lørdag 22. september 2018

Grønn tyngdekraft: En varig klimaløsning


Som kjent har Regjeringen, ved statsråd Elvestuen, vedtatt at bioenergi – sånn som palmediesel og plankediesel – ikke gir CO2-utslipp. Dette vedtaket er et strålende eksempel på åndens seier over materien. Eller i hvert fall politikkens seier over fysikken.

Men verden skriker etter stadig mer utslippsfri energi. Så nå ryktes det at Regjeringen ved statsråd Elvestuen vil gå et langt skritt videre og vedta at Newtons bevegelsesligninger oppheves her i landet. Det sies på informert hold at da vil vi kunne skyve tunge og trege gjenstander oppover bakken uten å bruke krefter, og ta ut energi når gjenstandene ruller ned igjen.

Etter et slikt vedtak vil vi alle bli voldsomt bærekraftige, bokstavelig talt! Vi får en grønn tyngdekraft, i tillegg til det grønne karbonet. Alle landets Reodorer gnir seg i hendene, og finurlige mekanismer som vil gi en bærekraftig utnyttelse av grønn tyngdekraft er allerede på tegnebrettet. Potensialet er uendelig stort!

Nå venter vi bare på nødvendige vedtak. Politikk er å ville, som kjent. Og det er jo ingen kunst.

Friedrich Nietzschke sa riktignok: «Kunst kommer av å kunne, ikke av å ville. Derfor heter det kunst og ikke vulst.» Men han var en grinebiter som døde for mer enn 100 år sia. Kjør på, Elvestuen!


onsdag 12. september 2018

Jeg gikk en tur på stien - eller: Skogen er viktigere enn du trudde!


Jeg er skogeier! Jeg er den heldige eier av Kvernvoldssetra (der båsene i fjøset ennå har navneskilt til kuene jeg såvidt husker fra min spedeste barndom), og der vokser det trær. DIGRE trær. «Granbusker», sier vi her, og sånne ord har vi greie på.

Jeg har fulgt dem gjennom barndom og oppvekst, fram til alderens skjeggete visdom og velde. Nå har de forlengst vokst fra meg og fått overmakta. Jeg veit (i teorien) åssen jeg skal gå fram for å felle dem uten risiko, og jeg HAR motorsag, men det ender nok med at jeg søker profesjonell hjelp. Sånn er det blitt her i verden. Jeg bränner inte mitt brännvin själv lenger heller.

Far min hadde en usentimental holdning til gjengroing på setervollen, og han var snar i snuen når det gjaldt praktiske ting. «Wenn ich das Wort Natur höhre, erreiche ich meine Motorsag!» kunne han ha sagt. Men de gamle granbuskene er venner jeg har vokst opp sammen med. Jeg liker de knudrete stammene, granskjegget, go'kvaen, den svale skyggen under kronene. Jeg tygger lysegrønne skudd hvis jeg kommer dit tidlig nok på året. Likevel: Før eller seinere kan høststormene rotfelle en av de gamle kjempene tvers over de 100 år gamle bygningene. Jeg skjønner at noe må gjøres.

Men nå har jeg funnet enda en grunn til å la dem leve noen år til, i tillegg til tiltaksløyse og gammelt vennskap: Det viser seg at de er mine allierte i klimaarbeidet, i enda større grad enn jeg har trudd til nå. Nå skal du høre:

I februar kom det en ny studie om trevirke til bioenergi fra forskere ved NTNU og SINTEF – Arvesen, Cherubini, Strømman med flere. Studien ble publisert på www.nature.com/scientificreports, med en tittel som får deg til å ta riktig god sats: «Cooling aerosols and changes in albedo counteract warming from CO2 and black carbon from forest bioenergy in Norway».

Rapporten er grundig. Den setter seg fore å beregne hundreårsvirkningen på klimaet av det trevirket vi brenner opp i dag, i ovner og fjernvarmeanlegg i hele Norge. Forskerne deler opp landet i mindre områder og beregner først oppvarmingseffekten fra CO2 og andre klimagasser etter hogst og forbrenning. Her tar de med karbontap fra skogbunnen og utslipp av sotpartikler. Så beregner de nedkjølingseffekt av CO2-opptak ved ny tilvekst, aerosoler som blir frigitt ved forbrenning, og ikke minst avkjøling på grunn av albedo-effekten. (Som du veit, virker denne effekten slik: Etter hogst blir skogbunnen lysere. Den lokale albedo, dvs den andelen av solenergien som blir reflektert, øker, særlig om vinteren. Det gjør at overflata absorberer mindre energi i noen år, og da blir det kjøligere enn det ellers ville ha vært.)

Dette er dynamiske størrelser som endrer seg fra år til år, fra hogstfelt til hogstfelt. Albedoeffekten endrer seg fra dag til dag, fra breddegrad til breddegrad og fra høgdekote til høgdekote. Ved hjelp av flinke fagfolk, store datasett og kraftige datamaskiner (de har alltid hatt mye regnekraft på Gløshaugen, og godt er det!) regner forfatterne ut effekten etter hundre år målt i kg CO2 -ekvivalenter pr. MWh. De legger sammen alle plussene, trekker fra alle minusene og finner nettoeffekten. For summen av alle landets ovner og peiser blir tallet 340, mens resultatet for alle landets vedfyrte fjernvarmeanlegg er 69. Dette kan sammenliknes med tilsvarende tall på 320 ved oljefyring. Gode nyheter for fjernvarmebransjen? Ja. Nei. Tja.

SINTEF-miljøet har lenge vært ansett som en slags motpol til SSB-forskeren Bjart Holtsmark. Studiene til Cherubini og Strømman har framstått som mer positive for bioenergi fra trevirke enn studiene til Holtsmark. Det betyr ikke at det er noe galt med tallgrunnlaget deres; dette er skikkelige forskere som ikke drømmer om å kalle bioenergi for klimanøytralt. Tvert imot skriver de i innledningen: «Traditionally, and still the case in many policy frameworks, ... bioenergy is designated as carbon neutral. As is recognized in the literature..., this paradigm does not consider that there can be an initial period where carbon accumulates in the atmosphere. ... This temporal asymmetry induces a perturbation of the global carbon cycle and climate system, which result in a temporary warming effect.» Men etter 100 år, viser studien, er klimaet på bedringens veg – i hvert fall når det gjelder utslipp fra vedfyrte fjernvarmeanlegg.

Det skal nevnes at Holtsmark også har inkludert albedoeffekten i sin nyeste studie av bioenergi fra trevirke, publisert i 2015. Men det er fortsatt en vesentlig forskjell i metode, noe som gjør at trevirket på SINTEF kommer bedre ut enn trevirket fra SSB. Holtsmark tar nemlig hensyn til at trær som hogges ville ha fortsatt å ta opp CO2 hvis de fikk stå i fred. Derfor tar han med i regnestykket den CO2 -fangsten man går glipp av når disse trærne blir felt. SINTEF-forskerne forutsetter at trærne er i karbonbalanse når de felles, det vil si at de avgir like mye karbon som de mottar. I virkeligheten kan trærne fortsette å legge på seg i årtier etter at de er blitt «hogstmodne», så på dette punktet har Holtsmark rett. Han har tidligere rettet mild kritikk mot studier fra SINTEF fordi de har utelatt denne viktige faktoren.

En annen sak er at den nye studien bare ser på virkningen etter 100 år. Men den globale oppvarminga har truffet oss med full styrke lenge før den tid. Hva med netto CO2 -utslipp etter 20 år, som er den tidshorisonten vi er mest opptatt av? Det sier studien ingenting om.

Kanskje er avkjølingsvirkningen størst på kort sikt, for albedoeffekten minker etterhvert som skogen vokser til igjen etter hogst. På den andre sida er karbonutslippene fra jord kraftigst de første åra etter hogst. Og veksten av nye trær, med tilhørende CO2 -fangst, kommer ikke skikkelig i gang før det har gått noen år. Så - ?

Jeg skulle gjerne ha sett resultatet av disse analysene summert etter 20 år, i stedet for 100! En tidligere studie fra noen av de samme folka, «CO2 emissions from biomass combustion for bioenergy: Atmospheric decay and contribution to global warming» fra 2011, har sett på GWP («Global Warming Potential») etter 20, 100 og 500 år, beregnet med tre forskjellige metoder. I alle tilfeller viser det seg at GWP er størst etter 20 år, synker en del fram til 100 år og synker enda mer etter 500 år. Studien viser også at jo lengre rotasjonsperiode (dvs jo lengre tid det går før et felt har vokst til igjen etter en hogst), jo høgere GWP. Alt dette stemmer med det du har tenkt deg, hvis du har lest deg opp og grublet litt. MEN den studien hadde ikke med noen albedo-effekt. Og som vi er enige om, har den effekten størst (avkjølende) virkning i de første åra. Deretter går den ganske raskt over.

Holtsmark kom også fram til «gunstigere» resultater da han la inn albedo-effekten i sine beregninger. Da fant han at trevirke kom bedre ut enn køl helt fra starten av. Men når han sammenliknet trevirke med olje og gass, fant han fortsatt (uakseptabelt) lange nedbetalingsperioder for trevirke som energikilde. («Avbetalingsperiode» betyr, som du veit, den tida det tar før vedfyring i dag kommer ut likt med bruk av «fossilt» brensel i dag. Fram til det tidspunktet har trevirket ført til mer CO2 i atmosfæren enn den energikilden som skulle erstattes.)

Så da kan vi trygt gå ut fra at når alt kommer til alt, så gir det mindre utslipp å bruke trevirke som energikilde enn å bruke gass, køl eller olje – i hvert fall etter 100 år? (Sjøl om trevirke også da har gitt utslipp – så «klimanøytralt» er det fortsatt ikke, heller ikke nordafjells.)

Mja. Den reddende engel, både hos Holtsmark og (i enda større grad) hos Gløshaug-kameratene, er albedo-effekten. Deres nye rapport har altså en nettovirkning på 69 kg CO2 -ekvivalenter pr. MWh på 100 års sikt, etter at oppvarming er lagt sammen og nedkjøling er trukket fra. Men i regnestykket inngår det at den avkjølende virkningen av albedoeffekten er beregnet til 190!

Altså: Først hogger du skogen og legger trevirket i passende hauger. Det gir en avkjølende virkning tilsvarende 190 kg CO2 pr. MWh i et 100-årsperspektiv. Men så kjører du stokker og kvist og kvast til nærmeste fjernvarmeanlegg og brenner dem opp, og den operasjonen gir oppvarming tilsvarende 259 kg CO2 pr. MWh på 100 års sikt!

Klimatiltaket består rett og slett i at du hogger skogen! Men hvis du så brenner veden, så får du utslipp som – når alt er summert og trukket fra – utgjør litt mindre enn om du hadde fyrt med olje, men mye mer enn om du fyrte med naturgass. - Med andre ord: La oss felle alt som finnes av skog, legge stammene i store stabler og la dem bli liggende! Da får vi en permanent økning i albedo, og det vil stanse den globale oppvarminga. I hvert fall her i landet. Men vi må for all del ikke brenne opp trevirket til energi, for den operasjonen gir nesten like store utslipp som fyringsolje.

Kan albedo virkelig bety så mye? Vi veit jo at drivhuseffekten danker ut albedo med arma på ryggen. Ta Venus – en albedo på over 0,9, slik at fælt lite av sollyset når ned til bakken. Uten drivhuseffekt ville naboplaneten vår ha en overflatetemperatur på 50 kuldegrader. Men takket være en solid dose CO2 (90 atmosfærers trykk!) holder den sine gode 460 varmegrader. Utrivelige forhold – les bare Larry Nivens «Becalmed in Hell».

Vi må nok regne litt. Det finnes en nyttig rapport fra US Department of Agriculture: «Direct Solar Radiation on Various Slopes from 0 to 60 Degrees North Latitude», full av tabeller som forteller deg alt du trenger å vite innafor det området som tittelen lover. Rapporten ble utgitt i 1972 og bærer preg av det; tabellene er åpenbart skrevet ut på IBMs 1403-linjeskriver, og du ser tydelige spor etter FORTRAN-kode med DO-looper. (Eventuelt PL/I; samme nytta.) Men verken trigonometrien eller jordbanen har endret seg vesentlig sia 1972, så tabellene står seg godt den dag i dag!


Etter litt tallmanipulasjon framgår det at vi her på 60 grader mottar litt under 6 % av vår tilmålte solenergi i månedene november til februar. Totalt i løpet av året mottar vi 1560 kWT pr. m2, ifølge tabellen (etter at vi har regnet om fra cal/cm2.) Men det amerikanske landbruksdepartementet var nok bortskjemt med godvær i 1972, for de hadde en albedo på 0,1. Hvis vi setter inn det mer realistiske 0,3, blir mottatt energi justert til 1230 kWt pr. m2 på våre breddegrader.

Så flatehogger vi et felt. På dette feltet ligger det snø i fire vintermåneder, og i disse månedene stiger den lokale albedo til 0,9. Hva betyr det på årsbasis?

Det betyr at ytterligere 80 % av 6 % av solenergien blir reflektert. Vi regner kjapt ut at på dette feltet absorberes ikke 1230 kWt pr. m2 pr. år, men bare 1171! Absorbert energi synker til 95 % av nivået før hogst.

Hadde hogstfeltet vært en hel planet, ville vi ha grepet til en av fysikkens evige sannheter, Stefan-Boltzmanns strålingslov. Den sier at E=σT4, altså en konstant ganger absolutt temperatur opphøyd i fjerde. Middeltemperaturen ville ha sunket med en faktor lik fjerde rot av 0,95. Det vil si at hvis vi i det forblåste nord starter med et årsgjennomsnitt på 7 grader C, ville det nye årsgjennomsnittet ha blitt 3,6 grader. Brrr. Et fall på hele 3,4 grader, etter at ny likevekt mellom absorbert og utstrålt energi var oppnådd.

Naturen kommer riktignok aldri til «likevekt» - det er grunnen til at det fortsetter å hende stadig nye ting. «Likevekt» er en idealtilstand der alle prosesser har roet seg ned til 0, altså et fysikkens nirvana. Dit kommer vi aldri i levende live. «I'll never get out of this world alive», sang Hank Williams, like før han ble udødelig.

Men et hogstfelt er ikke en hel planet. Så la oss regne ut endringen i lokalt strålingspådriv også.

Et energitap på 59 kWt pr. m2 pr. år tilsvarer et endret strålingspådriv på -6,7 W/m2 .

FN oppgir i sin femte klimarapport at menneskeskapt strålingspådriv er 2,3 W/m2. (Andre kilder viser litt andre tall.) Det er dette pådrivet som driver klimaendringene. Vi har funnet en lokal effekt som er nesten tre ganger så stor, men i motsatt retning. Den er riktignok tidsbegrenset, for skogen vokser til igjen, men likevel: Ville vårt beste bidrag til klimaarbeidet være å flatehogge hele den norske skogen – ikke for å bruke trevirket til noe som helst, men for å sørge for hvite, reflekterende vidder hver eneste vinter, fra Femunden og ut til de drivende garn?

Jeg har aldri følt meg komfortabel med albedovirkningen. Det må være noe vi overser, har jeg tenkt. Og en kompis av meg satte meg på sporet. «Du veit at skauen transporterer bort jøtt my varme,» sa han over kaffekoppen på et møte. «Regnet fordamper på bladene og nålene og tar mæ seg varmen høgt opp i lufta!» Du lærer mye i Gran Bygdeliste.

Og når vanndampen kondenseres til dråper høgt der oppe, gir den fra seg den samme energien igjen i form av stråling. Noe av denne strålinga forsvinner ut i verdensrommet.

Ikke bare det: Skogen drikker. Ta en titt på tuntreet ditt: I en stor runding rundt sølvgrana nekter graset å gro, mens resten av plenen er grønn og frodig. Treet drikker hver dråpe det kan få tak i med lange, grådige røtter! Skogen drikker ikke for moro skyld; den drikker for å kunne puste. Det er kommet et par gode skogbøker i år. I «Trærnes hemmelige liv» av Peter Wohlleben (!) leser jeg at et tre drikker mange ganger så mye vatn som det trenger for å bygge cellulose og annet trevirke; resten puster det ut igjen. Samme forfatter opplyser at hver kvadratmeter skog har 27 kvadratmeter blader og nåler, så regndråpene får flust med overflate å fordampe på.

Men hvor mye vanndamp gir en typisk barskog fra seg? Et bestemt svar er vanskelig å finne. Men en britisk rapport fra 2005 («Water Use by Trees» fra Forestry Commission) har beregnet 550 til 800 mm i total fordamping fra en skog der det faller 1000 mm nedbør årlig. ( I England var man bekymret for at treplanting ville gå ut over vannforsyninga, derfor satte de seg til å regne på slikt.)

Her på Østlandet har vi ikke 1000 mm nedbør årlig, i hvert fall foreløpig. 700 mm er mer typisk. Hvis vår skog fordamper prosentvis like mye som den engelske, havner vi på 472,5 mm i snitt. Tar vi dessuten hensyn til at en del faller som snø, er vi kanskje nede på ca 400 mm.

400 mm nedbør utgjør 0,4 m3 vatn pr. m2, eller 400 liter. Disse litrene fordamper og frakter med seg fordampingsenergien til de øverste lag av atmosfæren. Der kondenseres dampen og gir fra seg den samme energien igjen.

Her i de tynnere luftlagene er drivhuseffekten svakere enn på bakken. La oss anta at 1/4 av kondensasjonsenergien unnslipper, ut i rommet. Det betyr at en energimengde lik fordampingsenergien til 100 liter vatn årlig på grunn av fordamping fra 1 m2 granskog forsvinner. Det utgjør totalt 63 kWt pr. år, som tilsvarer 7,2 W/m2 .

Hva! Etter disse ganske beskjedne forutsetningene har vi regnet ut at fordamping fra skogen bidrar like mye til avkjøling som en endret albedo ville bidra, dersom vi felte skogen. Og det er før vi har tatt hensyn til at skogen slurper til seg karbon fra atmosfæren hvis den får lov til å fortsette å vokse.

Dette er selvfølgelig bare serviettberegninger av svært komplekse prosesser. Det trengs ordentlige fagfolk med komplekse modeller, store datamengder og kraftige datamaskiner for at vi skal få en ordentlig analyse. Men denne tankeprosessen fikk meg til å leite videre på nettet: Jeg kan da ikke være helt aleine om sånne resonnementer?

Den som leiter, han finner! Selvfølgelig har flinke forskere arbeidet mye bedre og lengre med problemstillingen enn jeg, her jeg sitter med PCen og papirbunkene mine. (Strødd utover i et usalig rot, som vanlig. De formerer seg også.) I mars 2017 ble det publisert en studie som viser at fordamping fra skog bidrar vesentlig til avkjøling: «Local temperature response to land cover change driven by non-radiative processes», heter den, og du finner den online i Nature Climate Change. (Du får aller nådigst lese den på nettet. Men der er den beskyttet mot nedlasting og utskrift, så hvis du vil ha den til odel og eie, må du kjøpe den. Slik er det blitt her i verden.) En av bidragsyterne, Ryan Bright ved NIBIO, har forklart i folkelige ord og vendinger på norsk hva det faktisk står i denne studien, og det er at skogen gir fra seg mye mer energi ved fordamping enn tidligere antatt. Derfor er det enda viktigere å ta vare på skogen, sier han.

Du veit jo godt at skogen virker avkjølende på en varm sommerdag. Som jeg har du automatisk gått ut fra at det skyldes skyggen under kronene. Nå veit du bedre: Det kommer av at skogen svetter, akkurat som vi andre.

Forskerne har bare såvidt begynt å krafse i overflata av skogens mange hemmeligheter. Og jo mer de finner ut, jo mer imponert blir de.

La skogen leve! Da kan vi fortsatt søke skogens ro. Samtidig kan vi redde klimaet.



tirsdag 28. august 2018

Hvorfor alt går stadig raskere


Vår verden endrer seg stadig raskere. Teknologiske revolusjoner kommer hyppigere. Samfunnet endrer seg fortere. Moter og trender flimrer forbi i stadig kjappere tempo. Språket, skikkene, normene skifter før du får snudd deg. Forbruket øker. Forurensningene øker. Dyr og planter utryddes i økende tempo.

Meiner du at jeg overdriver? La oss ta et raskt tilbakeblikk på menneskehetens vekst og vekst for å få det riktige perspektivet.

Slekten Homo har eksistert i to og en halv million år, pluss minus noen hundre tusen. Som jegere og samlere brukte vi de samme enkle redskapene, de samme tilfeldig tilhogde skrape- og skjæresteinene, i en million år. Førti tusen generasjoner. Da vokste det fram et nytt skudd på slektsgreina vår, Homo erectus, som utviklet den acheulianske steinkniven. (Du vil også finne sånne betegnelser som «afrikansk Homo erectus» og «Homo ergaster». Kjært barn har mange navn.)

Denne steinkniven var et vakkert og presist utformet redskap som forble så godt som uendret i nye tre kvart million år. I løpet av disse tredve tusen generasjonene skaffet vi oss også (en slags) kontroll over ilden. Det utgjorde utvilsomt en revolusjon, men ellers haglet det ikke med fornyelser på disse åra heller. Heidelberg-menneskene og deres etterkommere neandertalerne, samt deres samtidige i Afrika og Asia, laget mer varierte og spesialiserte steinredskaper. De fant opp nyttige ting som lanser, kastespyd, andre treredskaper. Men det tok også noen hundre tusen år.

For ca 100.000 år sia dukker det opp tydelige symbolske uttrykk: Folk begynte å pynte seg med kroppsmaling og smykker. Utvikling og utbredelse av avstandsvåpen – atlatl, pil og bue – tok nye 50.000 år. For 40.000 år sia hadde vi utviklet sammensatte våpen, symbolske uttrykk i form av hulemalerier, religiøse uttrykk. Så gikk det slag i slag: For 20-30-000 år sia temte vi hunden; for 10.000 år sia utviklet vi jordbruket; for 6.000 år sia skaffet vi oss ridedyr; ikke lenge seinere fant vi opp skrift og metallurgi, havgående skip, årer og seil. Vi skaffet oss konger, presteskap og byer. For 3.000 år sia utviklet vi astronomi, geometri, matematikk. På løpende bånd fulgte verdensreligioner, imperier, trykkekunst, kuler og krutt, bøker – deretter den industrielle revolusjon, naturvitenskap, verdenskriger. Kjernefysikk, atomvåpen, datamaskiner, romfart, massekommunikasjon. Mobiler, sosiale medier, masseutryddelse og kunstig intelligens.

Vi har gått fra én viktig fornyelse i løpet av en million år til teknologiske og samfunnsmessige revolusjoner hvert eneste tiår. Går du med på at endringene skjer stadig raskere?

Det jeg har listet opp vil mange betegne som «framskritt». Jeg har liten tru på «framskritt»ets udelte velsignelser, så jeg nøyer meg med å kalle fenomenet «forandring», enten jeg synes forandringene er til det bedre eller til det verre – det finns eksempler på begge deler. Uansett: Forandringene kommer, enten du og jeg vil det eller ikke, og de kommer stadig raskere. De kommer fordi folk får ideer som de deler med andre. Når tilstrekkelig mange deler samme ide og handler deretter, så endres verden og samfunnet. Ofte på måter som verken ideens opphavsmann eller noen andre kunne forestille seg. Verden er kompleks og uoversiktlig.

Ovenstående bør ha overbevist deg om at forandringene går raskere, raskere og raskere. Og nå skal du få vite hvorfor det er slik, hvorfor det må være slik, og hvordan det kan komme til å ende.

For to og en halv million år sia dukket det opp en dyreart som hadde et nytt konkurransefortrinn i kampen for tilværelsen; en spesialitet som var unik for denne arten. Denne spesialiteten kaller vi «kultur». Hva meiner vi med det? I vid forstand: Evnen til å dele erfaringer, kunnskap og idéer mellom artsfrender. Språk. Hjerneforskningen tyder på at evnen til å bruke et komplekst språk er genetisk bestemt, og at de genetiske forutsetningene for å bruke et komplekst språk var på plass for en halv million år sia. Sånne ting dukker ikke opp fiks ferdige over natta, så de må ha vært under utvikling minst like lenge. En fantastisk oppfinnelse i strevet for å overleve, skulle det vise seg.

Hvis en art skal overleve i det lange løp, må den klare å tilpasse seg til stadig skiftende omgivelser: En art som ikke tilpasser seg dør ut. 99,9 % av alle arter er utdødd.

Verktøyet som evolusjonen bruker for å skille ut de tilpasningsdyktige heter naturlig utvalg. Hver gang et nytt individ blir unnfanget, blir den genetiske kortstokken stokket om. I tillegg blir enkelte kort på rein slump byttet ut med nye kort. Sånne tilfeldige endringer i arvematerialet kan slumpe til å gi ørlitt bedre muligheter til å overleve. Det kan like gjerne gå den motsatte vegen, og det kalles uflaks. Apekatten er livredd for slanger fordi den nedstammer fra ei lang, lang rekke apekatter som har utviklet en sunn skepsis mot slanger. Skepsisen er ikke tillært, men medfødt: Noen apekatter fikk etterkommere fordi deres DNA disponerte dem for å være forsiktige i sin omgang med slanger. Flaks for dem. Andre hadde uflaks.

Å kode om artens DNA gjennom tilfeldig variasjon og naturlig utvalg er en langsommelig prosess. Evolusjonen bruker gjerne hundrevis av generasjoner på å kode et nytt instinkt så det sitter. Så god tid hadde ikke vår ukjente stamfar, den første og siste gangen han sto ansikt til ansikt med en sabeltannet tiger. Men ungene hans, som betraktet dette møtet på avstand, trakk en lærdom. Og den lærdommen banket de inn i hodene til sine egne unger, så fort disse var i stand til å oppfatte en setning: «Pass deg for sabeltannen. Den eter folk!»

Hadde denne stamfaren vært en alminnelig apekatt, så ville kanskje ungene hans ha trukket den samme lærdommen av farens møte med den sabeltannete. Men kunnskapen ville ha dødd ut med disse ungene, for de hadde ikke språk til å formidle den videre.

Det fantes mange flokker av litt forskjellige oppreiste aper som ruslet rundt på savannen. En av disse flokkene ble stamfedrene og -mødrene våre. Denne flokken overlevde; de andre forsvant. Kanskje ikke fordi sabeltennene åt opp alle de andre. Men kanskje fordi våre forfedre og -mødre var litt flinkere til å fortelle hverandre hvor det neste måltidet skulle komme fra; hvor det nærmeste vannhullet var å finne; hvor farlig en hyene kunne være. Lagre og dele kunnskap. Kultur danker ut genetikk med henda på ryggen.

Eller snarere: Kultur er det beste verktøyet til overlevelse som genetikken og evolusjonen har klart å pønske ut på 3,8 milliarder år. Den revolusjonerende nyheten var å supplere sekvenser av gener med sekvenser av forestillinger – memer, som Richard Dawkins kalte det. Gener arves; memer smitter. Å endre atferd ved genetisk tilpasning krever tusen generasjoner. Å endre atferd ved kulturell tilpasning tar en generasjon.

Det skjedde ikke noe avgjørende gjennombrudd fra den ene natta til den neste, eller fra den ene generasjonen til den neste. Evnen til kultur utviklet seg gradvis. De første tilløpene til språk besto antakelig av grynt og fingerpek. Men så snart det fantes en spire til språk mellom gryntene og grimasene, oppsto det et enormt seleksjonspress: Jo flinkere du var til å peke og forklare, jo større sjanse hadde du til å formere deg.

Kultur tillater evolusjonen å løfte seg sjøl etter bukseselene. Ved hjelp av kultur skaper evolusjonen blant mye annet stadig mer effektive måter å spre kulturimpulser – memer – på. Med tida utviklet vi både raskere og mer varige måter å spre kulturimpulser på: Hulemalerier. Skrift. Boktrykkerkunst. Telegraf. Telefon. Datamaskin. www.

Men i vår forhistorie skjedde endringene ubegripelig langsomt. Både amatører og forskere har undret seg over at det gikk så smått: Det tok som sagt tre kvart million år før den acheulianske steinøksa ble etterfulgt av noe mer komplekst. Dette er blitt tolket som et uttrykk for at de stakkars ville innfødte, fra H. habilis til H. neanderthalensis, var tjukke i huet og ikke klarte å finne på særlig mye nytt. Det krevdes en helt ny versjon, en ordentlig H. sapiens, før det kunne bli fart over nyskaping og utvikling, ble det konkludert og skrevet. Og denne versjonen, altså vi, dukket opp for ca 100.000 år sia. Sånn sirka.

Skjønt hvis du trur du er en reinraset etterkommer av den nye versjonen som dukket opp i Øst-Afrika for 4.000 slektledd sia, så må du tru om igjen. Du finner mye rart i slektstreet ditt hvis du ser nøyere etter. Din genetiske arv er ei vaffelrøre hvor det er rørt inn ingredienser fra alle verdens avkroker, og fra alle tilgjengelige versjoner av H. Finn deg i det: Kjøtere overlever best, og forestillingen om «reine raser» er en pervers drøm. Og en genetisk katastrofe.

Men hvorfor gikk det så sakte?

Endringshastighet kan defineres som forholdet mellom antall nyskapende ideer og tida det tar å få spredt en slik idé til størstedelen av verden. La oss regne:

For en million år sia levde den jevne H. erectus i en flokk. Hvis H. erectus oppførte seg som andre folk, så utgjorde noen slike flokker en stamme. En typisk størrelse på en stamme i et jeger- og samlersamfunn er 500 individer, står det i antropologiboka. Flokkene streifer over store områder, men møtes til bestemte tider – gjerne årlig – på faste steder for å krangle, handle og utveksle ektefeller. I løpet av et langt liv på 25 år kunne en H. erectus rekne med å treffe de fleste av de 499 andre individene i stammen.

En riktig god idé kunne dermed bli spredt til hele stammen i løpet av – la oss si – 10 år. (Person A smitter person B, som smitter person C, og så videre.) Og var ideen ekstremt god, som for eksempel en ny og enklere måte å lage ild på, kunne den etterhvert hoppe over til de tusen andre stammene også. Det ville ta minst tusen år. Kanskje ti tusen. Vi snakker om store avstander, både i kilometer og i forestillinger.

Sjansen for at en virkelig god idé skal oppstå, ett eller annet sted i verden, kan antas å være proporsjonal med antall individer som har kunnskaper nok til å skjønne idéen. På H. erectus si tid var det i beste fall en halv million individer som i det hele tatt kunne slumpe til å få gode ideer.

Rykk fram til Alexander den Store. På hans tid var det kanskje femti millioner individer som kunne snuble over en glitrende god idé. Med gode hester og enda bedre sverd kunne en erobrer og disiplene hans nå ut til store deler av den bebodde verden i løpet av 100 år eller så.

På H. erectus' tid var altså forholdet mellom antall personer som hypotetisk kunne pønske ut endringsskapende idéer og tida det ville ta å spre én slik idé til størstedelen av menneskeheten lik 500.000/10.000 = 50. (Merk at det var forsvinnende få av den halve millionen som faktisk fikk noen særlig gode idéer! Ting Tok Tid.)

På Alexanders tid hadde dette forholdstallet endret seg til 50.000.000/100 = 500.000. Og i vår tid?

Nettet når de fleste i løpet av en dag. La oss være romslige og si at vi har 5 milliarder potensielle idéskapere, og at en revolusjonerende ny tanke vil ha nådd ut til hele verden i løpet av et år. Det før nevnte forholdstallet blir da: 5.000.000.000/1 = 5.000.000.000.

Altså: På Alexanders tid har kulturell endring – noen vil si «framskritt» - kunnet gå 1.000 ganger så raskt som på stakkars H. erectus' tid. Og i vår tid kan endringene foregå 10.000 ganger så raskt som på Alexanders tid! Uten at vi trenger forutsette noen som helst framgang i mentale ferdigheter fra H. erectus via Alexander til min intelligente leser.

Jeg underdriver. Hvilke nye ideer du får, avhenger også av hvilke – og hvor mange – informanter du har. Vår helt H. erectus hadde maks 499 informanter som kunne overføre kunnskap, impulser, forslag. Alexander og vennene hans hadde 10.000. Og du, der du sitter og surfer på toppene av verdens samlete kunnskap? Noen milliarder. Du trenger ikke høre på alle forslagene du får, veit du.

På denne bakgrunnen må du regne med at den gjennomsnittlige Alexander mottok atskillig flere impulser som kunne sette ham på nye tanker enn den gjennomsnittlige H. erectus. Og du mottar enda flere. Så forholdstallene jeg har beregnet – 1.000 og 10.000, respektive – er nok alt for små. Endringshastigheten har økt mye mer enn en faktor (1.000 x 10.000) 10.000.000 fra H. erectus' tid til i dag. Det viser ikke at hun var noe dummere enn deg; det viser bare at hun levde under helt andre forhold. (Hun kan jo ha hatt litt dårligere språk også – manglet hypotetisk konjunktiv, for eksempel.)

Fartsøkningen stopper ikke her – den har bare såvidt begynt. Som jeg sa; kultur tillater evolusjonen å løfte seg sjøl etter bukseselene. Og nå har den fått riktig godt tak.

Innen ti år fra i dag klekkes mange gode idéer ut av AI-systemer. Om tjue år utvikler AI-systemene nye og stadig bedre AI-systemer. De bor i kjøleskapet ditt, i grasklipperen, i dørmatta og i øreringen, og de er der for å hjelpe deg. Hatten din tenker bedre og raskere enn huet den sitter på.

Alle disse myriadene av AI-systemer og -dulper bobler over av gode idéer – det er jobben deres. Over skya utveksler de sånne idéer: På et sekund har et nytt innfall spredt seg over hele den digitale verden. Hundre milliarder dørmatter og øreringer som sprer idéene sine til hele verden på ett sekund gir et nytt forholdstall for endringshastighet: Det går 630.520 ganger så raskt som i dag. Regn sjøl.

Sånn fortsetter det. Endringshastigheten går mot uendelig, og vi kommer til det som kalles en singularitet – et punkt der det er plent umulig å beskrive eller forstå hva som skjer, eller hva som kommer ut på den andre sida. Dette er endepunktet for den utviklinga som evolusjonen satte i gang da den utstyrte én av sine skapninger med evnen til å skille mellom subjekt, predikat og objekt.

Skal jeg tippe, så inntreffer denne singulariteten i år 2050. Riktig god tur! Og fest sikkerhetsbeltet.

 













onsdag 23. mai 2018

Elvestuens biofantasier er en stadig større del av problemet


 En veileder fra Miljødirektoratet til bruk i kommunenes klimaplaner oppgir utslippstall for forskjellige energikilder, deriblant diesel og biodiesel. Tallene stemmer godt med det man kan finne i andre kilder. Ved biodiesel (og ved alle andre energikilder som begynner med bio-) står det en tilføyelse: «Biogent, regnes ikke med i kommunens utslipp». Denne bokføringspraksisen stammer fra EU. Den er blitt kraftig kritisert av forskere i mer enn ti år, men kritikken har ennå ikke nådd fram til norske myndigheter.

Eller til EU. Det er denne praksisen som The New Scientist kaller «The Great Carbon Scam» - den store karbonsvindelen – , og som har fått samme tidsskrift til å fastslå at EUs «grønne» politikk er en katastrofe for klimaet og miljøet.

Uansett bokføringspraksis er det fortsatt slik at biodiesel brenner på samme måte som vanlig diesel. Det er en viktig del av vitsen med sånn diesel: Hvis den ikke brenner og gir utslipp, bør du ikke finne på å fylle den på tanken. Dermed slipper slik diesel ut akkurat like mye CO2 pr. levert energienhet som vanlig diesel. Likevel presterer Elvestuen å påstå («Aftenposten», 22. mai): «Biodrivstoff kutter utslippene i det norske klimaregnskapet med ca. 1,6 millioner tonn CO2 -ekvivalenter.»


 
Her i landet brukte vi 659 millioner liter biodrivstoff i 2017. Elvestuens påstand er altså at vi har hatt en reduksjon på 2,43 kg CO2 -ekvivalenter pr. liter. Utslipp fra vanlig diesel utgjør ca 2,60 kg pr. liter. Elvestuens «kutt» består rett og slett i at utslipp fra forbrenning av biodrivstoff ikke blir bokført.
 
I den fysiske virkelighet har Elvestuens biodiesel likevel sluppet fra seg akkurat like mye CO2 lokalt som en tilsvarende mengde vanlig diesel. «Kuttene» er utelukkende bokføringsjuks.
 
Men i tillegg har vår bruk av palmeolje (303 millioner liter palmediesel) medført en økning på 2,5 millioner tonn ved arealbruksendring, ifølge EUs GLOBIOM-rapport. (Dette er den mest omfattende rapporten om utslipp ved arealbruksendringer som noen gang er publisert. Den ble bestilt og betalt av EU-kommisjonen og var ferdig i 2015, men de har ennå ikke rukket å ta hensyn til den. Ting Tar Tid.)
 
Denne rapporten sier at diesel fra palmeolje medfører utslipp på i gjennomsnitt 231 g CO2-ekvivalenter pr. MJ, eller 832 g pr. kWt. Tallet omfatter utslipp på grunn av avskoging og drenering. Da er utslippene avregnet over 20 år. De fortsetter så lenge det finnes torv igjen i den forhenværende regnskogen, gjerne i 100 år til, men utslippene er aller størst i de første åra.
 
Tallet omfatter ikke utslipp ved framstilling, frakt og distribusjon. - Vår bruk av olje fra raps og etanol fra mais har også medført utslipp på grunn av arealbruksendring, ifølge samme rapport, men ikke tilnærmelsesvis så mye som bruken av palmeolje.
 
Og når vi ganger opp disse 832 grammene med vårt forbruk i 2017, viser det seg altså at palmedieselbruken i Norge har påført verden et ekstra utslipp på 2,5 millioner tonn – i tillegg til utslippene ved framstilling, frakt, distribusjon og bruk. Men dette er altså «klimavennlig». Trass i at økningen på 2,5 millioner tonn utgjør 5 % av Norges totale innenlandske utslipp, eller 10 % av våre netto utslipp når vi har trukket fra den halvparten som vi sparer inn igjen ved tilvekst i norsk skog.
 
I tida framover setter Elvestuen sin lit til «avansert» biodrivstoff – det vil hovedsakelig si drivstoff fra trevirke. Da kommer han nok til å fastholde fiksjonen om nullutslipp, slik at han kan bokføre enda større utslippsreduksjoner. Det er grunn til å minne om et opprop som 14 medforfattere av FNs nyeste klimarapport sendte ut i desember 2017. Der advarte de kraftig mot EUs storsatsing på energi fra trevirke. De anslår nøkternt at en slik satsing vil medføre dobling av utslippene fram til 2050, sammenliknet med fortsatt bruk av fossile kilder.
 
Dette er riktignok forskere. De forholder seg til fysikk, og ikke til politisk bokføring. I den fysiske virkelighet utgjør Elvestuens biofantasier ikke en løsning, men en stadig større del av problemet.









mandag 27. november 2017

Hvor lang tid har vi igjen? Et varselskilt om fortsatt vekst


1: Vi ekspanderer. Hvor lenge kan vi drive på med det?

På verdenskongresser for science fiction-folk kan du få kjøpt alt du trenger av bøker, filmer, T-skjorter, duppeditter, øl og pizza. Kan du ønske deg noe mer? (Bortsett fra uslitelig helse, uendelig lykke, ufattelig rikdom, evig liv og royal streight flush, da. Du kan jo ikke få alt her i verden. Hvor skulle du legge det?) Blant bøkene og duppedittene finner du svar på det evige spørsmålet: Hva vil framtida binge – om ti år, om ti tusen år, om ti milliarder år? Framtida er lang.

På en sånn kongress kjøpte jeg en gang ei T-skjorte med et trykk som forestilte vår egen galakse. (Gammel versjon: Galaksen besto av 100 milliarder stjerner den gangen. I nyere tid er tallet oppgradert til 300 milliarder. Jeg telte ikke.) Ei pil pekte mot et ørlite fnugg, omtrent to tredjedels veg fra sentrum ut mot kanten av stjernemylderet. «YOU ARE HERE», opplyste hjelpeteksten. Under galaksekartet sto det et retorisk spørsmål: «WHAT LIMITS TO GROWTH?»

T-skjorta er blitt borte, antakelig gjenglømt på et jobbseminar. (Sammen med ei T-skjorte fra en libertarianerkongress, påført budskapet «LIBERTARIANS DO IT FREELY.») Men spørsmålet består: Hvilke grenser finns det for veksten? Hvor lenge kan den fortsette?

Alt liv er programmert til å formere seg og ekspandere. Det er denne drivkraften som setter en art eller en flokk i stand til å overleve. Amøber i ei petriskål ekspanderer eksponensielt så lenge det finns mat i skåla. Det samme gjør vi.

Med «vi» meiner jeg menneskeheten. Vi skiller oss fra amøbene ved at vi finner stadig nye ressurser etterhvert som vi bruker opp de gamle. Derfor dør vi ikke ut når petriskåla er tom – vi finner bare ei større skål. Det greier vi fordi vi som art har en unik egenskap: Vi har spesialisert oss på kultur, hvori opptatt teknologi. Ved hjelp av kultur har vi skaffet oss stadig nye og større petriskåler. Slik har vi holdt på i to og en halv million år. Hvor lenge kan vi drive på slik? Når blir alle tenkelige petriskåler fylt?

Spørsmålet stilles gjerne av folk som er bekymret for den ene eller den andre ressursen her på Jorda: Olje og gass; fosfater; fisk; kobolt til elbil-batteriene. Jeg skal slett ikke bagatellisere sånne bekymringer. Jeg veit godt at vår overlevelse – eller i hvert fall overlevelsen til svært mange av oss – stadig trues av sjølpåførte kriser: Miljøgifter, masseutryddelse av arter, global oppvarming. Men sånne kriser setter ingen ubrytelige grenser. De må handteres, men når det er gjort, er det ingenting i vegen for at vi kan ekspandere videre. I all evighet?

Kanskje ikke. La oss løfte blikket og se om vi ett eller annet sted, i horisontens rand eller bortafor den borterste blåna, kan skimte ei fundamental, ubrytelig grense. Et sted hvor det blir bråstopp; hvor vi ikke kan ekspandere videre. Hvor vi må gi opp alt håp om 1,5 % årlig vekst, tariffavtale eller ikke.

La oss først ta en kikk i speilet.


2: Dette har hendt: Et kort resymé av menneskeslektens vekst og vekst

For å diskutere vekst, trenger vi et mål på veksten. Det beste målet er energiforbruk: Disponerer du nok energi, kan du skaffe deg alt annet – mat, klær, hus, fornøyelser, makt. Følgelig: Målet for menneskeslektens vekst er menneskeslektens samlete energiforbruk. Så la oss se på hvordan dette forbruket har utviklet seg til nå.

Slekten «homo» begynte sin karriere som åtseldyr på savannen. Når løvene lusket bort, kastet vi oss over restene av gnuen eller antilopen som gribber, i skarp konkurranse med de nevnte fuglene.

Etterhvert ble det for lite effektivt å gnage kjøttslintrer av knokene. Derfor laget vi skarpe steiner til å skjære opp beina med, slik at vi fikk tak i den næringsrike margen. De skarpe steinene utviklet vi videre til den acheulanske handøksa. Den var så perfekt tilpasset både behovet og hendene våre at vi fortsatte å lage den i en million år.

Merk at slike kulturelle forbedringer ikke satte oss i stand til å bruke mer energi pr. person. Men de satte stadig flere av oss i stand til å overleve, sånn at vårt samlete forbruk økte. Mot slutten av denne historien ble vi stadig grådigere pr. person også, samtidig som vi fortsatte å formere oss, og da skjøt forbruksveksten virkelig fart. Men først:

Gribbene og hyenene lot oss ikke ha åtslene i fred. Derfor fant vi opp kastesteiner og spyd, sånn at vi kunne holde andre åtseldyr borte. Av og til kunne vi jage bort den opprinnelige jegeren og overta hele slaktet, ikke bare restene. Etterhvert kunne vi felle vårt eget bytte, hvis løvene og leopardene ikke ville gjøre jobben for oss. Ingen veit når vi, eller evolusjonen, eller en kombinasjon, fant opp språket. Det hjalp oss uansett til å organisere oss stadig mer effektivt, sånn at vi kunne klatre videre oppover i næringskjeden.

Rått kjøtt er tungt å tygge og å fordøye. Begge deler ble mye lettere da vi fant på å steike kjøttet, og ikke minst da vi fant opp teknologien til å tenne bål når vi trengte det, så vi slapp å vente på et beleilig lynnedslag.

Når ressursene ble for knappe på ett sted, vandret vi dit hvor det fantes flere ressurser. Fra steppene i Øst-Afrika har vi vandret ut til hele Afrika, og videre til Asia og Europa i minst tre omganger. Hver utvandring har krevd ny teknologi: Glør til å åpne skall på muslinger som vi plukket på strendene. Kraftige lanser til storviltjakt i de nordlige skogene. Fangstgroper; organiserte jaktlag.

Istidene skapte et tundra- og steppelandskap der det vandret enorme flokker av reinsdyr, mammut, bøffel. Et utømmelig matfat! Men maten sto ikke stille mens vi sneik oss inn på den, slik den kunne gjøre i tette skoger. Vi fant opp teknologi som gjorde at vi kunne drepe på avstand. Væpnet med atlatl og pil og bue, samt skarpe flintspisser som kunne trenge gjennom det tjukkeste skinn, spredte vi oss over steppene og tundraen og formerte oss uhemmet i en verden med en overflod av mat.

Hvis hvert par får i gjennomsnitt fire formeringsdyktige avkom, tusendobles bestanden på tre hundre år. Får de bare tre avleggere, tar det fem hundre år. - Tilfeldigvis var det de «moderne» menneskene som utviklet den nye jaktteknologien, og ikke neandertalere, denisovere eller andre menneskegrupper. Derfor formerte «moderne» mennesker seg mye raskere enn de andre. Følgelig har du bare arvet noen få prosent av ditt DNA fra alle de andre gruppene, som ble absorbert i flodbølgen av den nyeste utgaven fra Afrika..

Når bestanden tusendobles, forbrukes det tusen ganger så mange ressurser. På kort tid assimilerte vi alle de andre menneskegruppene. Samtidig utryddet vi storviltet – megafaunaen – i Europa, Amerika, Sibir, Australia. En flokk forhutlete dvergmammuter overlevde på øyer i Sibir inntil for noen få tusen år sia. Da fant vi dem også og åt dem opp.

Det utømmelige spiskammerset var tomt! Vi fant på desperate ting for å finne nye ressurser: Fiske, hvalfangst, småviltjakt med snuru, jakt med hund. Vi glosteikte møll og termitter og risikerte livet for å plyndre bikolonier. For ti tusen år sia kom det store, nye gjennombruddet – tilsynelatende på flere steder omtrent samtidig: Jordbruket.

Nok en gang ble ressursgrunnlaget mangedoblet. Seinere skjedde det samme igjen, stadig oftere, takket være nye teknologiske gjennombrudd: Skrivekunst. Metallurgi. Husdyrhold. Trekkdyr. Sjødyktige båter. Årer, kjøl og seil.

Gjennom to og en halv million år har vi sakte og sikkert økt vår tilgang til energi. Fra starten av rådde vi bare over vår egen muskelkraft. Så tok vi i bruk ilden for å øke tilgangen til mat. Vi oppfant og forbedret jaktvåpen for å skaffe oss mer kjøtt. Vi brukte energien i elver og havstrømmer for å komme til nye jaktmarker. Vi skaffet oss firbeinte hjelpere som sikret oss mer energi enn de kostet. Vi dyrket fram vekster som mangedoblet tilgangen til energibærere i form av karbohydrater. Etterhvert skaffet vi oss trekkdyr som konverterte gras til energi. Framveksten av sivilisasjoner skapte sosiale hierarkier der overklassen sikret den energien de rådde over ved å holde slaver. Det er lagret mye energi i Cheops-pyramiden! Fint for overklassen; ikke fullt så fint for slavene.

Den industrielle revolusjon sprengte alle grenser for hvor mye energi vi kunne skaffe oss. Kølkraften utkonkurrerte slavekraften. Slaveri ble ulønnsomt. Nordstatene førte krig basert på industri, og sørstatene førte krig basert på manuelt arbeid. Nordstatene vant.

Fra starten av den industrielle revolusjon har stadig nye teknologiske revolusjoner avløst hverandre: Naturvitenskap. Atomkraft, romfart, kommunikasjon, informasjonssystemer. Nå utvikles det teknologier som kombinerer genetikk, mikrobiologi, nanoteknologi og IT. Vi bruker opp de gamle ressursene stadig raskere. Det merker vi nesten ikke, for vi skaffer oss tilgang til nye ressurser enda raskere.

3: Hva er «vekst»?

Det er altså ikke antall personer aleine som gir oss et mål for veksten. Vi må også ta i betraktning hvor mye energi hver av disse personene bruker. I lang tid har riktignok vekst i energibruk og vekst i antall personer vært nesten sammenfallende: På våre første 2,49 millioner år hadde vi nesten bare vår egen muskelkraft til hjelp. Ti personer brukte ti ganger så mye energi som én person.

Slekten Homo oppsto i en flokk. Ingen får etterkommere helt aleine: Vi formerer oss ikke ved knoppskyting, men ved parring. Ungene trenger onkler som holder hyenene borte mens de stabber rundt i bushen. De trenger tanter som fanger termitter og plukker frukt, og som steller sår etter skorpionstikk og slangebitt. De trenger fettere og kusiner og tremenninger å parre seg med når de skal føre genene sine videre uten alt for mye innavl. Individet dør, men flokken overlever.

Hvor stor er en flokk? Våre nærmeste slektninger – sjimpanser og bonoboer – gir en pekepinn. Den første flokken i den greina som førte til oss var kanskje på femti individer, med smått og stort.

Vi spredte oss og fylte opp jorda. Ved slutten av siste istid var vi kanskje fem millioner mennesker her i verden. Vi hadde multiplisert oss opp med en faktor 100.000! En formidabel vekst i løpet av 2,49 millioner år!

Nå ja: Regner du etter, finner du at veksten utgjør 4,6 hundredels promille pr. år. Det har foregått i rykk og napp; bestanden er blitt kraftig beskattet mer enn én gang. Supervulkanen Toba holdt på å utrydde oss for 74.000 år sia, ifølge enkelte forskere. (Påstanden om nesten-utryddelse hviler riktignok på usikkert grunnlag – som de fleste andre antakelser om vår forhistorie.) Men uansett: 4,6 hundredels promille pr. år. I gjennomsnitt. Kanskje ikke fullt så imponerende likevel. Men vent; det tar seg kraftig opp. Og opp. Og opp!

For 10.000 år sia var vi kanskje 5000 mennesker her i landet. Disse innbyggerne hadde fortsatt bare sin egen muskelkraft til rådighet. Den fikk de gjennom maten. I likhet med deg og meg forbrente de i snitt 2000 store kalorier i døgnet. Kanskje litt mer, på grunn av en aktiv livsstil. Det tilsvarer rundt regnet 900 kWt årlig. Altså brukte alle Norges innbyggere tilsammen 4.500.000 kWt i året.

Dagens 5 millioner innbyggere, derimot, bruker i snitt 45.000 kWt hver, når alle kilder og all bruk regnes sammen: Bilen, flyet, strømmen, varmen, maten. Det betyr at befolkningen tilsammen bruker 225.000.000.000 kWt hvert år. Vi bruker altså 5 millioner ganger så mye energi som vi gjorde for 10.000 år sia. Det gir en årlig vekst på 1,55 promille – år ut, år inn. Av og til har det stoppet opp; av og til har det gått mye raskere. Nå går det enda mye raskere.

Så lenge vi har energi og grunnstoffer, kan en stadig mer avansert teknologi skaffe oss mat og klær og alt vi ellers måtte ønske oss. Før utgangen av dette århundret kommer vi til å produsere omtrent alt vi trenger syntetisk. (Med mulig unntak for ekte naturopplevelser.)

Vi finner stadig på nye måter å øke forbruket på. Verdens energiforbruk er doblet de siste 40 år. Det tilsvarer en årlig vekst på 1,7 prosent.

Altså: I 2,5 millioner år hadde vi en årlig vekst på 4,6 hundredels promille. De siste ti tusen år har veksten ligget på 1,55 promille – i hvert fall her i landet. Og de siste 40 år har menneskenes samlete forbruk økt med 1,7 prosent årlig.

Veksten flater ikke ut – den øker stadig. Og økningen øker også. Så veksten er ikke eksponensiell; den er hypereksponensiell så det holder.

Det er gode – i hvert fall logiske – grunner til at det er slik. (Ei grundig forklaring krever noen sider ekstra, så den får vente til en annen gang.) De samme grunnene gjør at veksten vil fortsette å øke. Men sia du er litt skeptisk, skal jeg holde meg i det konservative hjørnet. De siste 40 år har kanskje ligget litt over snittet, på grunn av veksten i Kina. I det følgende skal jeg gå ut fra at en litt mer moderat vekst, og anta at forbruket dobles hvert femtiende år. (Men sann mine ord: Det kommer til å gå mye fortere.) Hvor lenge kan vi drive på slik?


4: Sola skinner gratis

Gløm fossil brensel: Den fases ut, og godt er det. Gløm lokal atomkraft: Folk vil ikke la naboen sette opp en reaktor i kjøkkenhagen. Gløm «bio»energi: Fotosyntesen er en svært lite effektiv måte å fange solenergi på – det skal være en flink liten vekst hvis den klarer å fange mer enn noen få promille av den solenergien som treffer bladene. Gløm vind og bølger: Sånne kraftverk klarer også bare å utnytte en liten del av den kraften som driver vind og vær – det vil si solenergien.

Det fornuftige er å gå rett til toppen av energiens verdikjede, i stedet for å tappe det som er igjen flere trinn nede i kjeden. Det finns én utømmelig energikilde som driver alle prosesser mellom himmel og jord – et enormt fusjonskraftverk 150 millioner kilometer borte.

Med dagens teknologi er solkraft på god veg til å bli den billigste energien vi kan skaffe. Teknologien blir stadig bedre, og solenergi blir stadig billigere. Sola skinner helt gratis. Det har den gjort i fem milliarder år, og det kan radt hende den fortsetter i fem milliarder år til. I det lange løp vil solkraften komme til å utkonkurrere alle andre energikilder. Det finns også så mye solenergi at forbruksveksten kan fortsette uhemmet i lng tid framover.

Dagens solcellepaneler fanger 15-20 % av den energien som treffer dem. Utnyttelsesgraden blir stadig bedre. Det er ingen teoretisk grunn (bare en god del praktiske grunner) til at vi ikke kan fange nær 100 % av den energien som treffer overflata.

Her hvor vi befinner oss er solarkonstanten – den solenergien som treffer et plan vinkelrett på stråleretningen pr. tidsenhet – ca 1365 W/m2. Omtrent 30 % av dette blir reflektert av skyer, hav og jordoverflate, men la oss regne ut fra den maksimalt tilgjengelige solenergien. Da får vi, når vi summerer all solenergi som treffer Jorda, maksimalt 1,53*1018 kWt tilgjengelig hvert år.

Menneskehetens samlete energiforbruk utgjorde i 2015 ca 1,6*1014 kWt. Vi bruker altså omtrent 1/10.000 så mye energi som den energimengden vår gavmilde Sol stiller til rådighet.

Som sagt: Vi øker forbruket hele tida. Vi blir flere; folk i Asia og Afrika strever for å komme opp på europeisk forbruksnivå. Vi finner stadig nye måter å bruke energi på: Vi drar på opplevelsestur til Antarktis tre ganger i året; stadig flere tar en svipptur med romferge. Sjølkjørende elbiler holder oss i bevegelse langt ut i støvet år. (Elbilen er riktignok mye mer miljøvennlig enn det biodieselmonsteret som de lurte deg til å kjøpe for noen år sia. Likevel bruker den energi.)

Sett at vi fortsetter som nå oss og dobler forbruket hvert 50. år. Hvor lang tid går det før vi bruker all energi som sola leverer til den vesle planeten vår? Når har vi nådd det punktet der vi bruker 10.000 ganger så mye energi som dag?

Ikke lange tida, viser det seg: Med dobling hvert 50. år tar det knapt 665 år. - Et øyeblikk i vår 2,5 millioner år lange historie som Homo.

Nå kan vi jo ikke bruke hele jordoverflata til energiproduksjon: Litt overflate må det være igjen til å bo og leve på også. I tillegg kan vi aldri regne med å komme helt opp i 100,0 % energifangst. Vi får varmetap. Og så videre. Så hvis jeg med omhu velger 50 % av tilgjengelig solenergi som praktisk utnyttbar, har vi akkurat 50 år mindre å gjøre det på. I år 2630 (husk utgangspunktet – 2015) er det bråstopp for veksten i energiforbruk her på Jorda. Men:


5: Immer wieder, immer weiter!

Hvis vi har overlevd helt til 2630, så har vi forlengst kolonisert flere planeter i solsystemet. Bygd kunstige verdener i rommet. Terraformet Mars og Venus, så langt råd er. Hulet ut asteroider og bosatt oss inne i dem. Bygd stabile ringverdener – søk etter Larry Niven på guggel, så skjønner du hva jeg meiner. Å reise i rommet er dagligdags – ferie, ukependling, jobbsøk, haraball. Slikt krever energi, sjøl om vi har bygd himmelheiser for å spare litt. (Hva er en himmelheis? Ta Fløybanen i Bergen. Flytt den til ekvator, fest den godt i bakken, forleng den ut til geostasjonær bane – 36.000 km over bakken – og et godt stykke videre. Installer en elektromagnetisk taubane som kan føre romskip både opp og ned. Der har du en himmelheis. Se min roman «Sabotørene» fra 1978 hvis du ønsker flere detaljer.)

I ei sånn framtid kan vi utnytte solenergien fra alle vinkler, på alle avstander. Årlig energiutstråling fra sola utgjør 3,37*1027 kWt. Vi har klart å ta i bruk all solenergi som treffer Jorda, men hvor lang tid tar det før vi utnytter all den energien som sola gir fra seg? Nok en gang antar jeg at vi fråtser videre med dobling hvert 50. år.

Svaret vil forskrekke eller berolige deg, avhengig av hvor langsiktige planer du har lagt: Ytterligere 1550 år har vi på oss – men så bruker vi halvparten av all den energien som sola gir fra seg. Resten går til spille: Varmetap, boltreplass og så videre. (Hvis hver av solsystemets tretten trillioner innbyggere skal ha litt personlig rom til disposisjon, kan jo ikke absolutt alle overflater være dekket av solpaneler.)

Når du kontrollregner, som den mistroiske sjel du er, så oppdager du sikkert at jeg ikke har regnet helt nøyktig. Jeg forkorter uten skånsel for å gjøre det lett for meg sjøl, og bruker bare to gjeldende sifre – og knapt nok det. Regnestykkene er uansett litt usikre. Derfor kan jeg ikke si helt sikkert at sola er fullt utnyttet den attende oktober 4180 klokka to på ettermiddagen: Det kan godt hende jeg bommer med noen timer. Husk dessuten at 4180 er et skuddår.

Innen den tid er likevel mye forandret! Vi er ikke til å kjenne igjen. Vi er kyborger med røntgensyn, telepatisk sammenkoplet over den interplanetariske nettskya, eller vi er frittsvevende informasjonspaketter. Vi formerer oss på nye måter – kloning er den minst kreative. Folk flest er framstilt fra spesialdesignet DNA og har sanser, lemmer og egenskaper som du har vanskelig for å forestille deg. Mange har forsterkninger i hardmetall eller monokrystalliske fibre, der hvor organisk materiale ikke strekker til. Vi har sluttet å dø: Blir den gamle skrotten sliten etter noen hundre år, flytter vi inn i en ny en. (Nærmere detaljer finner du i «To live forever» av Jack Vance.) Nye generasjoner kommer som netto økning. Stadig mer energi bruker vi uansett: Private rompalasser; øyer i rommet med jaktslott der etterkommerne våre nedlegger syntetiske drager.

Det kan godt hende at vi i år 4180 har teknologi til å ta ut solenergien litt raskere, men jeg vil advare mot å prøve: Hvis vi skrur litt uforsiktig på volumknappen, kan det fort hende at vi skrur litt for mye og setter i gang en nova. Ei ukontrollert nedsmelting i fusjonskraftverket vårt. Redde seg hvo som kan!

Men har vi overlevd så lenge som en ekspanderende romfartssivilisasjon, så har vi forlengst utviklet stjerneskip. Vi bor ikke bare i det lokale solsystemet lenger; all ekspansjon skjer nå videre ut i vår lokale galakse, Melkeveien. Du ser den som et stivnet gnistregn tvers over nattehimmelen, hvis du er heldig nok til å bo utafor lysforurensinga i byer og tettsteder. Hvor lang tid har vi på oss før vi utnytter energien i hele vår egen galakse?


6: Alt er relativt

Men vent litt. Vasst litt. Prrro! Galaksen er stor – et par hundre tusen lysår i diameter. Og naturen har, sammen med Einstein, vedtatt ei fartsgrense: Du skal ikke kjøre raskere enn 300.000 kilometer i sekundet. Skal vi utnytte hele galaksen, snakker vi ikke om århundrer. Vi snakker om hundretusener av år. Ingen romfartøyer som bruker kjente framdriftssystemer kommer dessuten opp i noe i nærheten av lyshastigheten: Bare å komme seg til Proxima Centauri, vår nærmeste nabo, krever et generasjonsromskip. Og dit er det bare 4,2 lysår! Science fiction-drømmene om nye verdener under fremmede soler vil aldri bli mer enn drømmer. Vi skjønner at du ble overveldet av «Den store planetferden» (A. E. Van Vogt) og «En klodes undergang» (Isaac Asimov) da du var guttunge, Øyvind, men livet og nye kunnskaper burde ha lært deg realisme og resignasjon!

Jo da. Men hvis vi klarer å bygge stjerneskip i år 4180, så har vi nok skaffet oss bedre framdriftssystemer også. For eksempel en bussard-jetmotor, som super i seg frittsvevende hydrogenkjerner fra rommet og forbrenner dem i en fusjonsreaktor, som i sin tur driver skipet.

Det finns riktignok tekniske problemer med denne løsningen; blant annet at den visstnok ikke virker. Det får vi nå se på. Vi har litt tid på oss. Om nødvendig kan vi produsere og lagre passelige mengder antimaterie (bruk asbesthansker!), og drive motoren med par-annihilasjon (materie mot antimaterie). E = mC2, veit du.

Poenget er at vi ikke trenger å finne opp nye naturlover (tidreiser, romhull, «fjerde dimensjon» og så videre) for å reise til stjernene. Vi trenger bare en avansert teknologi som utnytter de lovene vi har. Så da får vi det nok til.

Sett at du setter deg i et sånt stjerneskip og styrer mot kanten av galaksen med en passe behagelig akselerasjon – for eksempel 1 G, som er den akselerasjonen du er designet for. Etter 6,8 år har du nådd 99 % av lyshastigheten. Du har passert Alfa Centauri, og skipet akselerer ufortrødent videre.

6,8 år er stasjonær tid: Så lang tid har vennene dine her på Jorda levd etter at de vinket farvel til deg. Men på stjerneskipet har det bare gått 2,5 år. Dette er framsida av den medaljen som heter relativitetsteorien, og som hindrer skipet ditt i å gå raskere enn lyset. Tida går langsommere jo fortere du kjører. (Gled deg over det neste gang du ser et skilt med «Fartsgrense 60 opphevet»!) Og det baller på seg:

Når dine (muligens udødelige) etterlatte har gjennomlevd 2170 år etter at du la i veg, har stjerneskipet ditt nådd en hastighet på 99,99999 prosent av lyshastigheten. Her på Jorda er du ikke en gang et fjernt minne. Men i romskipet lever du lykkelig videre, og er bare blitt litt over åtte år eldre etter at du reiste.

Etter godt og vel ti år på stjerneskipet har du en hastighet på 99,999999999 prosent av lyshastigheten. Du er ute av galaksen og på god veg mot Andromeda, og hvis du etterlot deg barn hjemme på Jorda, så er de blitt 200.000 år gamle. Du kan neppe rekne med å se dem igjen.

La oss håpe at du hadde et mål da du la ut på denne langturen, eller i hvert fall at du har sett deg ut et mål på den tida som har gått. Stjerneskipet er utstyrt med all slags observasjonsutstyr for å peile seg fram til ditt framtidige hjem. Og tjue år på reisefot er mer enn nok. Du trykker på fjernkontrollen; stjerneskipet snur akselerasjonsretningen og begynner å bremse. Etter nye 200.000 år (på Jorda) eller 10 år (på stjerneskipet) går du inn i bane rundt ditt nye Eden. La oss håpe det svarer til forventningene før du lander og begynner å forme den nye verdenen i ditt eget bilde.

Du kunne ha fortsatt i det uendelige. Hvordan det kan gå hvis fjernkontrollen henger seg opp, eller det oppstår en annen teknisk feil som gjør at du ikke får snudd akselerasjonen, kan du finne ut ved å lese en av de beste science fiction-romaner som noen gang er skrevet, Poul Andersons vidunderlige «Tau Zero». («Det gikk ei skjelving gjennom skipet. De hadde passert enda en galakse.»)

Den fysikken vi kjenner er altså ikke til hinder for at vi kan fortsette med å doble forbruket hvert femtiende år. Vi kan fylle galaksen på mye kortere tid enn vi egentlig trenger. Men vi kan aldri vende tilbake: Vi sprer oss i et kuleskall i vårt ekspanderende univers, som bakterier i ei tredimensjonal petriskål. Bak ekspansjonsfronten ligger verdener vi har forlatt for alltid. Der bruker etterkommerne etter våre forlatte, bofaste brødre all tilgjengelig energi; alle tilgjengelige ressurser. Der er ingen vekst lenger mulig. Og en uoverstigelig mur av tapt tid hindrer at vi som reiste ut noensinne får se igjen «Jordas kjølige, grønne åser» (Robert A. Heinlein). Men det kan jo være fint andre steder også.

7: Så hvor lang tid tar det?

Vi var kommet til år 4180, og da bruket vi i praksis all energi som vår egen Sol leverer. (Eller ca halvparten – vi må ha litt tumleplass også.) Vi har bygd hurtiggående stjerneskip. Nå begynner ekspansjonen ut i galaksen for alvor.

Galaksen har ca 300 milliarder stjerner. Sola er ei ganske gjennomsnittlig stjerne, så grovt regnet kan vi anta at galaksen kan by på omtrent 300 milliarder ganger så mye tilgjengelig energi som Sola. Og hvis vi fortsetter å slurpe i oss slik at vi dobler forbruket hvert 50. år, har vi tatt i bruk all tilgjengelig energi i hele galaksen etter 1906 år. I år 6086 er det fullt.

Men universet har mer enn én galakse å by på: Omtrent 100 milliarder, sier kosmologene. Dem klarer vi å fylle opp i løpet av 1827 nye år. (Galaksene; ikke kosmologene.) Så i år 7913 er det slutt på veksten. Helt slutt.

Vi har altså omtrent 5900 års eksponensiell vekst foran oss før naturlovene, universet og eksponensialfunksjonen drar ned teppet. Da er den største av alle petriskåler, universet, full.

I denne verden finns det mye rart. «Det finns mycket», sier svenskene, og det meste har vi ikke oppdaget ennå. Så det kan godt tenkes at vi finner nye, så godt som utømmelige ressurser – nye petriskåler. Det kan for eksempel tenkes at vi finner ut hva den mørke energien er for noe – den som utgjør omtrent 75 % av universets masse og som stadig øker, etterhvert som universet ekspanderer. Til nå har den bare figurert som en nødvendig konstant i kosmologenes regnestykker. Men på en eller annen måte må den ha en slags fysisk realitet. Foreløpig veit vi bare hvilken virkning den har; ikke hvorfor den har slik virkning. Kanskje kan den tappes og brukes til nyttig (?) arbeid. Hvis det er teoretisk mulig, kommer vi til å klare det. Det kan også tenkes at vi finner uendelig mange parallelle universer og kan ekspandere videre til dem. Men dette er spekulasjoner utafor den kjente fysikk, og der ute kan ingen si på forhand hva vi kan finne. Så etter det vi veit nå, og i det universet vi kjenner, er 5900 år all den tida vi har på oss.

Jeg sier ikke at menneskeheten går under, for stjernene kommer til å fortsette å levere energi i atskillige milliarder år til. Men innen den tid vi slutte å øke vårt samlete forbruk med 1,5 % hvert eneste år.

5900 år er omtrent halvparten av den tida som har gått sia vi fant opp jordbruket. Det var den oppfinnelsen som virkelig satte fart i veksten. Og kanskje lever vi ikke så lenge: Vi kan møte katastrofer eller andre stoppesteder lenge før den tid: Atomkrig. Supervulkaner. Asteroidetreff. Gammaglimt. «The Year of the Jackpot» av Robert Heinlein handler om året da alt gikk skeis, og til slutt blåser Sola seg opp til en nova, stikk i strid med all teori. Men hvis vi overlever, så er ikke en forbruksvekst som gir dobling hvert 50. år spesielt imponerende, sammenliknet med den veksten vi er inne i. For tida øker vi mye raskere: Hvis verdens 9 milliarder mennesker i år 2050 skal ha samme levestandard som vi nyter godt av i Norge i dag, må verdens energiforsyning fram til da øke med 125 %. Det kommer vi til å klare. Og det tilsvarer dobling på 28 år; ikke på 50. Hva skulle få oss til å stoppe der, når vi har all den fantastiske solenergien å ta av?

Hver gang det har vært mulig å ekspandere og øke forbruket, så har vi gjort det. Det er sånn vi er. Så hvis alt går «godt» - hvis vi lever og har helsa – kommer vi om 5900 år (eller mye mindre) til å ha fylt opp universet. Vi i ekspansjonsfronten har da nådd igjen de aller yngste stjernene og galaksene, fra tida like etter universets fødsel. Bortafor dem finnes det ingenting – der slutter virkeligheten.

Bak oss ligger og døende stjerner og galakser. Det solsystemet vi forlot er blitt bortimot fjorten milliarder år eldre og eksisterer ikke lenger – det finns bare døde kloder som fyker rundt i et evig mørke. Lengre ute, nærmere ekspansjonsfronten, har det ikke gått så lang tid, men også disse galaksene og solsystemene blir eldre og eldre, mens vi følger fronten av det ekspanderende universet videre. (Skjønt «mens»? Det bruker jeg i mangel av et bedre ord. Samtidighet finns ikke.)

Universet varer så godt som evig, og endres hele tida. Men vi ble ikke særlig gamle. «Vekst» er en envegsbillett. God tur!