Je leest:

Klimaatverandering

Klimaatverandering

Het klimaat op aarde verandert voortdurend, onder invloed van allerlei natuurlijke fenomenen als de zon, vulkanen, zeestromingen… Maar momenteel maken we ons vooral zorgen over de invloed van de mens: zorgt de CO2 die vrijkomt als we energie opwekken of autorijden voor een warmere aarde? Over dat, en heel veel meer, lees je in dit thema over klimaatverandering.

Oeps: Onbekende tag `animatie’ met attributen {"id"=>"36521", “titel”=>"klimaat navigatie", “breedte”=>"950", “hoogte”=>"300"}

Hoe werkt het?

Wat hebben de zon, de zee, een vulkaan en de mens met elkaar gemeen? Ze kunnen allemaal het klimaat veranderen. Hoe dat precies werkt, lees je hier.

Een warmere wereld

Elke dag verandert het weer. Regen, zonneschijn, warmte en kou wisselen elkaar af. Het weer is echter iets heel anders dan het klimaat. Het klimaat is namelijk een langetermijngemiddelde (van minstens 30 jaar) van de weersomstandigheden in een bepaalde regio. Daarbij wordt gekeken naar de temperatuur, neerslag, luchtvochtigheid, windrichting, windsnelheid en het aantal zonuren in een regio, maar ook naar welke seizoenen en extreme weersomstandigheden (zoals orkanen of droogtes) regelmatig terugkeren. Regionale klimaten zijn sterk met elkaar verbonden: veranderingen in één deel van de wereld beïnvloeden het klimaat aan de andere kant van de aardbol.

Bij klimaatverandering denken we vaak als eerste aan de opwarming van de aarde. Sinds 1850 is onze planeet ongeveer 0,8°C warmer geworden. Sommige Nederlandse koukleumen zullen dat niet erg vinden: alleen maar lekker dat het kwik stijgt. Maar klimaatverandering houdt helaas veel meer in dan een warmer Nederland. Klimaatverandering gaat ook om veranderende regenpatronen, verschuivende seizoenen, het smelten en uitbreiden van ijskappen, het stijgen van de zeespiegel, veranderende zeestromingen en heftigere orkanen. Als het klimaat verandert, heeft dat dan ook grote gevolgen.

Wat is klimaatverandering? National Geographic geeft in dit (Engelstalige) filmpje een stoomcursus.

Dan weer koud, dan weer warm

Klimaatverandering is niet iets van de laatste 150 jaar. Ook voor die tijd veranderde het klimaat regelmatig, met grote gevolgen voor het leven op aarde. Neem de periode tussen 635-850 miljoen jaar geleden toen de aarde verschillende keren bijna helemaal bevroren was. Veel later, zo rond 70 miljoen jaar geleden was het echter weer tropisch warm. In het zuiden van Nederland lag toen een tropische zee waarin koralen groeiden. Nog later lag half Nederland onder een ijskap in de één-na-laatste glaciaal (een koude periode binnen een ijstijd). Hierna volgde een warme periode, waarna het laatste glaciaal aanbrak, die zo’n 20.000 jaar geleden eindigde.

Van groot belang voor de klimaatdiscussie is de tijdsschaal. Op een tijdsschaal van de laatste 200 jaar valt de stijging van de temperatuur sinds 1850 meteen op. Op een tijdsschaal van miljoenen jaren valt de huidige opwarming echter in het niet. Wie miljoenen jaren terugkijkt, ziet veel grotere temperatuurverschillen dan wie alleen naar de laatste 150 jaar kijkt. Op elke tijdsschaal wisselen koude en warme periodes elkaar af.

Large
Een glaciaal. Landijs bedekt een groot gedeelte van Noord-Amerika, Europa en Azië. Ook grote gebergteketens zaten onder het ijs. Het zeeniveau daalde ongeveer 120 meter tijdens de glacialen.
creative commons

Abrupte klimaatverandering in het verleden

Een van de bekendste en grootste abrupte klimaatveranderingen in het verleden vond plaats op de overgang van Paleoceen naar Eoceen, zo’n 55,5 miljoen jaar geleden. Onderzoekers van de Universiteit Utrecht ontdekten dat de temperatuur in deze periode enorm snel steeg met maximaal 8°C in 6000 jaar, waardoor de zeespiegel met meters tegelijk steeg. Na 170.000 jaar was de temperatuur weer gedaald. Waarschijnlijk zorgden één of meerdere vulkaanuitbarstingen voor een toename van CO2 in de atmosfeer. Hierdoor warmde de aarde op en kwam een enorme hoeveelheid methaan, opgeslagen in bevroren toestand in ondiepe zeebodems, vrij. Dit methaan is een zeer sterk broeikasgas en zorgde voor de extreme warme omstandigheden. Een deel van het methaan werd omgezet naar CO2. Dit Paleoceen-Eoceen temperatuursmaximum kan als vergelijking dienen voor de huidige opwarming.

Maar het kan juist ook veel kouder op aarde worden. De temperatuur daalde zo’n 8200 jaar geleden met maximaal 3,3°C in 160 jaar. Het einde van de ijstijd leidde er toen toe dat een grote bak met Noord-Amerikaans smeltwater de Atlantische Oceaan in plonsde. Als gevolg hiervan remde de warme Golfstroom af en begon de koude periode.

Hoe ontstond ons huidige klimaat?

Ons huidige klimaat is tijdens het Holoceen ontstaan (de periode vanaf het laatste glaciaal, zo’n 11.700 jaar geleden, tot nu). In de beginperiode van het Holoceen steeg de zeespiegel met 35 meter in westelijk Nederland door het smelten van de ijsmassa’s op aarde. Later in het Holoceen stabiliseerde de zeespiegel zich. Het Noordzeebekken liep weer onder. Met het verdwijnen van het ijs kwam het land dat eerst onder het ijs lag weer omhoog. Scandinavië stijgt bijvoorbeeld nu nog door deze ‘isostatische opheffing’. De plaatsen langs de randen van de vroegere ijskap zoals Nederland dalen juist licht in het noorden met ongeveer 2 cm in 100 jaar.

Met het stijgen van de temperatuur verschoven hele vegetatiezones naar het noorden. De berken werden uiteindelijk vervangen door dennenbossen, die op hun beurt plaats maakten voor de gemengde eikenbossen zoals we die nu kennen. Van de 15e tot de 18e eeuw was er nog een koudere periode genaamd de Kleine IJstijd, waarna de temperatuur steeg tot de huidige waarden van 10-11°C voor Nederland.

Large
De variaties in de temperatuur van acht locaties en de het gemiddelde (de dikke zwarte lijn). Het meest linkse, kleine dipje in de zwarte lijn stelt de Kleine IJstijd voor.
GNU

Wat gebeurt er nú met ons klimaat?

De wereldtemperatuur van nu is ongeveer 0,8°C warmer dan rond 1850. Hoewel het klimaat een complex systeem is en wetenschappers nog lang niet alles begrijpen, kunnen we sommige van de gevolgen van klimaatverandering al wel inschatten.

Zo warmt door de stijgende temperatuur het zeewater op en als de watertemperatuur 27°C of hoger is, kunnen orkanen ontstaan. Er komen dus meer orkanen, zou je zeggen. Maar dat is nog maar de vraag. De zwaarste orkanen worden in ieder geval wel sterker.

Belangrijk is ook dat de zeespiegel stijgt, door toevoeging van extra smeltwater van ijskappen en gletsjers en de uitzetting van het water zelf (warm water heeft immers meer volume dan koud water omdat de moleculen iets sneller bewegen). Zo steeg de zeespiegel gemiddeld 1,8 mm per jaar gedurende de 20e eeuw, maar deze stijging versnelde tot 3 mm per jaar in de periode tussen 1993 en 2005. Dit heeft grote gevolgen voor laaggelegen landen die hun kustwering daarom aanpassen.

Hoe werkt het broeikaseffect?

Het broeikaseffect is een van de oorzaken van de huidige klimaatverandering. Het broeikaseffect is een natuurlijk proces. Broeikasgassen zitten van nature in de atmosfeer en laten ultraviolet zonlicht door, maar blokkeren juist een deel van de uitgaande infrarode straling. Hierdoor houden broeikasgassen warmte vast in de atmosfeer. En dat is maar goed ook, want het anders zou het op aarde gemiddeld -18°C zijn in plaats van zo rond de 14°C. Sinds 1850 is er echter sprake van een versterkt broeikaseffect. De theorie is namelijk dat de temperatuur op aarde is gestegen ten opzichte van 1850 door de toevoeging van broeikasgassen zoals koolstofdioxide (CO2), methaan (CH4), lachgas en cfk’s. De concentratie broeikasgassen is vooral gestegen door de verbranding van steenkool, olie en aardgas. Waterdamp is overigens het sterkste broeikasgas.

Large
Het broeikaseffect: broeikasgassen in onze atmosfeer houden warmte vast.
Asha ten Broeke/Kennislink

De ontdekking van het broeikaseffect werd in de 19e eeuw gedaan. In 1824 kwam Joseph Fourier tot de ontdekking dat de atmosfeer warmte vast moest houden. D Engelsman John Tyndall ontdekte dat sommige gassen zoals CO2 infrarode straling maar moeilijk doorlieten en daardoor de aarde warm hielden. Het was de Zweed Svante Arrhenius die in 1896 berekende dat de aarde wel eens warmer kon worden door het verbranden van fossiele brandstoffen. In de 20e eeuw kwamen wetenschappers zoals Plas en Keeling met verdere aanwijzingen voor het versterkte broeikaseffect.

Wat beïnvloedt ons klimaat? – de mens

Het is gemiddeld 0,8°C warmer dan in 1850. Waarom? Volgens het IPCC, het klimaatpanel van de VN, komt dat voornamelijk door de mens. In haar vierde rapport staat dat het grootste deel van de stijging van de temperatuur te wijten is aan de toegenomen concentratie van broeikasgassen. De hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer steeg bijvoorbeeld van 285 deeltjes per miljoen rond 1850 naar 385 deeltjes per miljoen in 2008. Deze toename wordt vooral veroorzaakt door het opstoken van fossiele brandstoffen door de mens. Maar ook menselijke activiteiten zoals landbouw, veeteelt en ontbossing zorgen voor meer broeikasgassen in de atmosfeer.

Large
Een overzicht van tien verschillende reconstructies van de temperatuur van de afgelopen 2000 jaar. Samen lijken de lijnen op een horizontaal geplaatste hockeystick met het gekromde uiteinde naar boven gericht. Men spreekt dan ook wel van de hockeystickgrafiek.
Creative commons

Ook de concentratie van de sterkere broeikasgassen methaan (CH4) en lachgas (N2O) steeg door menselijke activiteiten. Hun concentratie is echter lang niet zo hoog als die van CO2 (1780 per miljard en 320 per miljard) en dus is hun effect voorlopig nog ondergeschikt aan dat van CO2. Al Gore bracht het versterkte broeikaseffect in 2006 extra onder de aandacht middels de Oscarwinnende film “An Inconvenient Truth”.

Wat beïnvloedt ons klimaat? – De zon

Met de huidige nadruk op CO2 als oorzaak van de temperatuurstijging vanaf 1850 wordt dé warmtebron van de aarde al snel vergeten, namelijk de zon. Zeker op langere tijdsschalen is de zon de dominante oorzaak van temperatuurfluctuaties en dus klimaatveranderingen gebleken.

Een belangrijke rol daarbij spelen de Milankovitch cycli. De baan van de aarde om de zon is namelijk een ellips die breder en dan weer smaller wordt met periodes van 100.000 en 413.000 jaar. Wanneer de aarde dichter op de zon staat, valt er ook meer zonnestraling op aarde. Ten tweede is er het tollen van de aardas met periodes van 19.000 en 24.000 jaar. Als laatste is er variatie in de hoek van de aardas met een periode van 41.000 jaar. Alledrie deze factoren bepalen hoeveel en waar de zonnestralen op de aarde terecht komen. De pieken en dalen van een combinatie van deze drie vallen samen met de glacialen en interglacialen binnen de huidige ijstijd.

Ook op kortere tijdsschalen van duizenden tot honderden jaren speelt de zon een belangrijke rol, zoals bijvoorbeeld voor Nederland en China. Last but not least is er de 11-jarige zonnecyclus waarbij de zonneactiviteit varieert door een serie terugkerende uitbarstingen. Hoe meer van deze ‘zonnevlekken’, hoe meer zonnestralen en dus hoe warmer het is op aarde.

Wat beïnvloedt ons klimaat? – vulkanen

Vulkanen staan bekend om het braken van lava, brokken en as. Enorme uitbarstingen hebben echter ook grote gevolgen voor het klimaat. Niet door middel van de as of lava, maar door de gassen die vrijkomen. Vooral gassen waar veel zwavel in zit koelen de aarde af, terwijl waterdamp en CO2 de aarde juist opwarmen. Het afkoelende effect is groter. Zo zorgde de uitbarsting van de Filippijnse Pinatubo in 1991 voor een wereldwijde temperatuurdaling van maximaal 0,4°C. Dit effect duurde maar een paar jaar.

Langdurige en veel grotere uitbarstingen kunnen het klimaatsysteem voor een lange periode flink in de war schoppen. De uitbarsting van de Toba (Indonesië) van 74.000 jaar geleden zou de temperatuur 8-17°C hebben doen zakken en het herstel duurde een paar decennia. Zeer lange en grote uitbarstingen zoals die van 65 miljoen jaar geleden (Deccan Traps) en 251 miljoen jaar geleden (Siberian Traps) hebben ongetwijfeld een nog veel groter en langduriger effect gehad.

Oeps: Onbekende tag `animatie’ met attributen {"id"=>"36531", “titel”=>"klimaat vulkanen", “breedte”=>"590", “hoogte”=>"600"}

Wat beïnvloedt ons klimaat? – zeestromingen

De Golfstroom zorgt voor transport van warm water naar het Noord-Atlantische gebied. Zo wordt Europa bijvoorbeeld verwarmd. Ongeveer 8200 jaar geleden ging het mis. Een enorme berg zoetwater stroomde vanaf het Noord-Amerikaanse continent de noordelijke Atlantische Oceaan binnen en blokkeerde zo de Golfstroom. Hierdoor remde de hele circulatie in de oceanen (thermohaline circulatie) af en werd het flink kouder in de Noord-Atlantische regio. De temperatuur daalde maar liefst met 3,3°C in 160 jaar. Volgens sommige onderzoekers zou de Golfstroom wel eens minder sterk kunnen worden door de hogere temperaturen sinds 1850, waardoor de dichtheid van het water bij IJsland – waar zich diepwater vormt – toeneemt. Als de dichtheid zo hoog wordt dat er geen diepwater meer wordt gevormd dan ‘stapelt’ zich hier dus water op, waardoor de Golfstroom niet meer lekker door kan stromen. Volgens een ander model kunnen grote hoeveelheden smeltwater de boel verstoppen.

Large
De tegenwoordige thermohaliene circulatie. De rode lijnen stellen oppervlaktewater voor, terwijl de blauwe pijlen de diepere wateren weergeven. De regio rond IJsland, waar oppervlakte water zakt en diep water wordt, is van enorm belang voor de instandhouding van deze circulatie.
UCAR

Een belangrijke natuurlijke variatie in de temperatuur en neerslag in het Atlantische gebied is de AMO (Atlantische multidecennium-oscillatie). De AMO varieert om de 70 jaar. Vooral vanaf de jaren 70 heeft de AMO een opwarmend effect. Ook in de Stille Oceaan is een dergelijk fenomeen actief.

Plaattektoniek bepaalt in grote mate de zeestromingen. Zo ontwikkelde de ijskap op Antarctica zich pas echt toen Zuid-Amerika zo’n 30-34 miljoen jaar geleden van Antarctica losraakte. Daarbij ontstond de koude Circumpolaire Zeestroom, die rechtsom Antarctica heen draait. Toen de Isthmus Passage tussen Noord- en Zuid-Amerika zich sloot (3-4 miljoen jaar geleden) versnelde de vorming van ‘diepwater’ in het noorden van de Atlantische Oceaan. De thermohaliene circulatie versnelde hier waarschijnlijk door en dus kwam er via de Golfstroom meer warmte van de evenaar naar de polen.

Wat beïnvloedt ons klimaat? – El Niño

El Niño is een verandering van lucht- en oceaanstromen in de Stille Oceaan die meestal rond Kerstmis begint. El Niño verschijnt erg onregelmatig: zo eens in de 3-8 jaar. El Niño treedt al honderdduizenden jaren op, zo vertellen fossiele koralen ons. Normaal gesproken waait er een oostelijke wind vanaf Zuid-Amerika naar Australië waardoor er langs de westkust van Zuid-Amerika koeler water aan het oppervlak komt. De wind blaast immers het warmere oppervlakte water weg. Het regionale klimaat is er daarom relatief koud. Bij een El Niño keert de wind en wordt het juist warmer aan de Zuid-Amerikaanse kust, maar gemiddeld ook op de hele wereld. Bij een La Niña is de oostelijke wind juist sterker. Het wordt dan kouder op aarde.

De veranderingen in temperatuur en neerslag in de Stille Oceaan worden scherp in de gaten gehouden en samengevat in de Multivariate ENSO Index. Een hoge waarde betekent een El Niño, een lage een La Niña. De index heeft dan ook bijna altijd een lage waarde bij een Elfstedentocht (1954, 1956, 1963, 1985, 1986, 1997).

Large
El Niño en La Niña hebben een groot effect op het wereldklimaat. Bijvoorbeeld: 1998 was een erg warm jaar en valt samen met een El Niño, terwijl het jaar 2000 (voorlopig het koudste jaar van de 21e eeuw) samenviel met een La Niña.
NOAA

Controverse

Er wordt een hoop geruzied over klimaatverandering. Zorgde de mens of de zon voor de temperatuurstijging van de afgelopen 150 jaar? Warmt de aarde eigenlijk nog wel op? En dan hebben we het nog niet eens gehad over de rol van de media, de ‘groenen’ en de oliemaatschappijen…

De mens versus de zon

Een belangrijk deel van de wetenschap, verenigd in het IPCC, denkt dat vooral de mens schuldig is aan de opwarming van de aarde in de laatste drie decennia van de 20e eeuw. De concentraties van broeikasgassen zoals CO2 namen toe en dus is er meer infraroodstraling in onze atmosfeer vastgehouden. Een kleiner deel denkt dat de zon de belangrijkste rol speelt.

De CO2 concentratie steeg sinds 1850 zonder belangrijke dalingen. Ook de temperatuur steeg. Er is dus een verklarend mechanisme: CO2 absorbeert de terugkaatsende langgolvige straling, waardoor het warmer op aarde is geworden.

Er is echter ook een duidelijk mechanisme voor de zon. Meer zonneactiviteit betekent een warmere aarde. Net als CO2 is ook de zonneactiviteit toegenomen in de 20e eeuw. Emeritus hoogleraar sterrenkunde Kees de Jager verwacht dat het kouder zal worden door afnemende zonneactiviteit in het tweede decennium van deze eeuw. Wordt dat inderdaad waarheid, dan is CO2 minder belangrijk dan gedacht.

Large
De wereldtemperatuur van de laatste duizend jaar. De rode lijn geeft de gemeten/gereconstrueerde temperatuur weer. Modelberekeningen met daarin de natuurlijke effecten zoals de zon en vulkaanactiviteit leveren de blauwe lijn op. De groene lijn is de wereldtemperatuur als de broeikasgassen worden meegenomen. Volgens dit model zijn vooral de broeikasgassen verantwoordelijk voor de opwarming van onze aarde in de 20e eeuw. Bron: Haigh 2007

Het wordt steeds warmer! Nee, de ijstijd komt eraan!

Het IPCC denkt, in navolging van de meeste wetenschappers, dat het steeds warmer zal worden door de toevoeging van broeikasgassen. Andere wetenschappers denken dat er op elk moment een nieuw glaciaal (een koude periode binnen een ijstijd) zou kunnen beginnen.

We leven officieel gezien nu in een ijstijd, want er liggen ijskappen op het land. De glacialen en interglacialen (warme periodes binnen een ijstijd) van de afgelopen 2,6 miljoen jaar zijn beïnvloed door de zon. Verschillen in de intensiteit en de verdeling van zonne-instraling leiden tot warme en koude periodes. Nu zitten we in een warme periode (de meest linkse piek in de grafiek).

Kijkend naar de grafiek hierboven kunnen we, geologisch gezien, elk moment in een vrije val van de temperatuur belanden. Een nieuw glaciaal dus. Sommige wetenschappers denken zelfs dat deze al begonnen is, omdat er satellieten zijn die een stabilisering van de temperatuur aan het begin van de 21e eeuw laten zien. Hetzelfde werd echter ook in de jaren 70 gesuggereerd, toen de temperatuur op aarde iets daalde. Daarna warmde het toch weer op.

De grote vraag is hoe groot de rol van de broeikasgassen is. Volgens bubbeltjes in ijskernen is de CO2-concentratie nu ruim hoger dan tijdens eerdere interglacialen. Kunnen broeikasgassen de komende ijstijd stoppen? Dat antwoord ligt in de verre toekomst.

Large
Elke periode van 100.000 jaar wisselen warme en koude perioden elkaar af: de temperatuurverloop van de laatste 400.000 jaar laat enorme pieken (interglacialen) en dalen (glacialen) zien.
GNU

Onvoorspelbare modellen

Een model is een vereenvoudigde weergave van de werkelijkheid. Stop de variabelen die invloed hebben op het klimaat (zoals broeikasgassen en zonne-activiteit) in een model en zorg dat het model de temperatuur van de afgelopen eeuwen zo goed mogelijk reflecteert. Klopt dat, stop dan het verwachtingspatroon van bijvoorbeeld de CO2 concentratie erin en kijk wat er met de toekomstige temperatuur gebeurt.

Van groot belang bij klimaatvoorspellingen is dat alle variabelen in de modellen worden meegenomen en dat ze ook het juiste gewicht hebben. Hoogleraar klimatologie Hans Oerlemans meldde in 2008 dat klimaatmodellen moeite hebben met langdurige afwijkingen van het gemiddelde op een tijdsschaal van 10 tot 50 jaar. De vraag is dan hoe het eerste decennium van deze eeuw met een stabilisering van de temperatuur valt in zo’n model.

Modellen hebben te maken met onzekerheden. Om die in te calculeren gebruiken wetenschappers foutenmarges, die per model verschillen. Neem bijvoorbeeld de temperatuurvoorspellingen in het derde (2001) en het vierde rapport (2007) van het IPCC (1,4-5,6°C hoger dan in 2000 versus 1,1-6,4°C voor het 4e rapport). De onzekerheid is dus ietsje toegenomen. Toch kunnen klimaatmodellen waardevol zijn. Klimaatmodellen zullen in de komende jaren dankzij betere computers en meer onderzoek, hoogstwaarschijnlijk verbeteren, waardoor we de wereldtemperatuur in de 21e eeuw steeds beter zullen kunnen voorspellen.

Large
De voorspellingen van verschillende klimaatmodellen onder een bepaald emissiescenario.
Creative commons

CO2 en klimaat: kip of ei?

Broeikasgassen houden een deel van de uitgaande infraroodstraling vast en dus geldt in theorie: hoe meer broeikasgassen, hoe warmer het wordt. Dit is het bekende versterkte broeikaseffect.

Maar het kan ook andersom. Hoe kan het klimaat nu de hoeveelheid broeikasgassen beïnvloeden? Het is bekend dat, op een tijdsschaal van honderdduizenden jaren, de CO2 concentratie 800-1000 jaar achterloopt op de temperatuurcurve. Het wordt dus eerst warmer en pas een eeuw later wordt er meer CO2 gemeten. Dat is een aanwijzing dat, op deze lange tijdsschalen, de temperatuur de CO2 concentratie in de atmosfeer bepaalt. Hoe komt dat? Als de oceaan opwarmt, kan het minder gassen vasthouden en dus ook minder CO2. Er komt dus netto CO2 vrij bij een opwarming van de oceanen, al gebeurt dat niet meteen. Vandaar het achterlopen.

Daar blijft het echter niet bij. Er treedt namelijk een zelfversterkend effect op. Het vrijgekomen CO2 uit de oceaan kan de atmosfeer verder opwarmen omdat CO2 een broeikasgas is. Een kettingreactie volgt. Door de opwarming komt methaan vrij, een ander, maar 20-25 maal sterker broeikasgas. Methaan ligt opgeslagen in ijskristallen in de zeebodem. Het methaan borrelt omhoog door de opwarming en wordt deels omgezet in CO2 in de atmosfeer. Ook komt er methaan en CO2 als de permafrost smelt. Het klimaat beïnvloedt dus ook de CO2 concentratie.

Trekken aan de touwtjes van de publieke opinie

In een perfecte wereld zou je alleen maar berichten in de media tegenkomen die door objectieve journalisten zijn gecontroleerd op de politieke of commerciële belangen van de bron. Maar door tijdgebrek gebeurt dat lang niet altijd. En daardoor krijgen de PR-afdelingen van olie- en energiemaatschappijen of milieuorganisaties een kans om, via de media, de publieke opinie te beïnvloeden.

Zo roept het Wereld Natuur Fonds al een tijdje dat de ijsbeer uitsterft – maar dat klopt niet. De ijsberen verplaatsen zich gewoon van de ijsvlakten van de Noordpool naar bewoond gebied, waar ze wel vaste grond onder de poten hebben. Greenpeace beweerde dat er elk jaar 160.000 mensen sterven aan de gevolgen van klimaatverandering. Maar toen journalist Nick Davies hen vroeg op welke bron ze dat baseerde, kwamen ze op de proppen met een rapport waar dat gegeven helemaal niet in stond.

Op hun beurt startte de olie- en energie-industrie een invloedrijke, maar ondoorzichtige lobby van met hun subsidie opgerichte ‘wetenschappelijke instituten’ en ‘burgerbewegingen’. Het doel volgens een van hun adviseurs, Frank Lutz: “Wanneer de bevolking zou geloven dat de wetenschappelijke discussie [over klimaatverandering] is gesloten, zou hun mening over mondiale opwarming navenant veranderen. In het klimaatdebat is het daarom essentieel dat u op het uitblijven van wetenschappelijke zekerheid blijft hameren.”

Small

Ergens tussen objectief en accuraat

Dit is het probleem: toen Naomi Oreskes een steekproef van 928 wetenschappelijke publicaties over global climate change trok, was er niet één bij die in twijfel trok dat het aan de mens lag. Uit een peiling onder klimaatwetenschappers blijkt dat 97% van hen overtuigd is van het feit dat de mens significant bijdraagt aan de opwarming van de aarde. De overige 3% blijft sceptisch. Maar volgens goed journalistiek gebruik laat je altijd voor- en tegenstanders van een idee aan het woord. Schrijf je een bericht over klimaatverandering, dan reserveer je dus 50% van de ruimte voor de ‘opwarmers’ en de andere 50% voor de sceptici. Je hoeft geen rekenwonder te zijn om te zien hoe deze verdeling de wetenschappelijke realiteit verstoord weergeeft.

Het andere uiterste is de hype, waarin slechts één standpunt voor zoete koek wordt geslikt. Toen Al Gore zijn film ‘An inconvenient truth’ lanceerde, was het even erg hip om de naderende klimaatdoem te prediken. Maar Gore is geen wetenschapper maar een politicus, en hij gebruikt in zijn film dan ook vooral de wetenschapsresultaten die hem goed uitkomen. Hij nam bijvoorbeeld de Hockeystickgrafiek, die laat zien dat de temperatuur op aarde in de nabije toekomst helemaal de pan uit zou rijzen. Die grafiek was onder wetenschappers niet onomstreden, maar dat zei Gore er niet bij. Dat leidde weer tot een tegenhype, aangevoerd door weer een film, ‘The great global warming swindle’: ineens klopte er van Gore’s boodschap niets meer. Dat was ook weer overdreven: toen alles nog eens goed werd nagerekend, bleek de hockeystickgrafiek toch te kloppen. En de media? Die waren telkens met de hype meegewaaid. De moraal van het verhaal: ergens tussen 50-50% en zwart-wit ligt de wetenschappelijke werkelijkheid.

In dit filmpje worden de mythes uit Gore’s ‘inconvenient truth’ en Durkins ‘swindle’ met elkaar vergeleken, en afgezet tegen wat wetenschappers denken:

Climategate en IPCC fouten

Climategate verwijst naar meer dan 1000 e-mails die boven water kwamen in november 2009 waarin onder meer stond dat de klimaatwetenschapper Phil Jones een ‘truckje’ had gebruikt om de warme Middeleeuwen minder op te laten vallen ten opzichte van de warme periode van nu. Hij refereerde hier echter naar werkelijke temperatuursmetingen die de indirecte vervingen voor de afgelopen circa twintig jaar. Ook kwam aan het licht dat Phil Jones mailde dat enkele artikelen beter niet in het vierde IPCC rapport opgenomen moesten worden. De twee artikelen werden overigens wel opgenomen.

Het IPCC werd tot in november 2009 gezien als een autoriteit op het gebied van klimaatverandering, maar daarna kelderde de geloofwaardigheid . De belangrijkste, erkende fout in het vierde klimaatrapport (2007) is dat de gletsjers in de Himalaya’s zeer waarschijnlijk verdwenen zouden zijn in 2035. Dit was niet gebaseerd op gecontroleerd wetenschappelijk onderzoek, wat overigens bekend was binnen het IPCC. Ook de claim dat er een link zou zijn tussen het aantal natuurrampen en het opwarmende klimaat was incorrect. Ook bleek ook dat het aantal weerstation waarover temperatuurmetingen waren verricht flink is gedaald. Een aantal ‘koude’ Siberische weerstations tellen bijvoorbeeld niet meer mee. Daarnaast lag Nederland niet voor 55% onder het zeeniveau zoals het IPCC beweerde.

De wereldtemperatuur over de afgelopen 150 jaar wordt opnieuw geanalyseerd en ook het IPCC zelf wordt doorgelicht. Misschien wel het ergste is dat het vertrouwen in de wetenschap beschadigd is ondanks de relatief weinige foutjes in het dikke rapport.

Medium
Een peiling op Kennislink gehouden van 14 tot 28 februari 2010 laat zien dat veel mensen niet meer in opwarming door de mens geloven.

Maatschappij en dagelijks leven

Niet alleen klimaatwetenschappers houden zich bezig met klimaatverandering. Ook psychologen, politicologen en economen onderzoeken hoe een warmere wereld ons dagelijkse leven en onze maatschappij zal veranderen. Wat doet klimaatverandering met ons gedrag, de internationale politiek en onze economie?

Risico’s – ik zie, ik zie, wat jij niet ziet

Niet iedereen ziet risico’s op dezelfde manier. Zo zijn we – gemiddeld genomen – veel banger voor een terroristische aanslag dan voor klimaatverandering. En sommige mensen geloven zelfs in weerwil van een grote hoeveelheid wetenschappelijk onderzoek niet dat de aarde opwarmt, of denken dat dit niet door de mens komt. Hoe kan dat? Je komt er meer over te weten in dit filmpje.

Veranderen is moeilijk

Zelfs voor mensen die erg graag goed met milieu en klimaat willen omgaan, blijkt het bijna onmogelijk om hun daadwerkelijke gedrag te veranderen zodra dat iets – tijd, geld, moeite – kost. Dat komt door de irrationele manier waarop ons brein werkt: we zijn als het ware geprogrammeerd om altijd het kortetermijnvoordeel (fijne vliegvakantie, de vrijheid van reizen met de auto) te kiezen, en de langetermijnkosten (klimaatverandering) te negeren. Zelfs oog in oog met de dreigende klimaatdoem, kunnen we doorgaan met ons leven alsof er niets aan de hand is – dankzij een heel scala aan psychologische trucjes.

Waarom voorlichting niet, maar wetgeving wel werkt

Leuk voorlichtingsfilmpje, maar zorgt dit er nu echt voor dat we allemaal spontaan klimaatvriendelijk door het leven gaan? Nou, nee. Voorlichtingscampagnes zijn berucht om hun gebrek aan effectiviteit. Neem alle reclamespotjes en advertenties die ouders en kinderen moesten wijzen op de gevaren van overgewicht op jonge leeftijd. Vijf jaar lang voerde het Convenant Overgewicht deze strijd, alleen maar om er twee weken geleden achter te komen dat het aantal kinderen met overgewicht in die tijd niet gedaald, maar gestegen is.

Hoe komt dat? Nou, gedrag is een complexe zaak. Zeker voor dingen die we vaak doen – autorijden, de verwarming lekker hoog zetten, te veel chocola eten – spelen er ontzettend veel factoren mee. Onze wil en onze idealen zijn maar twee van die factoren. En niet eens de belangrijkste. Gewoonte is bijvoorbeeld een veel zwaarwegender factor, blijkt uit psychologisch onderzoek. We stappen in de auto zonder er echt over na te denken. Soms zien we onszelf simpelweg niet in staat op bepaald gedrag uit te voeren, bijvoorbeeld omdat het te duur en te moeilijk lijkt om je huis te isoleren. En dan is er nog een heel scala aan onbewuste drijfveren en psychologische trucjes… Als het echt over een andere boeg moet met ons gedrag, moeten we al deze factoren buiten spel zetten. Voorlichting blijkt keer op keer te vrijblijvend. Wetten en subsidies zijn wellicht effectiever.

De prijs van klimaatverandering

Economen zien onze aardbol zo ongeveer als een bedrijf dat – ook in de toekomst – winst moet blijven maken. Met behulp van ingewikkelde modellen berekenen zij wat klimaatverandering kost, wat het oplevert en of het het waard is om nu te investeren in allerlei dure klimaatmaatregelen.

Een van meest invloedrijke economische onderzoeken naar klimaatverandering is het Stern rapport uit 2006. Klimaatverandering kost ons een fortuin, waarschuwden de Britse topeconomen. Als we niks doen, zijn we rond 2050 zo’n 5 tot 20% armer. Stern berekende dan ook dat het goedkoper is om nu maatregelen tegen CO2-uitstoot te nemen, dan om ons achteraf aan te passen aan de gevolgen van klimaatverandering.

Hoewel verschillende economen kritisch zijn over de berekeningen van Stern, heeft het Stern rapport toch een grote invloed gehad op beleidsmakers en de publieke opinie. Samen met het vierde klimaatrapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) en “An inconvenient truth” van Al Gore, wordt het Stern rapport gezien als een mijlpaal in het klimaatdebat.

Politiek – oogst aan klimaatverdragen

Klimaatbeleid moet op wereldwijde schaal ingevoerd worden, anders heeft het weinig zin. Maar voor politici is het moeilijk om iets te doen wat veel geld kost, als de buren dat niet doen. Daarom zijn bindende internationale klimaatverdragen zo belangrijk. Wat is de oogst aan klimaatverdragen tot nu toe?

Klimaatbeleid op Dipity

Klimaatverandering over de grens

Klimaatverandering is niet alleen een Nederlands, Europees of westers probleem. Vooral niet, zelfs. De gevolgen van klimaatverandering komen extra hard aan in ontwikkelingslanden. Op de onderstaande wereldkaart zie je welke gevolgen de opwarming van de aarde nu al heeft of in de toekomst kan hebben.

Oeps: Onbekende tag `animatie’ met attributen {"id"=>"36541", “titel”=>"klimaat gevolgen", “breedte”=>"590", “hoogte”=>"400"}

Toekomst

De grote vraag is natuurlijk: wat staat ons nog te wachten? Wat gebeurt er als de aarde echt veel warmer wordt dan nu? Hoe kan technologie ons helpen bij het voorkomen van klimaatverandering, of het ‘terugveranderen’ naar een koelere wereld? Wat zijn de gevolgen voor de manier waarop we ons voeden, ziek worden en wonen? En wat nou als het helemaal uit de hand loopt?

De nabije toekomst – klimaattops

Klimaatverandering tegengaan lukt alleen als de hele wereld meehelpt. Daarom komen politici jaarlijks enkele keren bij elkaar op klimaattops om te onderhandelen over nieuwe maatregelen. De meest recente klimaattop vond plaats in Kopenhagen, maar liep uit op een mislukking. China en de VS, de landen die de meeste broeikasgassen uitstoten, wilden alleen een niet-bindend, mager milieuakkoord. Met deze afspraken overschrijdt de wereld zonder twijfel de maximaal vastgestelde opwarming van 2 graden Celsius.

De EU zet nog steeds in op een bindend akkoord met harde doelstellingen: 20-30 procent minder uitstoot van broeikasgassen in 2020. Desondanks lieten China, de VS en vrijwel de hele EU eind januari weten dat zij hun uitstoot niet veel zullen verminderen. De volgende klimaattop vindt halverwege 2010 plaats in de Duitse stad Bonn. Daar moet de voorzet plaatsvinden voor de klimaattop in Mexico, ook in 2010, waar zowel de ontwikkelde als de ontwikkelingslanden tot een akkoord moeten komen om de uitstoot van broeikasgassen in 2050 met vijftig procent te hebben verminderd.

Is emissiehandel de oplossing?

Emissiehandel is een economisch model dat vervuilers helpt om de uitstoot van schadelijke gassen op een goedkopere manier te beperken. Het idee is dat bedrijven en landen een maximale emissiewaarde van broeikasgassen afspreken. Blijven ze onder die emissiewaarde, dan verdienen ze credits. Die credits kunnen ze verkopen aan andere bedrijven of landen die boven het maximum uit dreigen te komen. Hiermee compenseren de vervuilers alsnog hun uitstoot. Dit lijkt vervuiling door rijke bedrijven en landen in de hand te werken, maar in werkelijkheid geeft emissiehandel ze de tijd om op zoek te gaan naar goedkopere manieren om hun uitstoot te verminderen. Anders is het makkelijker en goedkoper om de afspraak te negeren.

In Europa wordt sinds 2005 gehandeld in emissies. Er zitten de nodige nadelen aan het systeem. Als het niet op de lange termijn wordt gehandhaafd gaan vervuilers weer boven hun maximale emissiewaarde zitten. Ook ‘lekt’ er gemakkelijk wat CO2 weg in de boekhoudingen. Emissiehandel staat daarom op de agenda voor Kopenhagen, maar er zijn alternatieven, zoals de koolstoftaks. Hoe meer broeikasgas je uitstoot, hoe meer je moet betalen. Volgens veel politici is dit ook een goede methode om vervuiling tegen te gaan.

CO2-opslag in de grond of onder zee

Als de stijging van CO2 inderdaad de temperatuurstijging ten opzichte van 1850 verklaart, dan is het maar beter om de uitstoot te verminderen en terug te brengen naar pre-industriële waarden. Een handje helpen door CO2 te vangen en op te slaan kan daarom geen kwaad. Opslag onder de grond lijkt een reële optie voor bijvoorbeeld Nederland. Hiervoor zijn twee dingen nodig: een gesteente met poriën (het reservoir) en een afdekkende laag die niets doorlaat. Veilige opslag is van groot belang, want lekkage kan levensgevaarlijk zijn.

Een tweede methode is het wegpompen van CO2 diep in de oceaan of in een groot meer. Het CO2 lost vervolgens op, maar komt na enkele duizenden jaren weer vrij als het water weer omhoog komt via de thermohaliene circulatie. Een ander nadeel is dat CO2 de zuurgraad van water verlaagt en dat het opgeloste CO2 directe negatieve gevolgen kan hebben voor het leven in de oceaan.

Een derde methode is het opslaan van CO2 via mineralisatie, bijvoorbeeld door versnelde verwering van peridotiet naar carbonaat. De TU Delft stelt ook een dergelijke methode voor. Dit proces vindt al miljoenen jaren plaats, maar wel langzaam. Versnelling is daarom noodzakelijk. De methode is relatief goedkoop, veilig en permanent. Probleempje? Het kost energie om het proces te versnellen.

Large
Links: CO2 komt in de ruimte tussen de korrels (poriën) in de zandsteen terecht. Rechts: CO2 kan via een reactie met een mineraal in een vaste vorm overgaan.
Hangx (2009)

Wel energie, geen CO2

Fossiele brandstoffen zijn uit. Duurzame energie, dat heeft de toekomst. Maar waar komt al die energie vandaan? En nog belangrijker, is die energie eigenlijk wel schoon?

Oeps: Onbekende tag `animatie’ met attributen {"id"=>"36551", “titel”=>"klimaat stroomopwekken", “breedte”=>"590", “hoogte”=>"600"}

Energiebesparing: thuis en onderweg

We verbruiken meer energie dan ooit tevoren. Maar dat houdt een keer op, zeker als je bedenkt dat onze fossiele brandstoffen aan het opraken zijn. Welke technieken en trucjes kunnen we inzetten om ons energieverbruik weer onder controle te krijgen?

Oeps: Onbekende tag `animatie’ met attributen {"id"=>"36571", “titel”=>"klimaat maatregelen", “breedte”=>"590", “hoogte”=>"660"}

Verre toekomst – wat als de aarde blijft opwarmen?

Even pessimistisch. Wat nou als het niet lukt om met internationale afspraken de toename van broeikasgas in de atmosfeer te beteugelen? Wat gebeurt er met de aarde als die meer dan 2 graden opwarmt? Klimaatmodellen laten ons in de toekomst kijken, maar komen met een enorme disclaimer. Zo is het klimaat ontzettend complex en daardoor moeilijk te voorspellen. De invloed van wolkvorming op het klimaat is een schoolvoorbeeld: leidt klimaatverandering tot meer wolken? Of juist tot minder? En wat doet dat met de temperatuur? Wetenschappers weten dit nog niet zeker.

Maar dat betekent niet dat klimaatmodellen nutteloos zijn. Als ze de Grote Modeltest doorstaan, kunnen ze ons een voorzichtige blik in de toekomst geven. Dit is de test. Je bouwt een model, en die laat je dan het verleden voorspellen. Slaagt hij daarin, dan heb je in ieder geval de huidige kennis er goed ingestopt. En daar kunnen we dan weer mee verder. Bijvoorbeeld door een antwoord te vinden op de vraag: wat voorspellen die ‘als beste geteste’ modellen eigenlijk bij 2, 3, 4, 5 of meer dan 6 graden opwarming?

De toekomst voorspellen met klimaatmodellen is moeilijk. Zelfs de beste modellen kampen met veel onzekerheid. Toch vinden wetenschappers het belangrijk om uitspraken te doen over de toekomst, zodat we weten wat ons te wachten kan staan. Wat dat is, zie je in dit filmpje.

Ziek van het klimaat

De verwachting is dat het door klimaatverandering warmer en natter wordt in Nederland. Dat heeft een aantal gevolgen voor de volksgezondheid. Volgens wetenschappers komen er op den duur meer patiënten met de ziekte van Lyme, die wordt overgebracht door teken. Ook mensen met hooikoorts kunnen hun borst nat maken. Dankzij het veranderende klimaat produceren planten steeds meer pollen en duurt het pollenseizoen ook steeds langer, zoals je kunt zien in onderstaande grafiek. Tot 2030 zal de ziektelast naar schatting maar licht stijgen. Hoe het daarna gaat met onze gezondheid hangt mede af van de manier waarop wij nu met klimaatverandering omgaan.

Large
In deze grafiek zie je dat verschillende hooikoortsplanten steeds langer bloeien. In blauw: het aantal dagen dat een plant per jaar bloeide tussen 1977 en 1987. In rood: het aantal dagen dat een plant per jaar bloeide tussen 1990 en 2000. Wetenschappers voorspellen dat, als de temperatuurstijging doorzet, het pollenseizoen in 2090 nog 23 dagen langer duurt dan op dit moment.

Aanpassen of uitsterven – De invloed van klimaatverandering op planten en dieren

Het leefgebied van planten en dieren staat door klimaatverandering steeds sterker onder druk. Soorten moeten hiermee leren leven of verhuizen naar een andere geschikte plek om uitsterven te voorkomen. IJsberen op de Noordpool kiezen voor de eerste optie, maar voor vele soorten koraal lijkt er geen uitweg omdat ze zich niet snel genoeg kunnen aanpassen. Ook in ons land zien we de effecten van klimaatverandering. Nederland is vanaf de jaren ’60 langzaamaan een toevluchtsoord geworden voor planten en dieren die het in het zuiden van Europa te warm kregen. In onderstaande animatie zie je hoe een aantal soorten zich inmiddels heeft weten te vestigen.

Oeps: Onbekende tag `animatie’ met attributen {"id"=>"36561", “titel”=>"klimaat diersoorten", “breedte”=>"590", “hoogte”=>"600"}

Geo-engineering als laatste redmiddel?

Als het voorkomen van klimaatverandering niet lukt, overwegen wetenschappers serieus om technologie in te zetten om het wereldklimaat te manipuleren. Geo-engineering, noemen we dat: sleutelen aan de planeet. De meest serieuze en best uitgewerkte plannen zijn: een zonnespiegel van 20 miljoen ton die bestaat uit een ‘wolk’ van reflecterende aluminiumplaten, een vloot radiografische bestuurbare schepen die zeewater omzetten in zonlichtreflecterende wolken, wereldwijde reflecterende zwavelwolken op 25 kilometer hoogte, bossen van kunstmatige bomen die CO2 uit de lucht halen en opslaan in ondergrondse grotten, en urea-bemeste oceanen bedekt met CO2-absorberend plankton.

Het Britse wetenschapsinstituut Royal Society neemt geo-engineering serieus als maatregel tegen klimaatverandering. Helaas zijn alle bovengenoemde oplossingen behalve de laatste slechts tijdelijk: de netto-hoeveelheid CO2 in de lucht gaat niet omlaag. En daarnaast: wie gaat dat allemaal betalen? En wat nou als één land het heft in eigen hand neemt? Allemaal vragen die beantwoord moeten worden, voordat de planeet in één groot scheikundelab verandert.

Stad van de toekomst

Moderne steden krijgen hun energie nu voornamelijk van nabijgelegen energiecentrales. Maar aan die energie zit een prijskaartje voor het milieu. In de stad van de toekomst werkt dat anders.

Zo is in Heerhugowaard op 23 september de Stad van de Zon, een nieuwbouwwijk die netto geen CO2 uitstoot, officieel overgedragen aan de bewoners. De wijk haalt haar energie vooral uit zonnepanelen. De CO2-uitstoot van overige energiebronnen wordt gecompenseerd met een simpele oplossing: meer bomen, die de meeste CO2 uit de lucht halen. In 2030 wil de gemeente dat heel Heerhugowaard CO2-neutraal is.

Op Texel zijn de plannen nog ambitieuzer: hier is het streefjaar 2020. Het eiland moet dan zijn energie krijgen uit de gebruikelijke windmolens en zonnepanelen, maar ook uit centrales die huisvuil verbranden en mest vergisten.

In Rotterdam ligt de woonwijk van de toekomst niet eens meer op het land maar in het water. Drijvende steden zouden zelfvoorzienend kunnen worden met technieken als golfslagenergie, waarmee je gebruik maakt van het alom aanwezige water. Maar drijvende gebouwen zijn vooral handig vanwege een stijgende zeespiegel.

Large
Impressie van een toekomstige drijvende stad in het IJmeer.

Stel nou dat het toch misgaat – buitenaardse aarde

Stel nou dat het toch misgaat. De aarde wordt gloeiend heet of ijskoud, of verdwijnt zelfs helemaal. Wat hebben we dan nodig om ons voortbestaan te garanderen? De voor de hand liggende oplossing is een zichzelf bedruipend, afgesloten systeem: een nieuwe biosfeer. Hoe bouw je zo’n ding? We hebben het maar goed hier op aarde. De lucht is precies geschikt om in te ademen, de zwaartekracht zorgt ervoor dat we stevig op de grond blijven maar niet in elkaar geduwd worden. Eten kunnen we verbouwen op onze vruchtbare grond, en water is in grote hoeveelheden aanwezig. Bovendien schijnt de zon hier precies lekker: het wordt niet te heet, maar er is ruimschoots warmte en energie. Het is geen eenvoudige opgave om al die luxe op een andere plaats te vinden. Het beste wat we kunnen doen is het na proberen te maken.

Large
Het zelfvoorzienende systeem van het Biosphere 2 project.

De bekendste poging daartoe werd eind jaren ’80 in Amerika gedaan. Biosphere 2 was een ambitieus project waarbij een groep mensen twee jaar lang opgesloten zat in een zelfvoorzienend systeem. Energie kwam uit zonlicht; water en zuurstof zaten in een slimme kringloop. Maar tijdens het experiment moest een paar keer ingegrepen worden omdat de zuurstofdruk toch te laag werd. Bovendien bleek het uit sociaal oogpunt heel lastig om zo lang in zo’n kleine groep op elkaar aangewezen te zijn. Het Biosphere 2 experiment kreeg dus voorlopig geen vervolg. Toch moeten we er ooit misschien aan geloven. Wat moeten we dan in zo’n nieuwe biosfeer stoppen om er lange tijd fijn in te kunnen wonen? Waar moeten we hem bouwen? En zijn er misschien andere, permanentere oplossingen denkbaar?

De nieuwste klimaatartikelen op Kennislink

Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"http://www.kennislink.nl/kernwoorden/klimaatverandering.atom"}

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 04 december 2009

Discussieer mee

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

LEES EN DRAAG BIJ AAN DE DISCUSSIE