01 October 03. MICE (2005) Main findings of the Modelling the Impact of Climate Extremes Project. August 2005. Http://www.cru.uea.ac.uk/projects/mice Miller Kenneth G. (2005b) Rutgers Reasearch Highlights: Global Warming Doubles Rate of Ocean Rise. http://ur.rutgers.edu/medrel/science/ocean_rise.shtml april 2008 213 Klimaatverandering Achtergronddocument Miller Kenneth G., Kominz Michelle A., Browning James V., Wright James D., Mountain Gregory S., Katz Miriam E., Sugarman Peter J., Cramer Benjamin S., Christie-Blick Nicholas, Pekar Stephen F. (2005a) The Phanerozoic Record of Global Sea-Level Change. Science, 25 November 2005, Vol. 310. no. 5752, pp. 1293 – 1298. DOI: 10.1126/science.1116412 MNP (2005) Effecten van klimaatverandering in Nederland. Rapport samengesteld door A.H.M. Bresser (projectleider), M.M. Berk, G.J. van den Born, L. van Bree, F.W. van Gaalen, W. Ligtvoet, J.G. van Minnen, M.C.H. Witmer (allen MNP) met bijdragen van B. Amelung (ICIS), L. Bolwidt (RIZA), W. ten Brinke (RIZA), H. Buiteveld (RIZA), D. Dillingh (RIKZ), R. van Dorland (KNMI), M. Huynen (ICIS) , R. Leemans (WUR), A. van Strien (CBS), J. Vermaat (IVM / VUA), J. Veraart (Alterra / WUR). MNPrapportnummer: 773001034. ISBN 90 69 60132 X - NUR 940. Bilthoven, oktober 2005. MNP (2006) Stabilising greenhouse gas concentrations at low levels: an assessment of options and costs. D.P. van Vuuren, M.G.J. den Elzen, P.L. Lucas, B. Eickhout, B.J. Strengers, B. van Ruijven, M.M. Berk, H.J.M. de Vries, M. Hoogwijk*, M. Meinshausen**, S.J. Wonink, R. van den Houdt, R. Oostenrijk. Milieu- en Natuurplanbureau, Report 500114002/2006, www.mnp.nl/en Nationaal Register voor Broeikasgassen: http://www.climateregistry.be/NL/index_nl.htm Nationale Klimaatcommissie (2006) Vierde Belgische Nationale Mededeling onder het Raamverdrag van de Verenigde Naties inzake Klimaatverandering. D/2006/2196/5. Januari 2006, Brussel, België Nationale Klimaatcommissie (2007) Broeikasgasemissies in België: Trends, prognoses en vorderingen ten opzichte van de Kyoto-doelstelling. D/2007/2196/33. December 2007, Brussel, België. Nature (2004) Extreme heat on the rise : Climate model predicts more stifling summers. Published online: 12 January 2004; | doi:10.1038/news040105-16. Nature (2004) Human Contribution to the European Heatwave of 2003. Volume 432, 2 december 2004 NOAA (2006) Radiative climate forcing by long-lived greenhouse gases: The NOAA Annual Greenhouse Gas Index (AGGI). NOAA Earth System Research Laboratory. Http://www.cmdl.noaa.gov/aggi NOAA (2008) The NOAA Annual Greenhouse Gas Index (AGGI). NOAA Earth System Research Laboratory, Boulder, USA. http://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/index.html OECD (2007) Climate Change in the European Alps: Adapting Winter Tourism and Natural Hazard Management. ISBN: 9789264031692. Published: 18 January 2007 OESO (2001) Environmentally related taxes in OECD countries: Issues and strategies, Paris OESO (2004) Environment and employment: An assessment, Environment Directorate ENV/EPOC/WPNEP(2003)11/Final, Paris Parmesan C. & Yohe G. (2003) A globally coherent fingerprint of climate change impacts across natural systems. Nature 421:37-42 PCCC (2007) Platform Communication on Climate Change - Het IPCC-rapport en de betekenis voor Nederland. Alterra (Wageningen UR). Mei 2007. www.klimaatportaal.nl Piessens K. & Dusar M. (2004) Feasibilty of CO2 sequestration in abandoned coal mines in Belgium. Geologica belgica, 7/3-4: 165-180. Press F. and Siever R. (2001) Understanding Earth (third edition), copyright 2001 by W.H. Freeman and company PSMSL (2003) http://www.pol.ac.uk/psmsl/puscience/index.html (last updated: 23.04.2003) PSMSL (2005) http://www.pol.ac.uk/psmsl/psmsl_individual_stations.html Rahmstorf Stefan (2007a) A Semi-Empirical Approach to Projecting Future Sea-Level Rise. Science, vol 315, p. 368-370, 19 januari 2007. Rahmstorf Stefan, Cazenave Anny, Church John A., Hansen James E., Keeling Ralph F., Parker David E. and Somerville Richard C. J. (2007b) Recent Climate Observations Compared tot Projections. Science, vol 316, p. 709, 4 mei 2007. Randolph S.E. (2001) The shifting landscape of tick-borne zoonosis: tick-borne encephalitis and Lyme borreliosis in Europe. Philos T. Roy. Soc. Lond. B. 356, 1045-1056 Reid P.C., Borges M.F., Svendsen E. (2001) A regime shift in the North Sea circa 1988 linked to changes in the North Sea horse mackerel fishery. Fish Res 50:163–171 Renzenbrink W. (2007) Carbon Capture and Storage, An option for coal-based power generation. RWE Power AG, Essen/Cologne. Presentation on the 2nd International Symposium on Capture and Geological Storage of CO2, 5th October 2007, Paris. 214 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering RIVM (2001) European Environmental Priorities: An integrated economic and environmental assessment. RIVM-report 481505010. March 2001. Robine J.M., Cheung S.L., Le Roy S., Van Oyen H. and Herrmann F.R. (2007) 2003 Heat Wave Project : Report on excess mortality in Europe during summer 2003. 28 february 2007. Roelandt C., Lettens S., Van Wesemael B. and Orshoven J. (subm.) N2O direct fluxes from landscape units to national scale, an inventory method applied to Belgium. Root T.L., Price J.T., Hall K.R., Schneider S.H., Rosenzweig C., Pounds J.A. (2003) Fingerprints of global warming on wild animals and plants. Nature 421:57-60 Sartor F. (2004) Oversterfte in België tijdens de zomer 2003. Rapport IPH/EPI N° 2004-010, Wetenschappelijk Instituut Volksgezondheid, Departement Epidemiologie, Brussel, 48 p. Beschikbaar op http://www.iph.fgov.be Sartor F., Snacken R., Demuth Cl. en D.Walckiers (1995) Temperature, ambient ozone levels, and mortality during summer,1994, in Belgium. Environmental Research, 70, pp. 105-113. Schärr C. et al. (2004) The role of increasing temperature variability in European summer heatwaves. Nature, doi:10.1038/nature02300. http://www.nature.com/nsu/040105/040105-16.html Schlesinger M., Yin J., Yohe G., Andronova N., Malyshev S. and Li B. (2005) Reducing the Risk of a Collapse of the Atlantic Thermohaline Circulation. Presentation at the international symposium Avoiding Dangerous Climate Change, 1-3 feb 2005, Met Office, Exeter, UK. Schneider Stephen H. & Lane Janica (2005) An Overview of “Dangerous” Climate Change. Stanford University, California. Presentation at the international symposium Avoiding Dangerous Climate Change, 1-3 feb 2005, Met Office, Exeter, UK. SERV (2001) Proeve van boordtabel Vlaanderen, Sociaal Economische Raad van Vlaanderen, Brussel. Siegenthaler U., Stocker T. F., Monnin E., Lüthi D., Schwander J., Stauffer B., Raynaud D., Barnola J.M., Fischer H., Masson-Delmotte V., Jouzel J. (2005) Stable Carbon Cycle-Climate Relationship During the Late Pleistocene. Science, v. 310 , pp. 1313-1317, 25 November 2005. Sleutel S., De Neve S., Hofmand G., Boeckx P., Beheydt, D., Van Cleemput O., Mestdagh I. , Lootens P., Carlier L. Van Camp N., Verbeeck H., Vande Walle I., Samson R., Lust N. & Lemeur R. (2003) Carbon stock changes and carbon sequestration potential of Flemish cropland soils. Global Change Biology 9: 1193-1203. Smith P., Powlson D.S, Smith J.U., Falloon P. and Coleman K. (2000a) Meeting Europe’s climate change commitments : quantitative estimates of the potential for carbon mitigation by agriculture. Global Change Biol. 6, 525-539. Spahni R., Chappellaz J., Stocker T.F., Loulergue L., Hausammann G., Kawamura K., Flückiger J., Schwander J., Raynaud D., Masson-Delmotte V. and Jouzel J. (2005) Atmospheric methane and nitrous oxide of the late Pleistocene from Antarctic ice cores. Science 310, 1317-1321, 2005. Stern N. (2006) Stern review: The Economics of Climate Change. Cambridge University Press. downloaded from: http://www.hmtreasury.gov.uk/independent_reviews/stern_review_economics_climate_change Stevaert S. (2000) Beleidsnota Energie 2000-2004. D/2000/3241/039. Stokstad Erik (2004) Defrosting the carbon freezer of the North. Nature, Vol. 304, 11.6.2004, p. 16181620. Stott P.A., Stone D.A. and Allen M.R. (2004) Human contribution to the European heatwave of 2003. Nature, Vol 432, 610-613, 2 december 2004. The World Bank / Oxford University Press (2003) World Development Report 2003, Sustainable Development in a Dynamic World : Transforming Institutions, Growth and Quality of Life. Thomas C. D. et al. (2004) Extinction risk from global warming. Nature 427, 145-148, 8 January 2004. Thuiller Wilfried, Lavorel Sandra, Araújo Miguel B., Sykes Martin T. and Prentice I. Colin (2005) Climate change threats to plant diversity in Europe. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102(23):8245-8250. Beschikbaar op http://www.pnas.org/cgi/content/full/102/23/8245 Tol R. & Downing T. (2001) The marginal costs of climate changing emissions. In R. Friedrich and P. Bickel (eds.), Environmental External Costs of Transport. Springer Verlag, Heidelberg. Tol Richard S.J. (2005) The marginal damage costs of carbon dioxide emissions: an assessment of the uncertainties, energy policy 33 (2005) 2064-2074. Tol Richard S.J. (2006) The Stern review of the economics of climate change, a comment, IVM. april 2008 215 Klimaatverandering Achtergronddocument Torfs R. (2003) Kwantificering van gezondheidsrisico’s aan de hand van DALYs en externe gezondheidskosten. Studie uitgevoerd in opdracht van de Vlaamse Milieumaatschappij, MIRA, MIRA/2003/02, Vito. Torfs R., De Nocker L., Schrooten L., Aernouts K. & Liekens I. (2005) Internalisering van externe kosten voor de productie en de verdeling van elektriciteit in Vlaanderen, studie uitgevoerd in opdracht van de Vlaamse Milieumaatschappij, MIRA, MIRA/2005/01, VITO. UNEP (2005) Vital Climate Change Graphics. A UNEP/GRID-Arendal publication, february 2005. ISBN: 82-7701-031-1. Beschikbaar op http://www.vitalgraphics.net/climate2.cfm UNU (2004) Two Billion People Vulnerable to Floods by 2050; Number Expected to Double or More in Two Generations Due to Climate Change, Deforestation, Rising Seas, Population Growth. United Nations University, Tokyo/Bonn, http://www.unu.edu/news/ehs/floods.doc Van Bergen F., Pagnier H. J.M. & Damen K. (2003) In: ‘Feasibility study on CO2 sequestration and Enhanced CBM production in Zuid-Limburg’; pp. 19-37. Studie voor NOVEM t.b.v. de Ministeries van EZ en VROM; Schreurs, H. editor. ISBN 90-5747-031-X. NOVEM, Sittard, Nederland. Van Camp N., Vande Walle I., Mertens J., De Neve S., Samson R., Lust, N., Lemeur R., Boeckx P., Lootens P., Beheydt D., Mestdagh I., Sleutel S., Verbeeck H., Van Cleemput O., Hofman G. and Carlier L. (2004) Inventory-based carbon stock of Flemish forests: a comparison of European biomass expansion factors. Annals Forest Science 61: 1-6. Van Cauwenberghe Carlos (2000) Relative sea level rise along the Belgian coast: analyses and conclusions with respect to the high water, the mean sea and the low water levels. The Hydrographic Journal, july 2000, No. 97. Van Damme (2003) Regent het nu meer dan vroeger? Een onderzoek van ruim 100 jaar neerslaggegevens uit Ukkel, H2O, 4/2003, p. 24-27. Van den Hurk et al. (2006) Climate Change Scenarios 2006 for the Netherlands, KNMI, scientific report WR 2006-01. Van Loock F. (1999) De ziekte van Lyme. Epidemiologisch Bulletin van de Vlaamse Gemeenschap. Van Tongeren P. & Laenen B. (2001) Coalbed methane potential of the Campine Basin (N. Belgium) and related CO2-sequestration possibilities. Studie uitgevoerd in opdracht van ANRE. VITO-rapport 2001/ETE/R/042. Van Tongeren P., Laenen B. & Weyten H. (2004) Geotechnische en financiële aspecten van ondergrondse CO2-opslag in Vlaanderen. VITO-rapport 2004/MAT/R/036, 74 pp. Van Tongeren P., Laenen B., Dreesen R. & Lagrou D. (2002) Onshore CO2 storage and sequestration possibilities in the Carboniferous strata of the Campine basin (northeast Belgium). Studieopdracht van de Vlaamse Administratie Natuurlijke Rijkdommen en Energie (ANRE), VITO-rapport 2002/ETE/R/020. van Ypersele Jean-Pascal en Marbaix Philippe (2004) Impact van de klimaatverandering in België. UCL. Brussel, 44p. http://www.astr.ucl.ac.be/impacts/index.html Vande Walle I. (2007) Carbon sequestration in short-rotation forestry plantations and in Belgian forest ecosystems, PhD UGent, Belgium, pp. 244. Vandeginste V. & Piessens K (2007) Pipeline design for a least-cost router application for CO2 transport in the CO2 sequestration cycle International Journal of Greenhouse Gas Control (ingediend) Vanneuville et al. (2006) Impact op mens en economie t.g.v. overstromingen bekeken in het licht van wijzigende hydraulische condities, omgevingsfactoren en klimatologische omstandigheden. Studie uitgevoerd in opdracht van VMM, MIRA. MIRA/2006/02. Ugent Vakgroep Geografie. Van Oyen H. (2008) Monitoring van de mortaliteit in België en Europa in relatie tot het hittegolfplan. Voordracht gegeven tijdens de studienamiddag ‘Klimaatverandering en Gezondheid’, georganiseerd door de Federale Overheidsdienst Volksgezondheid, Veiligheid van de Voedselketen en Leefmilieu in samenwerking met het Federaal Wetenschapsbeleid op 7.4.2008 te Brussel. Verbeylen G. (2003) Coypus (Myocastor coypus) in Flanders: how urgent is their control? Lutra. Veroustraete F., Debruyn W., Verheijen Y. (1995) Belgian net carbon exchange determined with two independent methods: the IPCC calculation methodology and a Monteith type regional scale vegetation model (BELFIX) with the integration of remote sensing data. VITO report (ENE.RA9509) pp. 1-58. Verstraeten W. (2006) Integration of remotely sensed hydrological data into an ecosystem carbon flux model, PhD KULeuven, Leuven, pp. 198. Verwaest Toon, Viaene Peter, Verstraeten Johan en Mostaert Frank (2005) De zeespiegelstijging meten, begrijpen en afblokken. De Grote Rede 15, december 2005, p. 15-25. 216 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Visbeck Martin (2001) http://rainbow.ldgo.columbia.edu/ees/climate/lectures/radiation/index.html. VITO (2002) Aernouts K. en Jespers K., Energiebalans Vlaanderen: onafhankelijke methode. http://www.emis.vito.be/cijfers/pagina/cfeabalv.htm. VITO (2003) Liekens J., WKK met motoren en turbines in Vlaanderen: stand van zaken 2002. Vlaams Klimaatbeleidsplan 2002-2005 Vlaamse Regering (2001) Mededeling van de minister van Leefmilieu en Landbouw betreffende het Vlaams Klimaatbeleid. Vlaamse Regering (2003) Besluit inzake Voortgangsrapport 2003 van het Vlaams Klimaatbeleidsplan. VLIZ (2006a) Idicator 24 Extreme weather conditions. Raadpleegbaar op http://www.vliz.be/projects/SAIL VLIZ (2006b) Idicator 27 Natural, human and economic assets at risk. Raadpleegbaar op http://www.vliz.be/projects/SAIL VORA (2004) Voortgangsrapport 2004 bij het Vlaams klimaatbeleidsplan. Goedgekeurd door de Vlaamse Regering op 11 juni 2004. Watkiss et al. (2005) The social cost of carbon, review, AEAT. Watkiss P., Downing T.E., Anthoff D., Butterfield B., Ceronsky M., Grubb M., Guo J., Hepburn C., Hope C., Hunt A., Li A., Markandya A., Moss S., Nyong A. & Tol R.S.J. (2005) Scoping Uncertainty in the Social Cost of Carbon. Final Project Report, Social Cost of Carbon: A Closer look at Uncertainty, Depertment of Environment, Food and Rural Affairs, London. Wayne P, Foster S, Connolly J, et al. (2002) Production of allergenic pollen by ragweed (Ambrosia artemisiifolia L.) is increased in CO2-enriched atmospheres. Ann. Allergy Asthma Immunol. 2002;8:279– 282. WBGU (2003a) German Advisory Council on Global Change. Climate protection strategies for the 21st Century: Kyoto and Beyond. Special Report 2003, Berlin. WBGU (2003b) German Advisory Council on Global Change. Towards Sustainable Energy Systems. Berlin. Weissert H. & McKenzie J.A. (2004) CO2 und gesteinsarchive. Bulletin, Magazin der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich. West T.O. & Post W.M. (2002) Soil organic carbon sequestration rates by tillage and crop rotations: a global data analysis. Soil Science Society of America Journal 66: 1930-1946. Wetenschappelijk Instituut Volksgezondheid - Louis Pasteur (2005) Infectiëuze aandoelingen (Peillaboratoria) Informatie over Lyme-Ziekte, bijwerking : maart 2005. Raadpleegbaar op http://www.iph.fgov.be/epidemio/epinl/plabnl/lyme.htm WHO (2003) Climate Change and Human Health – Risks and Responses. World Health Organisation, Genève ISBN 92 4 159081 5 www.who.int/globalchange/publications/cchhsummary/en/ Willems Patrick et al. (2006). Opstellen van een methode voor het inrekenen van de klimaatsverandering in de composiethydrogrammethode – Algemeen Rapport, KULeuven iov Waterbouwkundig Laboratorium. WMO (2004) Sea-level rise - an update. World Climate News, No. 25, June 2004, p. 11. World Meteorological Organization, Geneva, Switserland. WMO (2006) Greenhouse Gas Bulletin: The state of greenhouse gases in the atmosphere using global observations through 2006. WMO-No. 3. Geneva, 23 november 2007. WMO (2007) First WMO Greenhouse Gas Bulletin: Greenhouse gas concentrations reach new highs in 2004. WMO-No. 744. Geneva, 14 march 2006. WWF (2004) The Living Planet Report 2004 (fifth edition), 21.10.2004, http://www.footprintnetwork.org/gfn_sub.php?content=lpr2004 Zemp Michael, Haeberli Wilfrie, Hoelzle Martin and Frank Paul (2006) Alpine glaciers to disappear within decades? Geophys. Res. Lett., 33(13), doi: 10.1029/2006GL026319. Zie ook http://www.zamg.ac.at/ALP-IMP/ Zhang Xuebin, Zwiers Francis W., Hegerl Gabriele C., Lambert Hugo F., Gillett Nathan P., Solon Susan and Nozawa Toru (2007) Detection of human influence on twentieth-century precipitation trends. Nature, 448, p. 461-465. april 2008 217 Klimaatverandering Achtergronddocument Lijst met relevante websites p.m. Auteurs voorgaande MIRA-rapporten Deze personen werkten mee aan voorgaande MIRA-publicaties en onderschrijven niet noodzakelijk de informatie in dit achtergronddocument. Dirk Boeye*, IN (MIRA-T 2001) Katleen Briffaerts, VITO (MIRA-T 2004, MIRA-T 2003) Johan Brouwers, MIRA/VMM (MIRA-T 2007, MIRA-T 2006, MIRA-T 2005, MIRA-T 2004, MIRA-T 2003, MIRA-T 2002, MIRA-T 2001) Wim Buelens, Vlaams Energieagentschap (MIRA-T 2006) Ina Claes, MIRA/VMM (MIRA-S 2000, MIRA-T 1999) Koen Claes, VITO (MIRA-T 2006, MIRA-T 2004, MIRA-T 2003, MIRA-T 2002, MIRA-T 2001) Luc De Bruyn, NARA, IN (MIRA-T 2003) Wim De Groote, UGent (MIRA-T 2004, MIRA-T 2003) Walter Debruyn, VITO (MIRA-2, MIRA-1) Leo De Nocker, VITO (MIRA-T 2006, MIRA-S 2000) Jan Duerinck, VITO (MIRA-S 2000) Ils Moorkens, VITO (MIRA-T 2006, MIRA-T 2004, MIRA-T 2003) Luc Int Panis, VITO (MIRA-S 2000) Stef Proost, CES, KULeuven (MIRA-S 2000) Katrijn Siebens*, VITO (MIRA-S 2000) Koen Smekens*, VITO (MIRA-T 1999) Rudi Torfs, VITO (MIRA-S 2000) Wouter Vanneuville, Waterbouwkundig Laboratorium (MIRA-T 2006) Denise Van Regemorter, CES, KULeuven (MIRA-S 2000) Hendrik Van Rompaey, VITO (MIRA-T 2004, MIRA-T 2003) Jan Van Rensbergen*, VITO (MIRA-T 1999, MIRA-T 1998, MIRA-2, MIRA-1) * inmiddels veranderd van werkgever MIRA-referenties MIRA-1: pp. 187-198; MIRA-2: pp. 453-457; MIRA-T 1998: pp. 247-256; MIRA-T 1999: pp. 257-268; MIRA-S 2000: pp. 421-432, pp. 592-593, 601-605; MIRA-T 2001: pp. 345-357; MIRA-T 2002: pp. 251-259, 338-339, 347; MIRA-T 2003: pp. 287-301, 440-441, 444-445; MIRA-T 2004: pp. 285-302, 414-415, 418-419; MIRA-T 2005: p 69 en pp. 256-257; MIRA-T 2006: pp. 46-67 en pp. 236-237; MIRA-T 2007 Indicatorrapport: pp. 88-91 en pp. 142-143. 218 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Begrippen Absolute ontkoppeling: zie ontkoppeling. Adaptatie: de aanpassing van natuurlijke en menselijke systemen aan de huidige en te verwachten gevolgen van klimaatverandering. Aërosolen: atmosferische (stof)deeltjes (particles). Aërosolen hebben naast een rechtstreeks effect op de hoeveelheid ingevangen zonneradiatie en uitgestuurde aardradiatie ook een invloed op de reflectieeigenschappen van wolken en hebben meestal een resulterende afkoelende werking. Vanwege een kortere verblijfstijd in de atmosfeer volgt de invloed van aërosolen sneller de veranderingen in emissies dan bij broeikasgassen. Affakkelen: het voeren van afvalgassen door een brander waarin een vlam wordt onderhouden, zodat de brandbare bestanddelen verbranden voordat zij in de lucht terechtkomen. Atmosfeer: ca. 300 km hoge luchtlaag rond de aarde, dampkring. Benchmarking: het zoeken van de beste technologie door vergelijking met andere installaties, én de afspraak om de eigen installatie te verbeteren om de beste technologie te evenaren. Biodiversiteit: variabiliteit onder levende organismen van allerlei herkomst, met inbegrip van, o.a. terrestrische, mariene en andere aquatische ecosystemen en de ecologische complexen waarvan zij deel uitmaken; dit omvat de diversiteit binnen soorten, tussen soorten en van ecosystemen. Broeikaseffect: opwarming van de atmosfeer die ontstaat doordat sommige gassen (broeikasgassen) invallende zonnestraling doorlaten maar de straling van het opgewarmde aardoppervlak opnemen. Broeikasgas: gas dat de opwarming van de aarde bevordert. Elk broeikasgas heeft zijn eigen opwarmend effect, relatief t.o.v. CO2. Enkele voorname broeikasgassen met hun opwarmend effect of GWP zoals gebruikt in de offciële rapporteringen: CO2 (1), CH4 (21), N2O (310). Bruto binnenlands energiegebruik (BBE): dit is het totaal primair energiegebruik van een land of regio verminderd met de energie die gebruikt wordt voor de internationale scheepvaart- en luchtvaartbunkers. Het is ook de som van het energiegebruik door alle eindgebruikers enerzijds en de energieverliezen (o.a. door transformatie) en het eigen energiegebruik door de energiesector anderzijds. Bruto Binnenlands Product voor het Vlaamse Gewest: indicator om de economische welvaart van het Vlaamse Gewest te duiden; het is de som van de bruto toegevoegde waarde (tegen basisprijzen) die wordt geproduceerd in het Vlaamse Gewest gedurende één jaar, vermeerderd met productgebonden belastingen minus productgebonden subsidies. Bunkerbrandstoffen: fiscaaltechnische benaming van brandstoffen die geleverd worden aan de internationale lucht- of scheepvaart. Deze brandstoffen worden in feite uitgevoerd. De emissies uit het gebruik van deze brandstoffen worden niet toegekend aan het land dat deze brandstoffen leverde. CFK (chloorfluorkoolstof): koolwaterstoffen waarop sommige of alle waterstofatomen zijn vervangen door chloor- en/of fluoratomen. Het zijn producten met een hoge chemische en thermische stabiliteit die als koelmiddel, blaasmiddel bij de productie van schuimen, oplosmiddel en reinigingsmiddel worden gebruikt. Deze producten tasten de stratosferische ozonlaag aan. CO2-equivalent (CO2-eq): meeteenheid gebruikt om het opwarmend vermogen (global warming potential) van broeikasgassen weer te geven. CO2 is het referentiegas, waartegen andere broeikasgassen gemeten worden. Bv. omdat bij eenzelfde massa gas het opwarmend vermogen van CH4 23 keer hoger is dan dat van CO2, stemt 1 ton CH4 overeen met 23 ton CO2-equivalenten. Cogeneratie: gelijktijdige opwekking van elektriciteit en nuttige warmte. Constante prijs: prijs in een bepaald basisjaar, bv. 1990. Door economische parameters (bv. BBP, bruto toegevoegde waarde, productiewaarde) te berekenen in constante prijzen wordt het effect van inflatie en prijsschommelingen weggewerkt. DALY (disability adjusted life year): Verloren gezonde levensjaren = Aantal gezonde levensjaren die een populatie verliest door ziekte. Het is de optelsom van de jaren verloren door sterfte aan de betreffende ziekte (verloren levensjaar) en de jaren geleefd met de ziekte, rekening houdend met de ernst ervan (ziektejaarequivalenten). Denitrificatie: de omzetting door micro-organismen van nitraatstikstof naar stikstofgas (N2) waarbij in sommige gevallen ook lachgas (N2O) kan gevormd worden. Discontovoet: zie verdiscontering. Doelstelling: expliciete formulering van wat moet worden gerealiseerd binnen zekere termijnen. april 2008 219 Klimaatverandering Achtergronddocument Driewegkatalysator: een toestel geplaatst tussen motor en uitlaat om tot naverbranding van de uitlaatgassen te komen en zo de vervuilende emissies te beperken. Duurzame ontwikkeling: ontwikkelingsmodel dat voorziet in de behoeften van de huidige generaties, zonder de mogelijkheden van de toekomstige generaties om in hun behoeften te voorzien in het gedrang te brengen. Emissie: uitstoot of lozing van stoffen, golven of andere verschijnselen door bronnen, meestal uitgedrukt als een hoeveelheid per tijdseenheid. Emissiefactor: coëfficiënt die de activiteitsdata relateert aan een hoeveelheid van een chemisch product. Dit product is de bron van latere emissies. Een emissiefactor is dikwijls gebaseerd op een staal van berekende data, waarvan het gemiddelde wordt genomen om een representatieve emissiefactor te ontwikkelen. Deze geldt voor een gegeven activiteit onder een gekende set van operationele conditites. Emissierechten: indien een land of bedrijf een grotere emissiereductie heeft gerealiseerd dan opgelegd, dan kan het overschot verhandeld worden aan landen of bedrijven die hun doelstelling niet halen. End-of-pipe-techniek: zuiveringstechniek die wordt toegepast aan het einde van de productieketen. EnergiePrestatieNormering: grijpt rechtsreeks in op het energiegebruik door een bovengrens op te leggen aan het jaarlijkse energiegebruik per m² woonoppervlakte. Energieverlies: energie die verloren gaat bij de omzetting van de ene energievorm naar een andere energievorm waarbij de fysische toestand van de energiedrager die men transformeert verandert (bv. warmteverliezen uit de koeltorens bij de omzetting van steenkool naar elektriciteit) en verliezen bij het transport en de distributie. Factor 10: de ‘factor 10 Club’ is een organisatie met vertegenwoordigers uit verschillende industriële landen die stelt dat voor de geïndustrialiseerde landen een vertienvoudiging van de grondstoffenproductiviteit in een periode van 50 jaar binnen de mogelijkheden van het onderzoek en de technologie liggen, mits de nodige politieke en institutionele veranderingen. Factor 4: de productiviteit of de efficiëntie bij het gebruik van grondstoffen moet verviervoudigen tegen 2020. Het resultaat van deze toename in productiviteit is een verdubbeling van de welvaart op wereldschaal met tegelijkertijd een halvering van de milieudruk. Voor de geïndustrialiseerde landen moet de factor 4-benadering geïnterpreteerd worden als een vermindering van het gebruik van grondstoffen en energie met een factor 4, terwijl het huidig welvaartniveau gelijk blijft. Fenologie: seizoenale activiteiten van dieren en planten, zoals leggen van eieren, botten van bomen, ontwaken uit winterslaap, trek van migrerende soorten F-gassen: groep van gefluoreerde broeikasgassen, bestaande uit HFK’s, PFK’s, SF6. Flexibiliteitsmechanismen: de groepering van (1) emissierechtenhandel; (2) joint implementation of JI: het verdienen van emissierechten door het uitvoeren van emissiereducerende maatregelen in een ander industrieland; en (3) clean development mechanism of CDM: het verdienen van emissierechten door het uitvoeren van emissiereducerende maatregelen in een ander niet-industrieland. Fossiele brandstoffen: steenkool, aardolie, aardgas en hun afgeleide producten. Global warming potential: opwarmend vermogen. Zie ook 'CO2-equivalent'. HCFK (gehydrogeneerde chloorfluorkoolwaterstof): ‘zachte’ CFK’s, met waterstof naast de andere elementen van de structuurformule. Ze zijn minder persistent dan CFK’s en hebben een geringer ozonafbrekend vermogen. Hernieuwbare energiebron: energiebron waarvan de gemiddelde jaarlijkse energie-output voor onbepaalde tijd kan worden gehandhaafd. Joint implementation (JI): een samenwerkingsverband tussen twee industrielanden. Het donorland investeert daarbij in projecten voor emissievermindering in het gastland, in ruil voor emissiekredieten. Deze kredieten mag het donorland dan optellen bij zijn eigen emissiequotum. K55: isolatienorm. K-waarde gewogen gemiddelde van de warmtedoorgangscoëfficiënten van de samenstellende bouwonderdelen van de woning. Een lage K-waarde duidt op lage geleidingsverliezen en bijgevolg een goed geïsoleerde woning. Een gemiddelde nieuwbouwwoning in Vlaanderen heeft een K70. Klimaat: gemiddelde weer over een lange periode. Statistische beschrijving (in termen van gemiddelden en variabiliteit) van een aantal relevante weerparameters zoals temperatuur, neerslag en wind over een langere periode (bv. 30 jaar). 220 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering Klimaatverandering: wijziging van het klimaat onder invloed van de verhoogde concentratie van broeikasgassen in de atmosfeer. Die verhoogde concentratie zorgt voor een toename van de gemiddelde temperatuur op aarde met verschuiving van de klimaatgordels en wijzigingen in extreme weersfenomenen tot gevolg. Kenmerken voor klimaatverandering zijn het mondiaal karakter, de grote onzekerheden verbonden met de complexiteit van het proces, de terugkoppelingsmechanismen die de processen kunnen versterken of afremmen, een potentieel voor belangrijke onomkeerbare schade, een lange verblijftijd van de gassen in de atmosfeer, een groot tijdsverschil tussen emissies en effecten en grote regionale variaties in oorzaken en zeker qua gevolgen. Kyoto-protocol: de overeenkomst tussen de partijen van het Klimaatverdrag, waarin per partij (land) een emissiereductiedoelstelling wordt opgelegd. Niet-energetisch eindgebruik van energiedragers: verbruik van energiedragers als grondstof voor het aanmaken van andere producten (bv. aardgas voor kunstmestproductie) of verbruik voor nietenergetische doeleinden (bv. verbruik als smeermiddel). Primair energiegebruik: bruto energiegebruik; hoeveelheid energie die een geografische entiteit nodig heeft om gedurende de bestudeerde periode aan de vraag naar energie te kunnen voldoen. Het primair energiegebruik is gelijk aan de som van de primaire energieproductie en de netto-invoer van energie. Put: een activiteit of fenomeen die de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer doet afnemen. Radiatieve forcering: de verandering in het evenwicht tussen de zonnestraling die onze atmosfeer opvangt en de uitgaande straling van het aardoppervlak. Een verhoogde concentratie aan broeikasgassen in onze atmosfeer verstoort dat evenwicht, wat resulteert in een hogere gemiddelde aardtemperatuur. De radiatieve forcering wordt berekend vertrekkende van de concentratie van ieder broeikasgas in onze atmosfeer en het opwarmend vermogen (GWP) van ieder broeikasgas. Rationeel energiegebruik (REG): het leveren van energiediensten (verlichting, drijfkracht, enz.) met een minimum aan energiegebruik en met de energievorm van de laagste kwaliteit die nog volstaat. Relighting: omschakeling naar een verlichtingssysteem met lager energiegebruik door technologische verbeteringen aan de componenten, door regelen van de verlichting of door optimale benutting van passieve verlichting. Richtlijn (Europese): besluit dat bindend is voor de lidstaten wat betreft een in de richtlijn uitgedrukt te bereiken resultaat. De lidstaten zijn vrij de vorm en middelen te bepalen nodig om aan de richtlijn te voldoen. Bij niet naleving kan de Commissie een procedure inzetten krachtens art. 226 (ex. art. 169). Sink: zie put. Stormopzet: de waterstandsverhoging op zee ten gevolge van de door de storm op de watermassa van de zee uitgeoefende kracht Stortgas: gas ontstaan als resultaat van een verbinding van zuurstof met organisch afval, dat uit gestort vuilnis wordt gewonnen. Stortgas bestaat voor 60 % uit CH4 en voor 40 % uit CO2. Stratosfeer: atmosfeerlaag gelegen tussen een hoogte vanaf ongeveer 6 à 16 km (afhankelijk van de meteorologische omstandigheden) en ongeveer 50 km. Subsidiariteitsprincipe of subsidiariteitsbeginsel: principe/beginsel dat bepaalt dat maatregelen die op een lager (lokaal) niveau kunnen genomen/uitgevoerd worden niet op een hoger (Europees, federaal) niveau moeten worden genomen/uitgevoerd. Supplementariteitsprincipe: principe dat bepaalt dat binnenlandse maatregelen een significant onderdeel moeten uitmaken van de inspanning tot het naleven van verbintenissen. Financiering van maatregelen in andere landen (bv. door middel van flexibiliteitsmechanismen) mogen slechts aangewend worden als aanvulling op effectieve emissiereducerende maatregelen in eigen land. Terrestrisch: horend bij of aangepast aan het leven op het land. Toewijzingsplan: ter uitvoering van de Europese Richtlijn voor Emissierechtenhandel stelt elke lidstaat van de EU een plan op waarin bepaald wordt hoeveel emissierechten aan individuele bedrijven toegekend worden. Troposfeer: atmosfeerlaag gelegen tussen het grondniveau en ongeveer 6 tot 16 km hoogte (afhankelijk van de meteorologische omstandigheden). Tweede Algemene Waterpassing of TAW: het referentieniveau voor zeeniveaumetingen aan de Belgische kust, vastgesteld in 1947 door het Nationaal Geografisch Instituut als vertikaal referentievlak voor heel België. april 2008 221 Klimaatverandering Achtergronddocument Verdisconteren: het omrekenen van een bedrag (winst of verlies) voor een toekomstig jaar naar de waarde van datzelfde bedrag in een referentiejaar (meestal de huidige generatie) aan de hand van een discontovoet. Verdiscontering houdt in dat men een lagere waarde toekent aan toekomstige kosten en baten in vergelijking met onmiddellijke kosten en baten. Voorzorgsprincipe: men wacht niet op een wetenschappelijke consensus over het oorzakelijke verband tussen verontreiniging en effecten om een mogelijk probleem aan te pakken, ernstige aanwijzingen zijn voldoende. Warmtekrachtkoppeling: gelijktijdige omzetting van een energiestroom in kracht (mechanische energie) en warmte (thermische energie) met nuttige bestemming. Afhankelijk van het proces en de bestemming wordt de warmte op verschillende temperatuurniveaus geleverd. De kracht drijft doorgaans een generator voor elektriciteit aan of soms rechtstreeks een machine (pomp, compressor …). Afkortingen AMINABEL: Afdeling Algemeen Milieu- en Natuurbeleid van het Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap AMINAL: Administratie Milieu-, Natuur-, Land- en waterbeheer van het Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap ANRE: Afdeling Natuurlijke Rijkdommen en Economie van het Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap AR4: Fourth Assessment Report van het IPCC uit 2007 BFE: beroepsfederatie van de producenten en verdelers van elektriciteit BKG: broeikasgassen BTW: belasting op de toegevoegde waarde CCS: koolstofafvang en -opslag (carbon capture and storage) CDM: Clean Development Mechanism CFK: chloorfluorkoolwaterstof COP: Conference of Parties DALY’s: disability adjusted life years ECCP: European Climate Change Program EIL: Emissie-Invenatris Lucht (VMM) EPN: Energie Prestatie Norm Eto: Evapotranspiratie EU: Europese Unie GWP: opwarmend vermogen (Global Warming Potential): d.i. de relatieve bijdrage tot het broeikaseffect van een eenheid van het betreffende gas vergeleken met een eenheid CO2, geïntegreerd over een periode van 100 jaar. HCFK: gehydrogeneerde chloorfluorkoolwaterstof HFK’s: fluorkoolwaterstoffen IET: International Emissions Trading IN: Instituut voor Natuurbehoud IPCC: Intergovernmental Panel on Climate Change (opgericht door de Wereld Metereologische Organisatie (WMO) en het Milieuprogramma van de Verenigde Naties (UNEP) JI: Joint implementation KMI: Koninklijk Meteorologisch Instituut van België KTD: kortetermijndoelstelling KUL: Katholieke Universiteit Leuven LTD: langetermijndoelstelling MAP: mestactieplan 222 april 2008 Achtergronddocument Klimaatverandering MLTD: middellangetermijndoelstelling NARA: Natuurrapport PFK’s: perfluorkoolwaterstoffen ppbv: parts per billion (deeltjes per miljard), volume-eenheid ppmv: parts per million (deeltjes per miljoen), volume-eenheid PSMSL: Permanent Service for Mean Sea Level REG: rationeel energiegebruik RLR: Revised Local Reference RUG: Universiteit Gent SERV: Sociaal-Economische Raad van Vlaanderen TAR: Third Assessment Report van IPCC uit 2001 TAW: Tweede Algemene Waterpassing UNFCCC: United Nations Framework Convention on Climate Change (ook Klimaatverdrag) VITO: Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek VMM: Vlaamse Milieumaatschappij VOS: vluchtige organische stoffen WG: Working Group van het IPCC WIV: Wetenschappelijk Instituut Volksgezondheid WKK: warmtekrachtkoppeling WMO: World Meteorological Organization Eenheden CO2-eq: CO2-equivalent MW(e): miljoen Watt (elektrisch), (elektrische) eenheid van vermogen ppbv: parts per billion volume ppmv: parts per million volume pptv: parts per trillion volume 1 toe: 1 ton olie-equivalent = 107 kilocalorieën = 41,868 GJ Scheikundige symbolen CFK, HCFK, HFK, PFK: zie achtergronddocument Aantasting van de ozonlaag CH4: methaan CO2: koolstofdioxide N2O: distikstofmonoxide, lachgas SF6: zwavelhexafluoride Voorvoegsels eenheden 101 2 10 3 10 6 10 9 10 12 10 april 2008 = da =h =k =M =G =T (deca) (hecto) (kilo) (mega) (giga) (tera) 10-1 =d (deci) -2 =c (centi) -3 =m (milli) -6 =µ (micro) -9 =n (nano) -12 =p (pico) 10 10 10 10 10 223 Klimaatverandering 1015 =P Achtergronddocument (peta) 10-15 =f (femto) Terug naar Inhoudsopgave 224 april 2008