Global Carbon Budget 2021 - Archive ouverte HAL
Article Dans Une Revue Earth System Science Data Année : 2022

Global Carbon Budget 2021

Pierre Friedlingstein (1) , Matthew W. Jones , Michael O'Sullivan , Robbie M. Andrew , Dorothee C. E. Bakker , Judith Hauck , Corinne Le Quéré , Glen P. Peters , Wouter Peters , Julia Pongratz , Stephen Sitch , Josep G. Canadell , Philippe Ciais (2) , Rob B. Jackson , Simone R. Alin , Peter Anthoni , Nicholas R. Bates , Meike Becker , Nicolas Bellouin , Laurent Bopp (1) , Thi Tuyet Trang Chau (2) , Frederic Chevallier (2) , Louise P. Chini , Margot Cronin , Kim I. Currie , Bertrand Decharme (3) , Laique M. Djeutchouang , Xinyu Dou , Wiley Evans , Richard A. Feely , Liang Feng , Thomas Gasser , Dennis Gilfillan , Thanos Gkritzalis , Giacomo Grassi , Luke Gregor , Nicolas Gruber , Özgür Gürses , Ian Harris , Richard A. Houghton , George C. Hurtt , Yosuke Iida , Tatiana Ilyina , Ingrid T. Luijkx , Atul Jain , Steve D. Jones , Etsushi Kato , Daniel Kennedy , Kees Klein Goldewijk , Jürgen Knauer , Jan Ivar Korsbakken , Arne Körtzinger , Peter Landschützer , Siv K. Lauvset , Nathalie Lefèvre (4) , Sebastian Lienert , Junjie Liu , Gregg Marland , Patrick C. Mcguire , Joe R. Melton , David R. Munro , Julia E. M. S. Nabel , Shin-Ichiro Nakaoka , Yosuke Niwa , Tsuneo Ono , Denis Pierrot , Benjamin Poulter , Gregor Rehder , Laure Resplandy , Eddy Robertson , Christian Rödenbeck , Thais M. Rosan , Jörg Schwinger , Clemens Schwingshackl , Roland Séférian (3) , Adrienne J. Sutton , Colm Sweeney , Toste Tanhua , Pieter P. Tans , Hanqin Tian , Bronte Tilbrook , Francesco Tubiello , Guido R. van Der Werf , Nicolas Vuichard (2) , Chisato Wada , Rik H. Wanninkhof , Andrew J. Watson , David Willis , Andrew J. Wiltshire , Wenping Yuan , Chao Yue (2) , Xu Yue , Sönke Zaehle , Jiye Zeng (2)
Pierre Friedlingstein
Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539)
Matthew W. Jones
  • Fonction : Auteur
Michael O'Sullivan
Robbie M. Andrew
Dorothee C. E. Bakker
  • Fonction : Auteur
Judith Hauck
  • Fonction : Auteur
Corinne Le Quéré
  • Fonction : Auteur
Glen P. Peters
Wouter Peters
Julia Pongratz
Stephen Sitch
Josep G. Canadell
  • Fonction : Auteur
Philippe Ciais
Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette]
Rob B. Jackson
  • Fonction : Auteur
Simone R. Alin
  • Fonction : Auteur
Peter Anthoni
Nicholas R. Bates
  • Fonction : Auteur
Meike Becker
  • Fonction : Auteur
Nicolas Bellouin
Laurent Bopp
Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539)
Thi Tuyet Trang Chau
  • Fonction : Auteur
Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette]
Frederic Chevallier
Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette]
CV
Louise P. Chini
  • Fonction : Auteur
Margot Cronin
  • Fonction : Auteur
Kim I. Currie
  • Fonction : Auteur
Bertrand Decharme
Centre national de recherches météorologiques
Laique M. Djeutchouang
  • Fonction : Auteur
Xinyu Dou
  • Fonction : Auteur
Wiley Evans
  • Fonction : Auteur
Richard A. Feely
  • Fonction : Auteur
Liang Feng
  • Fonction : Auteur
Thomas Gasser
Dennis Gilfillan
  • Fonction : Auteur
Thanos Gkritzalis
  • Fonction : Auteur
Giacomo Grassi
  • Fonction : Auteur
Luke Gregor
  • Fonction : Auteur
Nicolas Gruber
Özgür Gürses
  • Fonction : Auteur
Ian Harris
  • Fonction : Auteur
Richard A. Houghton
  • Fonction : Auteur
George C. Hurtt
  • Fonction : Auteur
Yosuke Iida
Tatiana Ilyina
Ingrid T. Luijkx
  • Fonction : Auteur
Atul Jain
Steve D. Jones
  • Fonction : Auteur
Etsushi Kato
Daniel Kennedy
  • Fonction : Auteur
Kees Klein Goldewijk
  • Fonction : Auteur
Jürgen Knauer
  • Fonction : Auteur
Jan Ivar Korsbakken
  • Fonction : Auteur
Arne Körtzinger
  • Fonction : Auteur
Peter Landschützer
Siv K. Lauvset
Nathalie Lefèvre
Austral, Boréal et Carbone
CV
Sebastian Lienert
Junjie Liu
Gregg Marland
  • Fonction : Auteur
Patrick C. Mcguire
  • Fonction : Auteur
Joe R. Melton
  • Fonction : Auteur
David R. Munro
  • Fonction : Auteur
Julia E. M. S. Nabel
  • Fonction : Auteur
Shin-Ichiro Nakaoka
  • Fonction : Auteur
Yosuke Niwa
  • Fonction : Auteur
Tsuneo Ono
  • Fonction : Auteur
Denis Pierrot
  • Fonction : Auteur
Benjamin Poulter
Gregor Rehder
  • Fonction : Auteur
Laure Resplandy
Eddy Robertson
  • Fonction : Auteur
Christian Rödenbeck
Thais M. Rosan
  • Fonction : Auteur
Jörg Schwinger
Clemens Schwingshackl
  • Fonction : Auteur
Roland Séférian
Centre national de recherches météorologiques
Adrienne J. Sutton
  • Fonction : Auteur
Colm Sweeney
Toste Tanhua
Pieter P. Tans
  • Fonction : Auteur
Hanqin Tian
Bronte Tilbrook
Francesco Tubiello
Guido R. van Der Werf
  • Fonction : Auteur
Nicolas Vuichard
Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette]
Chisato Wada
  • Fonction : Auteur
Rik H. Wanninkhof
  • Fonction : Auteur
Andrew J. Watson
  • Fonction : Auteur
David Willis
  • Fonction : Auteur
Andrew J. Wiltshire
  • Fonction : Auteur
Wenping Yuan
Chao Yue
Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette]
Xu Yue
  • Fonction : Auteur
Sönke Zaehle
Jiye Zeng
  • Fonction : Auteur
Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette]

Résumé

Accurate assessment of anthropogenic carbon dioxide (CO2) emissions and their redistribution among the atmosphere, ocean, and terrestrial biosphere in a changing climate is critical to better understand the global carbon cycle, support the development of climate policies, and project future climate change. Here we describe and synthesize datasets and methodology to quantify the five major components of the global carbon budget and their uncertainties. Fossil CO2 emissions (EFOS) are based on energy statistics and cement production data, while emissions from land-use change (ELUC), mainly deforestation, are based on land use and land-use change data and bookkeeping models. Atmospheric CO2 concentration is measured directly, and its growth rate (GATM) is computed from the annual changes in concentration. The ocean CO2 sink (SOCEAN) is estimated with global ocean biogeochemistry models and observation-based data products. The terrestrial CO2 sink (SLAND) is estimated with dynamic global vegetation models. The resulting carbon budget imbalance (BIM), the difference between the estimated total emissions and the estimated changes in the atmosphere, ocean, and terrestrial biosphere, is a measure of imperfect data and understanding of the contemporary carbon cycle. All uncertainties are reported as ±1σ. For the first time, an approach is shown to reconcile the difference in our ELUC estimate with the one from national greenhouse gas inventories, supporting the assessment of collective countries' climate progress.

For the year 2020, EFOS declined by 5.4 % relative to 2019, with fossil emissions at 9.5 ± 0.5 GtC yr-1 (9.3 ± 0.5 GtC yr-1 when the cement carbonation sink is included), and ELUC was 0.9 ± 0.7 GtC yr-1, for a total anthropogenic CO2 emission of 10.2 ± 0.8 GtC yr-1 (37.4 ± 2.9 GtCO2). Also, for 2020, GATM was 5.0 ± 0.2 GtC yr-1 (2.4 ± 0.1 ppm yr-1), SOCEAN was 3.0 ± 0.4 GtC yr-1, and SLAND was 2.9 ± 1 GtC yr-1, with a BIM of -0.8 GtC yr-1. The global atmospheric CO2 concentration averaged over 2020 reached 412.45 ± 0.1 ppm. Preliminary data for 2021 suggest a rebound in EFOS relative to 2020 of +4.8 % (4.2 % to 5.4 %) globally.

Overall, the mean and trend in the components of the global carbon budget are consistently estimated over the period 1959-2020, but discrepancies of up to 1 GtC yr-1 persist for the representation of annual to semi-decadal variability in CO2 fluxes. Comparison of estimates from multiple approaches and observations shows (1) a persistent large uncertainty in the estimate of land-use changes emissions, (2) a low agreement between the different methods on the magnitude of the land CO2 flux in the northern extra-tropics, and (3) a discrepancy between the different methods on the strength of the ocean sink over the last decade. This living data update documents changes in the methods and datasets used in this new global carbon budget and the progress in understanding of the global carbon cycle compared with previous publications of this dataset (Friedlingstein et al., 2020, 2019; Le Quéré et al., 2018b, a, 2016, 2015b, a, 2014, 2013). The data presented in this work are available at https://doi.org/10.18160/gcp-2021 (Friedlingstein et al., 2021).

Domaines

Planète et Univers [physics]
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Soumis le : samedi 14 mai 2022-17:46:51

Dernière modification le : mercredi 30 octobre 2024-13:37:58

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insu-03668388 , version 1 (14-05-2022)

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Identifiants

Citer

Pierre Friedlingstein, Matthew W. Jones, Michael O'Sullivan, Robbie M. Andrew, Dorothee C. E. Bakker, et al.. Global Carbon Budget 2021. Earth System Science Data, 2022, 14, pp.1917-2005. ⟨10.5194/essd-14-1917-2022⟩. ⟨insu-03668388⟩

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