9. Är koldioxidhalten en orsak eller en effekt?

Under de senaste 400 000 åren har det i princip varit konstant istid, med bara korta avbrott på några få tusen år.

Al Gores diagram från ”An Inconvenient Truth”, boken och filmen som gav honom både en Oscar och Nobels Fredspris, visar data från iskärnor borrade i glaciären på Antarktis:

Koldioxidhalten och temperaturerna följer varandra nästan perfekt. Men sambandet är inte så självklart som det verkar.

I filmen antyder Al Gore att det egentligen är komplicerat, utan att berätta på vilket sätt, och konstaterar sedan bara att ”när koldioxidhalten går upp, så går temperaturen också upp”, dvs att det är koldioxiden som orsakar temperaturförändringarna.

Men då glider han förbi ett viktigt problem med den slutsatsen: Två faktorer kan samvariera av olika skäl – den ena kan orsaka den andra, eller båda orsakas av något annat, eller så är sambandet bara tillfälligt.

En närmare analys av visar att förändringarna av koldioxidhalten kommer efter – ibland långt efter – förändringarna av temperaturen, inte före:

Det betyder ju att det knappast kan vara koldioxidhalten som styr temperaturen, utan snarare temperaturförändringarna som påverkar koldioxidhalten? Hur kan det sambandet tänkas se ut?

Ett varmare klimat tycks leda till högre koldioxidhalt i atmosfären, inte tvärtom. Och när klimatet blir kallare sjunker koldioxidhalten igen. En förklaring är att varmt vatten kan absorbera mindre koldioxid än kallt. När haven kyls tar de upp koldioxid från atmosfären, som avges när haven blir varmare.

Men varför ändras temperaturen?

Det finns en tredje faktor som visat sig ha den avgörande betydelsen i det här sammanhanget – nämligen de förändringar av jordens lutning och bana runt solen som kallas Milankovich-cykler.

Jordbanan runt solen är till exempel ibland rundare och ibland mer oval, vilket har betydelse för hur mycket energi som jorden tar emot. Milankovich-cyklerna samvarierar på ett slående sätt med både temperaturen och koldioxidhalten de senaste 400 000 åren, vilket inte lämnar så mycket att undra över när det gäller orsakssambanden mellan dessa tre faktorer (efter bl.a. Muller et al, 1997 och Pettit et. al., 1999, skalan går från höger till vänster):

De varmare perioderna mellan istiderna varar oftast bara några tusen år, så man kan undra om det möjligen är dags för en ny istid nu. Men det är det inte – förändringarna av jordbanans form runt solen har nämligen även en 400 000-årig cykel. Vi har turen att leva i en tid då jordbanan håller sig relativt rund även i den elliptiska fasen. Med hänsyn även till andra klimatcykler dröjer det antagligen 25 000 – 50 000 år innan det blir en djup istid igen.

Att det är Milankovich-cyklerna som varit den yttersta drivkraften för de stora istiderna är inte alls kontroversiellt, utan har varit känt och vedertaget länge. Men sedan koldioxidhypotesen blivit populär har också invändningar dykt upp. Milankovic-cyklerna anses inte ha tillräckligt stark påverkan på jordens energibalans för att helt förklara växlingarna mellan istider och varmare perioder. Man tänker sig däremot att de små förändringar i temperatur som de orsakar sätter igång andra processer som förstärker effekten. När temperaturen börjar stiga börjar också is smälta, vilket minskar jordens albedo, medför ökad avdunstning och frigör ytterligare koldioxid ur haven. Eftersom växthuseffekten är logaritmisk är den också kraftigast när halten av växthusgaser ökar från väldigt låga nivåer. Upptiningen av en istid förutsätter med andra ord ett samspel mellan en rad faktorer, varav utgasning av koldioxid från haven sannolikt är en. Förändringar av havstemperaturen sker dock långsamt, vilket förklarar fördröjningen mellan lufttemperaturen och koldioxidhalten.

Det är alltså fullt tänkbart att en extremt låg koldioxidhalt, nära noll, under vissa omständigheter kan bidra till starten av en istid, och att en mycket liten ökning från en extremt låg nivå, nära noll, under vissa omständigheter kan bidra till den uppvärmning som tinar upp den.

Att temperaturen ändras före koldioxidhalten under de senaste 400 000 åren är med andra ord bara ett bevis på att det inte är koldioxidhalten som startar processerna, inte på att koldioxid saknar betydelse för luftens temperatur, framför allt inte vid förändringar till/från låga nivåer. Frågan är hur stor betydelse.

Titta noga på skalorna i grafen från Vostok igen:

Koldioxidhalten varierar ganska lite, mellan180 ppm och 280 ppm. Temperaturen varierar däremot mycket, ungefär 10°C. Det kan man definitivt inte förklara med att koldioxidhalten ökar eller minskar med 100 ppm. Det skulle förutsätta en absurt hög klimatkänslighet, som ingen kan eller vill försvara.

Man kan invända att effekten av Milankovich-cyklerna är alldeles för liten för att orsaka så kraftiga klimatförändringar och egentligen bara räcker för att trigga igång betydligt starkare feedback-effekter från exempelvis koldioxid, avdunstning och albedo. Men om effekten från Milankovich-cyklerna är mycket svagare än feedback-effekterna så kan man ju inte förklara hur en uppvärmning eller nedkylning kan ta slut. Jorden skulle för länge sedan ha fastnat i ett glödhett eller djupfryst klimat för evig tid.

Det problemet kan inte lösas med hänvisning till att växthuseffekten decelererar, eftersom den trots allt ändå ökar hela tiden, om än allt långsammare, och feedbackprocesserna är självförstärkande när de väl kommit igång.

Och även om det är sant att Milankovich-cyklerna inte påverkar den mängd solljus jorden tar emot totalt så mycket, så är deras effekt på latituden 65°N är upp till 25%, och det är det som driver de här stora klimatväxlingarna.

Även under kortare tidsspann verkar det vara temperaturen som styr koldioxidhalten i atmosfären, inte tvärtom. Här är en analys av perioden 1960-2016 (skalan från vänster till höger):

Andra analyser talar för att det inte finns något samband alls mellan temperatur och halten av koldioxid i atmosfären. Så här skriver Magnus Cederlöf på Stockholmsinitiativet:

”Nedan följer en figur med förändringen i temperatur som funktion av förändringen i koldioxidhalt. Värdena har samplats med c:a 1000-års mellanrum, vilket innebär att en punkt i figuren motsvarar en tidsperiod på c:a 1000 år:

Här syns inte någon koppling alls mellan koldioxidhalt och temperatur. När koldioxidhalten ökar eller minskar verkar temperaturen både kunna öka och sjunka. Kanske är inte mätningarna tillförlitliga eller också döljs det ändå en koppling i bruset, eller också är klimatkänsligheten faktiskt väldigt låg – dvs temperaturen bryr sig inte särskilt mycket alls om koldioxidhalten.

Klimathotets försvarare påpekar dock gärna att det inte spelar någon roll om koldioxidhalten spelat en marginell roll i historien – det betyder ju inte automatiskt att den inte gör det idag. Men som vi ska se är även bevisen för det svaga.