• EMNER:
  • PUBLISERT:
    mandag 24. mar 2014
  • AV:
    Redaksjonen

Problemet: For mange mennesker brenner for mye karbon

MotzfeldtNoen enkle fakta om Jordens historie kan være nyttig å ta med seg, skriver Ketil Motzfeldt. Han er tidligere mangeårig professor i kjemi ved NTH/NTNU. For å forstå hva som foregår i dag, og hvilke prosesser det moderne menneske har satt i gang, må vi gå noen milliarder år tilbake, og se hvordan livet selv har skapt det miljøet og det klimaet som er grunnlaget for den menneskelige sivilisasjon. Naturens gang har sørget for at store mengder karbonholdig materiale ble unndratt fra kretsløpet. Men forbrenning av kull, olje og gass reverserer denne livsviktige utviklingen, med potensielt skjebnesvangre konsekvenser.

Oksygenrevolusjonen
For ca. 2 milliarder år siden besto atmosfæren på Jorden i det vesentlige av karbondioksid (CO2), med mindre mengder vanndamp, metan og annet. Former for liv fantes også den gang, men de var basert på andre kjemiske prosesser enn de som dominerer i dag.

Så skjedde det som Geoffrey Mains kalte «The Oxygen Revolution» (David & Charles 1972, 260 pp). Ikke spontant, men over en periode på rundt én milliard år. Hovedsaken var at fotosyntesen utviklet seg. Skjematisk kan vi skrive den som en kjemisk likning:
           6 CO2   +  6 H2O  +  sollys   =   C6H12O6   +   3 O2

Altså: Karbondioksid og vann kan i nærvær av sollys reagere til organisk materiale (druesukker) pluss fritt oksygen. Dette siste er viktig. Først oppsto planteriket som frigav oksygen. Deretter oppsto dyreriket som spiser planter og forbruker oksygen. Gjennom millioner av år utviklet balansen seg slik at atmosfæren inneholdt rundt 20 prosent oksygen og bare ca. 0,03 prosent CO2.

Karbon ut av kretsløpet
Hvor ble det av all den karbondioksid som opprinnelig var i atmosfæren?

Noe av den ble forbrukt til å danne kalkskall rundt bittesmå sjødyr. For eksempel er dolomittene i Sør-Europa, nå opptil 3300 meter høye, opprinnelig dannet av oppløst CO2 pluss kalsium- og magnesiumoksyd.  En annen del av karbonet forble i bakken ved at døde trær bare delvis råtnet, resten ble gjennom millioner av år omdannet til kull som ble liggende i jorden. Tilsvarende ble rester av døde alger og dyr omdannet til olje.

Til oppsummering: Naturens gang har sørget for at store mengder karbonholdig materiale ble unndratt fra kretsløpet, slik at atmosfæren gjennom hundretusener av år bare inneholdt de nevnte 0,03 prosent karbondioksid.                 

Naturhistorisk prosess i revers
Helt opp til ca. år 1800 var det noenlunde balanse mellom plantelivet (som forbruker CO2) og dyrelivet (som produserer CO2). Men på slutten av 1700-tallet utviklet James Watt dampmaskinen, – senere fulgt av forbrenningsmotoren og hele den industrielle revolusjon. Den har ført til en stadig økende utvinning og forbrenning av kull, olje og gass.

Ett resultat er at atmosfærens innhold av karbondioksid er økt fra ca. 0,03 prosent for 150 år siden, til 0,04 prosent i dag. Det er en økning på tredve relative prosent, med andre ord ganske drastisk. I første omgang fører det til økt nedsmelting av polarisen, høyere vannstand og hyppigere stormer på den nordlige halvkule.

Men om vi ser mer prinsipielt på saken, så er dette bare starten på en reversering av den prosessen som tok noen hundre millioner år, – og som nå kan bli reversert i løpet at noen hundre år!

Befolkningseksplosjonen
Det er også en annen side ved menneskets aktivitet på jordkloden: Mennesket selv.  For tusen år siden var det fortsatt ikke mer enn 3-400 millioner mennesker på Jorden. I dag er vi rundt 8 milliarder. Og den siste doblingen, fra fire til åtte milliarder, har skjedd i de siste 50 år!

Denne utviklingen kan ikke fortsette. Forbrenningen av kull og olje må stanses. Det betyr at utvinningen må stanses. I stedet må det satses på ved, trekull, sol og kraft fra vind og hav. Dessuten må antallet mennesker på Jorden reduseres. Hvordan det kan gjøres, forblir et åpent spørsmål. Men jeg minnes en liten bok fra min ungdom, «Population, Psychology and Peace» av J. C. Flugel (Watts & Co. 1947, 163 pp). Han påpekte at med økende utdanning for kvinner går barnetallet ned. En langsom, men ikke-voldelig løsning. 

—————————————————————————————————————
Motzfeldt_High.inddKetil Motzfeldt begynte å studere kjemi ved NTH i 1941. Satt i tysk fangenskap fra våren 1943 til krigens slutt. Gjenopptok studiene etter krigen, bl.a. ved University of California (Berkely). Arbeidet ved NTH siden 1954, professor i uorganisk kjemi fra 1972 til sin avgang i 1990.

«I 1950 ble jeg gift med sivilingeniør Anne-Margrethe Røsæg. Vi har tre døtre. Dessverre fikk min kone kreft og døde i 1977. Selv er jeg snart 92, og nesten lam i beina. Jeg regner derfor ikke med å være til no’ større nytte for samfunnet videre fremover.»

Ketil Motzfeldt ga i 2013 ut boka “High Temperature Experiments in Chemistry and Materials Science” (Wiley).