ก๊าซเรือนกระจกจากเชื้อเพลิงฟอสซิลมีแต่เพิ่ม

การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากเชื้อเพลิงฟอสซิลเพิ่มขึ้นอีกครั้งในปี 2566 โดยแตะระดับสูงสุดเป็นประวัติการณ์ ตามการประมาณการจากทีมนักวิทยาศาสตร์ระดับนานาชาติ นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการปล่อยมลพิษคาร์บอนที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจากการเผาไหม้น้ํามัน ถ่านหิน และก๊าซฟอสซิลกําลังขัดขวางความคืบหน้าในการหลีกเลี่ยงวิกฤตสภาพภูมิอากาศ

การค้นพบนี้เป็นส่วนหนึ่งของการตรวจสอบวัฏจักรคาร์บอนของโลกประจําปีที่เรียกว่า Global Carbon Budget ในการประเมินประจําปีนี้ นักวิทยาศาสตร์จะวัดปริมาณคาร์บอนที่เติมลงในชั้นบรรยากาศจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลและการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน และปริมาณคาร์บอนที่ถูกกําจัดออกจากชั้นบรรยากาศและเก็บไว้บนบกและในมหาสมุทร

การวิเคราะห์ข้อมูลปี 2566 เบื้องต้นของนักวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่าการปล่อยคาร์บอนจากเชื้อเพลิงฟอสซิลเพิ่มขึ้น 1.1 % ในปี 2566 เมื่อเทียบกับระดับปี 2565 ทําให้การปล่อยก๊าซฟอสซิลทั้งหมดในปี 2566 เป็น 36.8 พันล้านเมตริกตันของคาร์บอนไดออกไซด์ เมื่อรวมแหล่งอื่นๆ เช่น การตัดไม้ทําลายป่าและฤดูไฟป่าที่รุนแรงในแคนาดา การปล่อยคาร์บอนทั้งหมดในปี 2566 คาดว่าจะอยู่ที่ 40.9 พันล้านเมตริกตัน ทั้งปี 2566 และ 2565 มีการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นเป็นประวัติการณ์จากเชื้อเพลิงฟอสซิล ตามการวิเคราะห์

“การปล่อยก๊าซเรือนกระจกมุ่งไปในทิศทางที่ผิดซึ่งเราจําเป็นต้องจํากัดภาวะโลกร้อน” Ben Poulter ผู้เขียนร่วมของรายงานและนักวิทยาศาสตร์ที่ศูนย์การบินอวกาศ Goddard ของ NASA กล่าว ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นจากประมาณ 278 ส่วนต่อล้านส่วนในปี 2293 (ค.ศ. 1750) ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของยุคอุตสาหกรรม เป็น 420 ส่วนต่อล้านส่วนในปี 2566

การเพิ่มขึ้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดักจับความร้อนและก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ เป็นเหตุผลหลักที่ทําให้อุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกพุ่งสูงขึ้น อุณหภูมิพื้นผิวโลกในปี 2566 อยู่ที่ 1.2 องศาเซลเซียส (2.1 องศาฟาเรนไฮต์) มากกว่าค่าเฉลี่ยสําหรับช่วงปีฐานที่ NASA ใช้ (1951-1980) ทําให้เป็นปี 2566 ที่ร้อนที่สุดเป็นประวัติการณ์

การแสดงภาพด้านบนแสดงการไหลเคลื่อนตัวของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้าสู่และออกจากชั้นบรรยากาศของโลกตลอดปี 2564 (ข้อมูลที่มีอยู่ตลอดทั้งปีล่าสุด) พวกเขาพึ่งพาระบบ GEOS ของ NASA ซึ่งเป็นระบบสร้างแบบจําลองและการรวมรวมข้อมูลที่ใช้สําหรับศึกษาสภาพอากาศและสภาพภูมิอากาศของโลก เพื่อพรรณนาถึงจุดที่ปล่อยหรือนําคาร์บอนออกมา นักวิจัยใช้ข้อมูลเกี่ยวกับพรรณพืช ความหนาแน่นของประชากรมนุษย์ และตําแหน่งของไฟป่า โรงไฟฟ้า ถนน ทางรถไฟ และโครงสร้างพื้นฐานอื่นๆ

คาร์บอนไดออกไซด์ที่แสดงในการแสดงภาพมาจากสี่แหล่งหลัก: เชื้อเพลิงฟอสซิล (สีเหลือง) การเผาไหม้ชีวมวล (สีแดง) ระบบนิเวศบนบก (สีเขียว) และมหาสมุทร (สีน้ําเงิน) แม้ว่าทั้งบกและมหาสมุทรจะเป็นทั้งอ่างคาร์บอน ซึ่งหมายความว่าพวกมันกักเก็บคาร์บอนมากกว่าที่ปล่อยออกมาโดยการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากชั้นบรรยากาศ พวกมันสามารถเป็นแหล่งปล่อยได้ในบางช่วงเวลาและสถานที่ จุดสีเขียวและสีน้ําเงินแสดงถึงคาร์บอนที่ถูกดูดซับโดยแผ่นดินและมหาสมุทร

“น่าทึ่งที่มหาสมุทรและผืนดินยังคงดูดซับคาร์บอนประมาณครึ่งหนึ่งของคาร์บอนที่เราปล่อยออกมา” โพลเตอร์กล่าว “การปล่อยมลพิษเพียง 44 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่ยังคงอยู่ในชั้นบรรยากาศในแต่ละปี ทําให้อัตราการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศช้าลง แต่ทําให้เกิดการเป็นกรดของมหาสมุทรและเปลี่ยนแปลงวิธีการทํางานของระบบนิเวศบนบก”

สัดส่วนของคาร์บอนไดออกไซด์ที่ยังคงอยู่ในชั้นบรรยากาศ หรือที่เรียกว่าเศษส่วนในอากาศ(airborne fraction) ยังคงมีเสถียรภาพอย่างน่าทึ่งในช่วง 60 ปีที่ผ่านมา แม้จะมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากมนุษย์เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง แต่นักวิทยาศาสตร์ตั้งคําถามว่าเสถียรภาพนั้นจะดําเนินต่อไปหรือไม่และนานแค่ไหน

การศึกษาที่นําโดย NOAA ที่ตีพิมพ์ในปี 2566 วิเคราะห์การจัดเก็บคาร์บอนในมหาสมุทรมานานกว่าสองทศวรรษ และพบหลักฐานว่าอ่างคาร์บอนนี้อาจสูญเสียความสามารถในการจัดเก็บบางส่วน พวกเขาคาดการณ์ว่ามหาสมุทรได้ชะลอการดูดซับเนื่องจากได้สะสมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จํานวนมากแล้ว และการเปลี่ยนแปลงของการหมุนเวียนของมหาสมุทรทั่วโลกอาจลดปริมาณคาร์บอนที่ถ่ายโอนจากน้ําผิวดินไปยังพื้นมหาสมุทรซึ่งสามารถเก็บไว้ได้หลายร้อยปี

แผนภูมิด้านบนแสดงองค์ประกอบรวมของวัฏจักรคาร์บอนทั่วโลกตั้งแต่ปี 2503 ถึง 2566 แสดงให้เห็นว่าคาร์บอนถูกปล่อยออกมาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล (สีเหลือง) และการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน (สีส้ม) มากแค่ไหน และบรรยากาศ (สีม่วง) มหาสมุทร (สีน้ําเงิน) หรือแผ่นดิน (สีเขียว) ดูดซับคาร์บอนในสัดส่วนมากน้อยเพียงใด

งบประมาณคาร์บอนทั่วโลกอาศัยแหล่งข้อมูลหลายแห่งเพื่อพัฒนาภาพที่สมบูรณ์ของวัฏจักรคาร์บอนของโลก แหล่งที่มาหลักคือบัญชีของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่รวบรวมโดยรัฐบาลและหน่วยงานด้านพลังงาน ข้อมูลดาวเทียมจากเครื่องมือ OCO-2 (Orbiting Carbon Observatory-2) ของ NASA ยังถูกใช้เพื่อประมาณฟลักซ์ของคาร์บอนระหว่างแผ่นดินและชั้นบรรยากาศ

ตามรายงาน การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลดลงเล็กน้อยในบางภูมิภาค รวมถึงยุโรปและสหรัฐอเมริกา แต่ยังคงเพิ่มขึ้นทั่วโลก ประเทศที่มีการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นมากที่สุดในปี 2566 คืออินเดียและจีน

ในเดือนธันวาคม 2558 ผู้แทนจาก 196 ประเทศได้เจรจาความตกลงปารีส เพื่อจำกัดอุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกไม่ให้เกิน “2 องศาเซลเซียสเทียบกับระดับก่อนยุคอุตสาหกรรม” ในขณะที่ “พยายามจํากัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกไว้ที่ 1.5 องศาเซลเซียส” ทีม Global Carbon Budget ยังวิเคราะห์งบประมาณคาร์บอนที่เหลือก่อนที่การปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์จะผลักดันให้โลกผ่านขีดจำกัดอุณหภูมิ 1.5 องศา พวกเขาประเมินระดับการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ในปัจจุบัน “มีโอกาส 50 เปอร์เซ็นต์ที่ภาวะโลกร้อนจะเกิน 1.5°C อย่างต่อเนื่องในอีกราว 7 ปี”

NASA และหน่วยงานของรัฐบาลกลางอื่น ๆ ของสหรัฐฯ รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นประจํา เช่น ข้อมูลในภาพด้านบน ข้อมูลเหล่านี้มีอยู่ในสหรัฐอเมริกาที่เพิ่งเปิดตัว Greenhouse Gas Center ซึ่งเป็นความพยายามรวบรวมข้อมูลจากการสังเกตและแบบจําลอง โดยมีเป้าหมายเพื่อให้ผู้มีอํานาจตัดสินใจมีพื้นที่รวมข้อมูลและการวิเคราะห์แห่งเดียว

NASA Earth Observatory chart by Michala Garrison, using data from Friedlingstein, Pierre, et al. (2023). Image and video by Andrew J. Christensen, Anansa Keaton-Ashanti, and Mark SubbaRao, courtesy of NASA’s Scientific Visualization Studio and adapted for NASA Earth Observatory, using data from NASA’s Global Modeling and Assimilation Office. Story by Emily Cassidy.

References & Resources

Friedlingstein, P., et al. (2023) Global Carbon Budget 2023. Earth System Science Data, 15, 5301-5369.
Global Carbon Project (2023, December 4) Fossil CO2 emissions at record high in 2023. Accessed March 4, 2024.
Müller, J. D., & Gruber, N. (2023) Decadal Trends in the Oceanic Storage of Anthropogenic Carbon from 1994 to 2014. AGU Advances, 4, e2023AV000875.
NASA Scientific Visualization Studio (2023, February 16) Atmospheric Carbon Dioxide Tagged by Source. Accessed March 4, 2024.
NASA Earth Observatory, Earth Matters (2021, February 11) A Checkup for Carbon. Accessed March 4, 2024.
NASA Earth Observatory (2023, October 25) Tracking Canada’s Extreme 2023 Fire Season. Accessed March 4, 2024.
NOAA Research (2023, December 5) Record carbon dioxide emissions impeding progress on meeting climate goal. Accessed March 4, 2024.
Weir, B., et al. (2021) Bias-correcting carbon fluxes derived from land-surface satellite data for retrospective and near-real-time assimilation systems. Atmospheric Chemistry and Physics, 21, 9609-9628.