Uhlíkový cyklus Skleníkové plyny Radiační působení

1. Uhlíkový cyklus Skleníkové plyny Radiační působení Antropogenní emise skleníkových plynů a perturbace uhlíkového cyklu Scénáře emisí Mezinárodní aktivity a závazky

2. Přirozené a antropogenní změny klimatu Po většinu času se změny klimatu odehrávaly bez přítomnosti člověka, proto je také někdy nazýváme přirozenými změnamina rozdíl od tzv. změn antropogenních, na kterých má podíl člověk. V období přístrojových měřeníse na přirozeném kolísání klimatumohla podílet zejména sluneční činnost, přirozené aerosoly (např. aerosoly spojené s vulkanickou činností) a vzájemné působení atmosféry a oceánu. Člověk od počátku své existence ovlivňuje své okolí. Nejprve v blízkosti svých sídel, později na větších územích. Kácel stromy, vypaloval křoviny a travnaté porosty, obdělával stále více půdy, pásl dobytek - měnil charakter krajiny. Zasahoval tak do vodní bilance zemského povrchu, měnil jeho albedo i složení atmosféry.

3. Dnes působí člověk na klima nejen v lokálním a regionálním měřítku, ale i v měřítku globálním. Zásahy člověka do klimatického systému dělíme často do dvou hlavních skupin: • změny ve složení atmosféry v globálním měřítku • změny ve využívání krajiny (land use)

4. Výhled do budoucna Klíčové otázky: • jak porostou emise a koncentrace skleníkových plynů a aerosolů v budoucích letech, tedy mj. jakou cestou se bude ubírat vývoj lidské společnosti • jaká bude reakce klimatického systému na růst koncentrací skleníkových plynů a aerosolů v atmosféře Ve výhledech není zahrnut vliv vnějších faktorů na klimatický systém

5. Uhlíkový cyklus • rychlá větev • pomalá větev https://earthobservatory.nasa.gov/Features/CarbonCycle/

7. storages (PgC) and fluxes (PgC/yr) estimated for the 1980s. CO2 that dissolves in the ocean is found in three main forms (CO2, CO32-, HCO-3, the sum of which is dissoloved inorganic carbon - DIC). DIC is transported in the ocean by physical and biological processes. Gross primary production (GPP) is the total amount of organic carbon produced by photosynthesis; net primary production (NPP) is what remains after autotrophic respiration, i.e., respiration by photosynthetic organisms. Sinking of dissolved organic carbon (DOC) and particulate organic matter (POC) of biological origin results in a downward flux known as export production. This organic matter is tranported and respired by non-photosynthetic organisms (heterotrophic respiration) and ultimately upwelled and returned to the atmosphere. Only a tiny fraction is buried in deep-sea sediments. Export of CaCO3 to the deep ocean is a smaller flux than total export production (0.4 PgC/yr) but about half of this carbon is buried as CaCO3 in sediments; the other half is dissolved at depth, and joins the pool of DIC. Also shown are approximate fluxes for the shorter-term burial of organic carbon and CaCO3 in coastal sediments and the re-dissolution of a part of the buried CaCO3 from these sediments.

9. Uhlíkový cyklus „rychlá“ větev – atmosféra, oceán, vegetace, půda, sladkovodní toky a jezera – „turnovertime“ roky až tisíc let „pomalá větev“ – sedimenty na dnech oceánu, horniny, zemská kůra – výměna s rychlou větví přes vulkanické reakce, erozi, tvorbu sedimetů – „turnovertime“ 10 000 let a více Přirozená výměna mezi rychlou a pomalou větví je malá a lze ji považovat za konstantí. Vliv člověka na ní je zanedbatelný. Před průmyslovou revolucí byla rychlá větev přibližně v rovnováze – koncentrace v atmosféře málo proměnné. Spalování fosilních paliv představuje umělý transfer mezi rychlou a pomalou větví 1 Gt=109 tun

10. Simplified schematic of the global carbon cycle showing the typical turnover time scales for carbon transfers through the major reservoirs.

11. Skleníkové plyny (GHG) Při spalování fosilních paliv, kácení lesů, vypalování savan, při zemědělské výrobě, dopravě a v důsledku mnoha dalších průmyslových aktivit se do atmosféry uvolňují plyny, které buď přímo, nebo prostřednictvím látek, vznikajících při jejich chemických reakcích, zesilují přirozený skleníkový efekt atmosféry. Hlavní antropogenní skleníkové plyny: oxid uhličitý (CO2), troposférický ozón (O3), metan (CH4), oxid dusný (N2O), fluorované uhlovodíky (HFC), perfluorované uhlovodíky (PFC), fluorid sírový (SF6) Látky narušující ozonovou vrstvu: plně chlorované a fluorované uhlovodíky (CFC), neúplně chlorované a fluorované uhlovodíky (HCFC) a halony. • Změny koncentrací skleníkových plynů a aerosolů mění energetickou bilanci klimatického systému - zásah do dalších procesů prostřednictvím zpětných vazeb.

12. Názvosloví Chlor-fluorované uhlovodíky (CFC - chlorofluorocarbon) halogenderivátyuhlovodíků, v nichž alespoň jeden radikál je fluor (fluorované uhlovodíky) nebo chlor (chlorované uhlovodíky). Jejich nejznámější podskupinou jsou freony Perfluorovanéuhlovodíky (PFC) sloučeniny, které ve své molekule obsahují pouze atomy uhlíku a fluoru, např. perfluorometan Fluorid sírový (SF6) úplně chlorované a fluorované uhlovodíky (CFCs) částečně chlorované a fluorované uhlovodíky (HCFCs) halony(obsahují brom) • ppm - parts per million, tzn. počet objemových částí sledované plynné látky v milionu objemových částí vzduchu. • ppb- parts per billion, 1 ppb = 10-3ppm • ppt - parts per trillion 1 ppt = 10-12

13. Oxiduhličitý Zhruba 45 % antropogenního CO2 zůstává v atmosféře, 30 % je pohlceno oceány a zbylá část biosférou na pevninách Polovina CO2 uvolněného do atmosféry se z ní odstraní přibližně za 30 let, dalších 30 % během několika století a zbývajících 20 % zůstává v atmosféře po mnoho tisíc let. • málo reaktivní plyn – dlouhá doba setrvání v atmosféře

14. Značné výkyvy koncentrace CO2 v atmosféře v historii Země, vysoká neurčitost.

15. Změny koncentrace CO2 a CH4 v průběhu minulých 650 000 let - analýza vzorků ledu odebraných při vrtech na stanici Vostok v Antarktidě. • Před 20 000 lety (vrchol poslední doby ledové) činila koncentrace CO2 v atmosféře 180-200 ppm.

16. Poslední tisíciletí: • koncentrace CO2 prakticky konstantní • 1000–1750 n.l.: rozmezí 275–285 ppm • od poloviny 18. století začíná postupný růst koncentrace • Posledních 250 let: • zvýšení koncentrace CO2 o 100 ppm (36 %) • 379 ppm v roce 2005 • 400 ppm v lednu 2015 • Současná hodnota pravděpodobně nejvyšší, jaké bylo za uplynulých 650 tisíc let dosaženo. • Meziroční proměnlivost: • zřejmě zejména vliv variability klimatu, např. El-Niño, v jejímž důsledku dochází ke změnám uvolňování a pohlcování CO2 oceány a na pevninách. • Růst CO2 způsoben oxidací organického uhlíku (hořením fosilních paliv) • důkazy ve složení izotopů CO2 a pozorovaný úbytek O2

17. Zdroj: GlobalCarbon Budget, 2016

18. únor 2011 - 391,76 ppm únor 2015- 400,26 ppm NOAA/ESRL (www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/)

20. January 2015:     400,14 ppm January 2014:     397,42 ppm NOAA/ESRL (www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/) Pohyblivý obrázek: https://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/globalview/co2/co2_intro.html

21. NOAA/ESRL calculation of global means • http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/about/global_means.html

22. Metan • zdroje přírodní (např. mokřiny, termiti, oceány) i antropogenní (těžba a transport uhlí, zemního plynu, chov zvířectva, skládky a odpadní vody, hospodaření se živočišným odpadem, pěstování rýže) • Více než polovina dnešních emisí je antropogenního původu. • Z atmosféry je metan odstraňován chemickými reakcemi. • Relativně krátká doba setrvání v atmosféře (v průměru 12 let) • Globální atmosférická koncentrace: • předindustriální hodnota zhruba 715 ppb • začátkem 90. let 1732 ppb a v roce 2005 1774 ppb. • Koncentrace v roce 2005 výrazně přesáhla rozsah hodnot za posledních 650 000 let (320 až 790 ppb), zrekonstruovaný z ledových vrtů. • Rychlost nárůstu od počátku 90. let poklesla, což je v souladu s tím, že celkový objem emisí (z antropogenních i přirozených zdrojů) byl v průběhu tohoto období takřka konstantní. • Je velmi pravděpodobné, že pozorovaný nárůst koncentrací metanu je důsledkem lidské činnosti, převážně zemědělské výroby a využívání fosilních paliv, relativní příspěvky různých typů zdrojů nejsou ale dobře určeny. Navíc není zcela jasný vývoj od počátku 90. let, konkrétně není zcela jasné proč se koncentrace od té doby příliš nemění.

24. Oxid dusný • emise při zemědělských a průmyslových aktivitách (používání dusíkatých hnojiv), při spalování fosilních paliv (kouřové vlečky elektráren) a pevného odpadu. • Doba setrvání v atmosféře asi 120 let. • Globální koncentrace: • předindustriální hodnoty cca 270 ppb • 319 ppb v roce 2005 • 324 ppb v roce 2011. • Rychlost růstu od roku 1980 přibližně konstantní. • Zhruba 40 % všech emisí oxidu dusného je antropogenního původu, převážně důsledkem zemědělské výroby. • Nesnadnost kvantifikace antropogenních i přirozených zdrojů. • Z atmosféry je N2O uvolňován chemickými reakcemi, ve stratosféře fotochemickými. • Sezónní změny koncentrací jsou dány zejména úniky do stratosféry. • N2O je momentálně třetím GHG co do příspěvku k radiačnímu působení.

27. Halogenované uhlovodíky a příbuzné sloučeniny • fluorové, chlorové, bromové a jodové deriváty uhlovodíků. • Pro většinu je jediným zdrojem lidská činnost • chladící technika, aerosolové rozprašovače, rozpouštědla, izolátory, atd. • Řada halogenovaných uhlovodíků jsou skleníkové plyny s velmi dlouhou dobou setrvání v atmosféře, zároveň látky narušující ozonovou vrstvu • především plně chlorované a fluorované uhlovodíky (CFC) a halony • Díky Montrealskému protokolu o nenarušování ozonové vrstvy Země a jeho dodatkům se koncentrace těchto látek v atmosféře snižují (CFC-11, CFC-113, CH3CCl a CCl4) nebo narůstají mnohem pomaleji (CFC-12). • Maximum koncentrací v troposféře: rok 1994 • Koncentrace neúplně chlorovaných a fluorovaných uhlovodíků (HCFC) používaných místo CFC roste, některé jsou skleníkové plyny • Současný příspěvek ke skleníkovému efektu ale relativně malý a budoucí emise těchto plynů jsou limitovány Montrealským protokolem. • Perfluorované uhlovodíky (CF4 - tetrafluormetan, C2F6- hexafluoretan): • také z antropogenních zdrojů • Emise relativně malé, rychle však rostou • V budoucnu se mohou stát velmi nebezpečnými skleníkovými plyny: Extrémně dlouhá doba setrvání v atmosféře a silná účinnost absorpce dlouhovlnné radiace • CF4 nejméně 50 000 let a SF6 je 22 200 krát efektivnější skleníkový plyn než CO2.

28. Ozón • důležitý skleníkový plyn vyskytující se jak v troposféře, tak i ve stratosféře • Úloha O3 v radiační bilanci atmosféry silně závisí na výšce, ve které dochází ke změnám koncentrace. Navíc změny koncentrace jsou značně prostorově proměnlivé. • Skleníkový plyn - troposférický ozón: • není do atmosféry přímo emitován, ale vzniká v ní fotochemickými procesy, za pomoci přírodních i antropogenních prekurzorů (oxidy dusíku, oxid uhelnatý, uhlovodíky). • relativně krátká doba setrvání v atmosféře, v rozmezí týdnů až měsíců • odhaduje se, že koncentrace troposférického ozónu vzrostly od roku 1750 o 35 % Další plyny: oxidy dusíku NOx, oxid uhelnatý CO a těkavé organické látky (VOC) • vliv na oxidační kapacitu troposféry a na přírůstek ozónu • tyto látky jsou nepřímými skleníkovými plyny nejen díky vlivu na ozón, ale i díky jejich vlivu na dobu, po kterou metan a další plyny setrvávají v atmosféře

29. Figure 2.4 | Globally averaged dry-air mole fractions at the Earth’s surface of the major halogen-containing well-mixed GHG. The data are derived mainly using monthly mean measurements from the AGAGE and NOAA/ESRL/GMD networks. For clarity, only the most abundant chemicals are shown in different compound classes and results from different networks have been combined when both are available.

30. Globální průměry koncentrací hlavních, dobře v atmosféře promíšených Skleníkových plynů Zdroj NOAA https://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/

31. RADIATIVEFORCING (RF) - „radiační působení/ovlivnění“ Připomenutí: The vast majority of the energy which affects Earth's weather comes from the Sun. The planet and its atmosphere absorb and reflect some of the energy, while long-wave energy is radiated back into space. The balance between absorbed and radiated energy determines the average temperature. The planet is warmer than it would be in the absence of the atmosphere (greenhouse effect) Princip: The radiation balance can be altered by factors such as intensity of solar energy, reflection by clouds or gases, absorption by various gases or surfaces, emission of heat by various materials, and other factors related to climate change. Any such alteration is a radiative forcing, and causes a new balance to be reached. In the real world this happens continuously as sunlight hits the surface, clouds and aerosols form, the concentrations of atmospheric gases vary, and seasons alter the ground cover. Definice termínu: radiative forcing is generally defined as the change in net irradiance between different layers of the atmosphere. Typically, radiative forcing is quantified at the tropopause in units of wats per square meter. A positive forcing (more incoming energy) tends to warm the system, while a negative forcing (more outgoing energy) tends to cool it. Sources of radiative forcing include changes in insolation (incident solar radiation) and in concentrations of radiatively active gases and aerosols.

32. RADIATIVEFORCING (RF) - „radiační působení/ovlivnění“ IPCCAssessments - a specifictechnicalmeaning: The radiativeforcingofthesurface-tropospheresystemdue to theperturbation in ortheintroductionofan agent (say, a change in greenhouse gas concentrations) isthechange in net (down minus up) irradiance (solar plus long-wave; in Wm-2) atthetropopauseAFTERallowingforstratospherictemperatures to readjust to radiativeequilibrium, but withsurface and tropospherictemperatures and stateheldfixedattheunperturbedvalues. "Radiativeforcingis a measureofthe influence a factor has in alteringthe balance of incoming and outgoingenergy in theEarth-atmospheresystem and isan index oftheimportanceofthefactor as a potentialclimatechangemechanism. " In simpleterms, radiativeforcingis "...therateofenergychange per unit area ofthe globe as measuredatthe top oftheatmosphereortropopause." Definice AR5 IPCC: instantaneousRF– okamžitá změna radiační bilance v tropopauze, bez možnosti jakéhokoli přizpůsobení složek klimatického systému RF - po přizpůsobení teploty ve spodní stratosféře (nejběžnější) EffectiveRF– změna radiační bilance na horní hranici atmosféry, navíc přizpůsobení teploty vzduchu všude, bez změny nechán pouze oceán a mořský led

33. RADIATIVEFORCING (RF) - „radiační působení“ • Výpočty RF - poloempirické vztahy, odvozené na základě tzv. radiačně-konvektivních modelů [IPCC 2001], nejistota cca 10 %. • Změna koncentrace skleníkového plynu od referenční hodnoty v r. 1750 se převádí na RF ve W/m2.

34. IPCC AR4 LOSU stupeň vědeckého porozumění

36. GlobalWarmingPotential (GWP) GWPis a relativemeasureofhow much heat a greenhouse gas traps in theatmosphere. Itcomparestheamountofheattrapped by a certainmassofthe gas in question to theamountofheattrapped by a similarmassofcarbon dioxide. Itisthe time-integrated RF due to a pulse emission of a given component, relative to a pulse emission of an equal mass of CO2. A GWPiscalculatedover a specifictime interval, commonly 20, 100 or 500 years. GWPisexpressed as a factorofcarbon dioxide (whoseGWPisstandardized to 1). Forexample, the 20 yearsGWPof methane is 72, whichmeansthatifthesamemassof methane and carbon dioxide wereintroducedintotheatmosphere, that methane will trap 72 times more heatthanthecarbon dioxide overthenext 20 years. The GWPdepends on thefollowingfactors: theabsorptionofinfraredradiation by a given species, thespectrallocationofitsabsorbingwavelengths, theatmosphericlifetimeofthe species. Thus, a highGWPcorrelateswith a largeinfraredabsorption and a long atmosphericlifetime. The dependence ofGWP on thewavelengthofabsorptionis more complicated. Evenif a gas absorbsradiationefficientlyat a certainwavelength, thismay not affectitsGWP much iftheatmospherealreadyabsorbs most radiationatthatwavelength. A gas has the most effectifitabsorbs in a "window" ofwavelengthswheretheatmosphereisfairly transparent. However, the GWP does not lead to equivalence with temperature or other climate variables. Thus, the name ‘Global Warming Potential’ may be somewhat misleading, and ‘relative cumulative forcing index’ would be more appropriate.

37. IPCC AR5: GWP with and without inclusion of climate–carbon feedbacks (cc fb) in response to emissions of the indicated non-CO2 gases (climate-carbon feedbacks in response to the reference gas CO2 are always included).

38. Radiační působení skleníkových plynů

39. pohlcení

41. WellmixedGHGs • REs (radiative efficiency) • Zdroj: IPCC2013, WGI, ch. 2

42. United Nations Framework Convention on Climate Change (Rámcová úmluva OSN o změně klimatu) international environmental treaty negotiated in Rio de Janeiro 3-14.6.1992,in force on 21.3.1994. Parties to the UNFCCC are classified as: Annex I: There are 43 Parties to the UNFCCC listed in Annex I of the Convention, including the European Union. These Parties are classified as industrialized (developed) countries and "economies in transition" (EITs).The 14 EITs are the former centrally-planned (Soviet) economies of Russia and Eastern Europe. Annex II: There are 24 Parties to the UNFCCC listed in Annex II of the Convention, including the European Union. These Parties are made up of members of the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD). Annex II Parties are required to provide financial and technical support to the EITs and developing countries to assist them in reducing their greenhouse gas emissions (climate change mitigation) and manage the impacts of climate change (climate change adaptation). Non-Annex I: Parties to the UNFCCC not listed in Annex I of the Convention are mostly low-income developing countries. Developing countries may volunteer to become Annex I countries when they are sufficiently developed. Least-developed countries (LDCs): 49 Parties are LDCs, and are given special status under the treaty in view of their limited capacity to adapt to the effects of climate change. zelená - Annex I and II parties modrá-  Annex I parties žlutá - Non-annex parties červená - Observer states

43. Kyotoprotocol an international treaty which extends the 1992 United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) commits State Parties to reduce greenhouse gas emissions The Kyoto Protocol adopted in Kyoto, Japan, 11.12.1997, in force since 16.2.2005. currently 192 parties (Canada withdrew effective December 2012) to the Protocol. zelená - Annex B parties with binding targets in the second period fialová - Annex B parties with binding targets in the first period but not the second modrá - non-Annex B parties without binding targets žlutá - Annex B parties with binding targets in the first period but which withdrew from the Protocol oranžová - Signatories to the Protocol that have not ratified červená - Other UN member states and observers that are not party to the Protocol

44. GlobalCarbon Budget web projektu: http://www.globalcarbonproject.org/carbonbudget/ prezentace a infografika: http://www.globalcarbonproject.org/carbonbudget/16/presentation.htm studie, analýza, popis metodiky http://www.earth-syst-sci-data.net/8/605/2016/ Globalcarbon atlas http://www.globalcarbonatlas.org/ Následují vybrané slidy a informace

45. All the data is shown in billion tonnes CO2 (GtCO2) 1 Gigatonne (Gt) = 1 billion tonnes = 1×1015g = 1 Petagram (Pg) 1 kg carbon (C) = 3.664 kg carbon dioxide (CO2) 1 GtC = 3.664 billion tonnes CO2 = 3.664 GtCO2 (Figures in units of GtC and GtCO2 are available from http://globalcarbonbudget.org/carbonbudget) Disclaimer The Global Carbon Budget and the information presented here are intended for those interested in learning about the carbon cycle, and how human activities are changing it. The information contained herein is provided as a public service, with the understanding that the Global Carbon Project team make no warranties, either expressed or implied, concerning the accuracy, completeness, reliability, or suitability of the information.

47. Anthropogenic perturbation of the global carbon cycle Perturbation of the global carbon cycle caused by anthropogenic activities,averaged globally for the decade 2006–2015 (GtCO2/yr) Source: CDIAC; NOAA-ESRL; Le Quéré et al 2016;Global Carbon Budget 2016 The global carbon budget presented here refers to themean, variations, and trends in the perturbation of CO2inthe atmosphere, referenced to the beginning of the industrialera. It quantifies the input of CO2 to the atmosphere by emissionsfrom human activities, the growth rate of atmosphericCO2concentration, and the resulting changes in the storageof carbon in the land and ocean reservoirs in response to increasingatmospheric CO2 levels, climate change and variability,and other anthropogenicand natural changes (Fig. 2):

48. Co všechno je zahrnuto The components of the CO2 budget that are reported annuallyin this paper include separate estimates for the CO2emissions from (1) fossil fuel combustion and oxidation andcement production (EFF; GtCyr -1) and (2) the emissions resulting from deliberate human activities on land leading toland-use change (ELUC; GtCyr-1), as well as their partitioningamong (3) the growth rate of atmospheric CO2concentration(GATM; GtCyr -1), and the uptake of CO2 by the“CO2sinks” in (4) the ocean (SOCEAN; GtCyr -1) and (5) onland (SLAND; GtCyr-1). The CO2 sinks as defined here includethe response of the land and ocean to elevated CO2and changes in climate and other environmental conditions.The global emissions and their partitioning among the atmosphere,ocean, and land are in balance: We adopt a range of ±1 standard deviation to reportthe uncertainties in our estimates, representing a likelihoodof 68% that the true value will be within the provided rangeif the errors have a Gaussian distribution. Odhady emisí z fosilních paliv založeny na spotřebě paliv. Kromě národních a teritoriálních kvantifikací jsou vyčísleny také emise vzhledem ke spotřebě zboží a služeb – tedy emise ne podle výroby, ale podle spotřeby

49. Co všechno je zahrnuto - EFF Odhady emisí z fosilních paliv založeny na spotřebě paliv. Kromě národních a teritoriálních kvantifikací jsou vyčísleny také emise vzhledem ke spotřebě zboží a služeb – tedy emise ne podle výroby, ale podle spotřeby Nationalemissioninventoriestake a territorial (production) perspective and “include greenhouse gas emissions and removalstaking place within national territory and offshore areasover which the country has jurisdiction” (Rypdal et al.,2006). That is, emissions are allocated to the country whereand when the emissions actually occur. The territorialemissioninventory of an individual country does not include theemissions from the production of goods and services producedin other countries (e.g. food and clothes) that are usedfor consumption. Consumption-based emission inventoriesfor an individual country are another attribution point ofview that allocates global emissions to products that are consumedwithin a country; these inventories are conceptuallycalculated as the territorial emissions minus the “embedded”territorial emissions to produce exported products plus theemissions in other countries to produce imported products: consumption = territorial – exports + imports The differencebetween the territorial- and consumption-based emissioninventories is the net transfer (exports minus imports) ofemissions from the production of internationally traded products.Consumption-based emission attribution results (e.g.Davis and Caldeira, 2010) provide additional information toterritorial-based emissions that can be used to understandemission drivers (Hertwich and Peters, 2009), quantify emissiontransfers by the trade of products between countries (Peterset al., 2011b), and potentially design more effective andefficientclimate policy (Peters and Hertwich, 2008).

50. Co všechno je zahrnuto - ELUC Land-use-change emissions reported here (ELUC) includeCO2fluxes from deforestation, afforestation, logging (forestdegradation and harvest activity), shifting cultivation (cycle of cutting forest for agriculture and then abandoning),and regrowth of forests following wood harvest or abandonmentof agriculture. Only some land management activitiesare included in our land-use-change emissions estimates. Some of these activities lead to emissions of CO2tothe atmosphere, while others lead to CO2 sinks. ELUC is thenet sum of all anthropogenic activities considered. Ourannualestimate for 1959–2010 is primarily based on net forest area change andbiomass data from the Forest Resource Assessment (FRA)of the Food and Agriculture Organization (FAO), which areonly available at intervals of 5 years. We use FAOFRA 2010 here (Houghton et al.,2012) and present preliminary results of an update using theFAOFRA 2015 (Houghton and Nassikas, 2016). Interannualvariability in emissions due to deforestation and degradationhave been coarsely estimated from satellite-based fire activity in tropicalforestareas (Sect. 2.2.2; Giglio et al., 2013; van der Werf et al., 2010). Land-use-change CO2 emissions have been estimated usingan ensemble of Dynamicglobalvegetationmodels (DGVMs) simulations.Two sets of simulations were performed with theDGVMs,first forced with historical changes in land-cover distribution,climate, atmospheric CO2concentration, and N deposition,and second, as further described below with a time-invariant pre-industrial land-cover distribution, allowing for estimationof, by difference with the firstsimulation, the dynamicevolution of biomass and soil carbon pools in response toprescribedland-coverchange.